光通信領域的連接器自動化設備技術研究與應用

楊宇華

（深圳華鈦自動化科技有限公司，廣東深圳 518000）

光纖通信技術是當今世界上發展速度最高、覆蓋范圍最廣、信息透明度最高、使用最為普遍的高新技術領域。它不但大大降低了人們經營商業活動時的交易成本，提高了人們知識的傳遞與信息的交換，并且還對國民經濟的長遠發展產生著重要影響。光纖通信主要表現為網絡行業的巨大發展、移動行業的快速增長、對IPTV 服務的積極準備和全球網絡帶寬需求的逐漸提高。面對這些行業的蓬勃發展，對作為現代通信網絡基礎設施的光網絡技術提出了更高的需求。隨著中國移動業務的穩定與快速增長，IPTV 業務的準備和對全球網絡帶寬的需求逐年增加。這些業務的發展對作為通信網絡基礎的光網絡提出了更高的要求。

1 光通信領域的現狀

1.1 光通信概述

光通信以入射為主要傳播媒介，而入射與無線電波共同構成了電磁波。它具備了傳播帶寬、傳輸能力強、抗電磁干擾能力好的特征。按照波段，可分成紅外線、熱成像和紫外線。而按照光源的性質，光通信又可分成有線光通信和無線光通信，其中按照各種傳輸技術又可分成激光通訊和無激光通訊。普通光通信例如有大氣中的激光通訊、光纖通信、藍光通訊、紅外線通信和紫外通訊。有兩種光通信方式，可以利用光波作為載波以提高光路傳輸速度。一種是增加每一個光纜通道的傳輸速率，另一種則是提高每一個光纜中的傳輸波段數（即波長分布復用）。

1.2 光通信未來發展熱點技術

光纖通信基礎技術成熟，商業需求相對不足。未來傳輸網的最終目標是在接入網、城域網和骨干網中建設一個全光網絡，實現光纖傳輸而不是銅纜傳輸。DWDM 還可以在骨干網中發展自己的能力，并在未來取代SDH。目前，基于sdhmstp 的技術已經成熟并兼容，特別是在采用RPR、GFP、LCA、MPLS 等新標準后，能夠靈活有效地支持各種數據業務。FTTH（光纖到戶）是一種理想的長期網絡接入處理系統。FTTx 的發展軌跡是光纖從ftin（小型光纖）到FTC（光纖到光束）、FTB（扁平光纖）和FTB（光纖）的發展過程。在此過程中，光纖接入模式與ADSL 和ADSL2+共存。光纖呈圓柱形，它由纖芯、包層和涂敷層三大部分組成，如圖1所示。光纖傳輸原理如圖2所示。

圖1 光纖結構圖

圖2 光纖傳輸原理圖

圖1中，n1、n2分別指纖芯和包層折射率。

1.3 光纖連接方法和比較

熔接機熔接，該工藝主要用于光纖連接，它現在用于自動熔接機。熔接分為單芯熔接機和多芯熔接機。正式連接前，確認測試熔接機的參數，以確定熔接機的對準精度、放電尺寸、驅動等參數，以適應光纖連接的具體工作條件，并將損耗控制在設定的指標范圍內。連接完成后，使用光學時域鏡測量損耗。如果損耗滿足指標要求，可以改進流程，直到連接完成。

目前，三種最常見的機械連接功能是：這種光纖連接器是單芯光纖連接的標準形式。目前，大多數產品使用光折變原理將端面研磨成球，使光束會聚，以減少連接損耗。這種連接方式不需要昂貴的熔接設備，具有單芯、多芯等多種規格，使用靈活方便。它的應用前景越來越廣泛，因此可以非常方便地估計玻璃纖維作為光纜的連接狀態。在光纜通信的發展中，連接技術是非常重要的。

光纖連接器的關鍵是實現光纖連接。目前，它廣泛應用于光纖通信系統中。光纖連接器有許多不同類型的結構。然而，各種光纖連接器的基本結構通常由高精度元件（兩個插腳和一個連接管）組成，以實現光纖連接器的連接結構。

