光纤适配器有助于系统进行通讯

光纤系统可追溯到 20 世纪 70 年代早期,从此以后,多种连接器类型起起落落,如早期的 Deusch 1000(可能是首个成功的商用连接器)以及如今的微型 LC 类型。

在此历程中,性能也在不断提高,相比 Deutsch 1000 达到的约 3dB 的插入损耗,LC 连接器的损耗减到了 0.25dB。

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图 1:光纤连接器(从上往下:最新至最老)—LC、SC、Biconic、Deutsch 1000(图片由 FOA.org 提供)。

下表包括一些更常见的连接器类型:

缩略

详细描述

应用

FC

套管式连接器或光纤通道

数据通讯、电信、单模激光、测量设备

SC

用户连接器

数据通讯、电信

SM

超小型连接器

工业激光、光学分光计、军事、电信多模

LC

Lucent 连接器或本地连接器

高密度连接、SFP 和 SFP+ 收发器、XFP 收发器

ST

直通式连接器

多模通信

为了达到最佳性能(即最低损耗),将尖端进行抛光以产生略凸的表面,这称之为“物理接触”抛光。 这种表面轮廓意味着,当接触纤维时,可仅接触插芯,因此可在低损耗下进行传输。

为了将纤维整齐固定在连接器内,纤维端被嵌入到陶瓷(氧化锆)、不锈合金或塑料制成的插芯中。 虽然 LC 和其它连接器使用 1.25 mm 的直径,但是一般的插芯的直径为 2.5 mm。

光纤适配器

虽然光纤连接器受到大部分的关注,但是光纤适配器也是光纤安装的一个重要零件。 不论连接器是相同类型或不同款式(混合式适配器),光纤适配器都能够连接和匹配两个连接器,并最大程度减少损耗。

从以上的样品中可以看到,不同光纤连接器的端口有许多适配器。

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图 2:混合适配器示例(顶部→底部):ST→FC、SC→FC、SC→ST(图片由 FOA.org 提供)。

适配器经常用于配对两个相同大小插芯的连接器—例如 2.5 mm 的插芯。 在精度较高的情况下,要对齐不同大小的插芯非常困难;因此混合插线电缆在此应用中更受青睐。

为了最大限度地减少损耗,两个光纤电缆之间的对齐必须非常精准。 这通过两个主要元件 —连接器的插芯和适配器的对准套筒来实现。 适配器中的对准套筒将两个匹配连接器的插芯连接在一起,以便在损耗最小的情况下使光纤信号在纤维之间进行传导。

适配器对准套筒的比较

适配器对准套筒的制成材料各种各样,且价格和性能点也不同。

聚合物 套筒是价格最低、性能最低的一个选项。 通常建议仅用于多模和有插入损耗限制—10 或更低的情况。 当与非常硬的陶瓷插芯连接时,多次插入会刮掉塑料并形成粉末,这将会在纤维端形成一层薄层,进而产生过滤效果并增加损耗。

磷青铜 套筒更为耐用(最多可插入 500 次),适用于陶瓷插芯,但与陶瓷套筒相比,精度较低。 青铜对准套筒常用于对精密对准要求不高的多模应用。 其价格大约为聚合物套筒的 2 倍。

氧化锆陶瓷 套筒硬度最强,因此可以提供最佳性能,价格也最昂贵,为聚合物套筒的 3 倍。 在单模应用中,需要使用氧化锆陶瓷套筒。

主要适配器规格

光纤系统中的每个元件都对整个性能发挥着作用。 此外,适配器和每个连接器—所有的三个元件可来自不同的制造商—要遵循相同的制造标准以确保精密对准。 以下为主要光纤适配器的性能规格:

适用标准 —例如,TIA/EIA FOCIS-3(见下文)

对开套筒材料 —磷青铜、氧化锆陶瓷或聚合物。

插入损耗 —适配器插入光纤线而导致信号功率损耗;用 dB 表示。

回波损耗 —由于光纤线中折射系数存在不连续性,导致返回或反射的信号产生功率损耗,例如,与插入线中的终端负载或设备不匹配所产生的损耗;用 dB 表示。

连接器和适配器的适用机械标准

美国通信工业协会 (TIA)(美国电子工业协会 (EIA) 的组成部分)已颁发了 多项 关于光纤连接器和适配器的标准

A FOCIS (光纤连接器互匹配性标准)文件是一个 TIA/EIA 元件标准,以确保不同制造商的同类连接器可以毫无问题地匹配。 FOCIS 的文档格式为 TIA-604-XX,其中,XX 是指 FOCIS 的编号。

TIA 认为,互匹配性标准规定了匹配连接器元件的最低物理属性。 FOCIS 的范围或含义不包括全部尺寸的元件。 FOCIS 要求的目标是,确保符合 FOCIS 要求的任插头和适配器组合都具有机械互配性,且互配的连接器装配将满足它们普通性能水平。 互配连接器装配的普通性能水平是指,针对装配中每个产品的单独性能规格而提出的最低性能要求设置。

每个 FOCIS 编号涵盖一个不同的连接器类型,如下所示。

标准

连接器类型

FOCIS 1

Biconic

FOCIS 2

ST

FOCIS 3

SC、SC/APC

FOCIS 4

FC、FC、APC

FOCIS 5

MTP/MPO

FOCIS 6

Panduit FJ

FOCIS 7

3M Volition

FOCIS 8

Mini-MAC(撤回)

FOCIS 9

Mini MPO(撤回)

FOCIS 10

Lucent LC、LC/APC

FOCIS 11

Siecor SCDC/SCQC

FOCIS 12

Siecor/Amp MT-RJ

FOCIS 13

SFFSC、SFOC、LX-5

FOCIS 14

SMC-SB

FOCIS 15

MF

FOCIS 16

LSH (E2000)

FOCIS 17

MU

FOCIS 18

1X16 和 2X16(2013 议案)

Arrow 的光纤适配器

Arrow 提供多家领先制造商(包括泰科电子 (TE)、莫莱克斯 (Molex) 和泛达 (Panduit))的 1600 多种光纤适配器、连接器、装配件和工具。 例如,Molex 拥有广泛的光纤适配器,包括带 EMI 防护的压铸 SC 和 LC 混合适配器、带磷青铜和陶瓷套筒的 8 端口 LC 适配器、用于多模使用的嵌入式 ESCON 和 ST 适配器等等。

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