400G SR8光模块应用中关于MT及MPO连接器的Core Dip指标研究
3.MT/MPO研磨工艺及Core Dip产能原因
1)常规LC/SC/FC等连接器用的陶瓷插芯,一个插芯里一根光纤,为了保证对接时光纤完全接触,因此陶瓷插芯采用的“球面研磨技术”,如下图所示
2)而MPO/MTP连接器内的MT插芯由于是光纤阵列结构,如果采购球面研磨,那么势必造成中间的光纤能够对接,两侧的光纤就接触不到了。因此MPO/MTP产品只能采用的“平面研磨”
3)MPO采用平面研磨,又会带来一个问题:我们虽然说磨PC面,就是0度,但其实都是有公差的,即+/-0.2度,而且是长轴和短轴两个方向都存在角度公差。那么两个MPO产品(平面)对接的时候,因为存在研磨角度公差,光纤之间就会无法接触,而形成“对接间隙”
4)研磨角度公差是必然存在的,那么如何才能解决光纤对接间隙问题。因此就需要让光纤凸出MT插芯端面,如下图所示为IEC 61755-3-3对于光纤高度的定义,以及MT干涉仪测量的光纤高度3D/2D图形:
5)为了在研磨过程中实现光纤凸出MT插芯端面来,一般用绒布进行研磨。因为光纤材质硬,而MT插芯是PPS塑料材质,软一些。因此绒布研磨过程中,绒毛+研磨颗粒,可以实现对塑料MT插芯的切削量比光纤要大,于是就形成了“凸纤”效果
6)但是,鉴于绒毛+研磨颗粒的研磨方式,会对材质“软硬度”区别形成差异,那么光纤纤芯Fiber Core比光纤包层Cladding要软,因此在研磨凸纤的过程中,也就顺带产生了Core Dip的凹陷,是“nm级单位”,这就是Core Dip的产能机理
7)常见修复MT/MPO Core Dip的工艺
Back-cut研磨工艺:即通过增加一道SiO/CeO抛光研磨,将Fiber球面区域尽量磨平,降低Core Dip纤芯凹陷,如下图示意,甚至可以形成纤芯略凸的状态
Flock Film研磨工艺:通过降低MT/MPO凸纤研磨的绒布作用效果,减小Core Dip形成
4.总结
市场需求是一切技术进步的推动力,光模块产品正在迎接400G以及5G等新市场需求的到来,产品技术的变革是必然趋势,有源与无源的技术协调及整合也将更为紧密。
天孚光通信,作为国内光无源器件领域的领军者,正在利用我们多年的技术经验沉淀,理论分析能力,试验平台优势等资源,助力高端有源光模块客户将新一代产品更快速的推向市场,这是天孚人自始秉承的经营理念。
作者:张雨
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