2 光通信領域的連接器自動化設備應用

2.1 光纖連接器對準方法

有兩種方法可以對齊光纖連接器，高精度工件的對準過程是最常用的方法。該方法包括將玻璃纖維固定在塞子的支撐套筒上，并研磨或研磨推桿的端口，使其與管道連接套筒對齊。底座載體外殼由不銹鋼、玻璃塊或陶瓷、不銹鋼、陶瓷外殼、塑料成型玻璃纖維等材料制成。插頭的接觸端接地，另一端通常有一個彎曲限制元件，該元件支持光纖或玻璃纖維以釋放電壓。耦合對準套管通常由陶瓷、玻璃鋼或金屬制成，其中一般由合成和實心圓柱形組件制成。為了實現光纖對準，在這種連接器的加工過程中，必須對超精密陣列、插頭和套筒連接器進行精密加工。該光纖連接的插入阻尼在0.18～3.0dB 范圍內。主動對準連接器對組件的精度要求較低，可以使用經濟高效的方法制造。然而，在裝配光學元件（顯微鏡、可見光源等）時用于調整纖芯的方向。為了實現低插入損耗和高返回損耗，還需要折射率敏感材料。

2.2 光纖連接關鍵方法

（1）固定連接。主要用于光纜中光纖之間的永久連接，主要是因為熔接。接頭損耗低，機械強度高。

（2）連接激活。主要用于光纖與傳輸系統設備之間的連接，通過光纖連接器連接。它的特點是關節靈活，連接點多，損耗大，易于反射性置換。

（3）臨時連接。通常通過這種方式實現尾部測量和光纖測量之間的耦合連接。它具有方便靈活、成本低、損耗低的特點。此方法通常用于臨時測量。

2.3 部分常見光纖連接器

光纖連接器的關鍵是實現光纖連接。目前，它廣泛應用于光纖通信系統中。光纖連接器有許多不同類型的結構。然而，各種光纖連接器的基本結構通常由高精度元件（兩個插腳和一個連接管）組成，以實現光纖連接器的連接結構。

光纖連接，這種連接器最早是在日本開發的。第一個FC 是Phil Reconnector 的縮寫。外加強材料采用金屬套筒，即連接方式為連接旋轉帶結合面。本實用新型結構簡單，使用方便，制造容易，但玻璃纖維末端對灰塵敏感，導致反射，不易提高跌落損耗。以nttfc 光纖連接器為例，最大語音損耗為1.0 dB，平均值為0.5分貝。再現性偏差（即機械耐久性）：最大開關偏差為0.3 dB，平均為0.06 dB；最大值為0.5 dB，平均值為0.2 dB。

光纖連接FC EndPC，此接頭是一種改進的FC端子。FC 與第一個相同。這意味著端面為凸弧結構。與前者相比，連接器的外部結構沒有變化，但沖擊面結構由平面變為圓弧。這個插頭的性能比第一個插頭好得多。100語音丟失連接器的規格值為0.5 dB，插頭的最大干擾損耗為0.35dB，平均0.18dB。反饋損耗大于40 dB，平均44.12 dB。這兩種類型的連接器統稱為FC（fo1）連接器。對于特定數據I，端面指示是端面磨削型還是滾珠磨削型（PC）。還有一個FC端口，FC 端口稱為PC 端口。由于連接器的光學特性隨端面的不同而不同，用戶需要知道在選擇時其他組件將插入哪些連接器中。“/”的前面表示光纖連接器的類型（FC、SC、St、LC 等），后面表示燈sc（Fo4）光纖連接，結構尺寸與FC 型相同，端面為PC 型或APC 型銑削加工的緊固方法是非旋轉插頭和銷。本實用新型具有價格低廉、插頭操作方便、干擾損失變化小、抗壓強度高、安裝密度高等優點。對應相關數據，單個SC 連接器的平均干擾損耗為0.06 dB。

光纖連接DIN 47256，德國制造的連接器。Din是德國工業標準，具有連續的標準數量。連接器采用螺栓和聯軸器，結構尺寸與FC 型相同。端面加工采用PC 機與FC 插頭相比，其結構復雜。內部金屬結構具有調壓彈簧，不會因插入壓力過大而損壞端面，插頭的機械精度高，因此干涉損失值小。相應的相關數據，干擾損耗的標稱值為0.55 dB，最大測量值為0.14 dB，平均值為0.088 dB。

雙錐接頭，此類光纖連接器的代表產品由美國貝爾研究所開發。本實用新型由內切塑料雙錐套一端、一個塞子和兩個精密錐形塞子組成。根據相關數據，最大語音損失為0.7 dB，平均值為0.28dB。

2.4 光纖連接器的具體運用

連接器分為不同的形狀和結構類型，如果應用程序對象、應用程序函數和應用程序環境之間存在差異，則連接器的形狀會相應增加。連接器可分為兩種類型：電氣連接器和光纖連接器。電連接器不僅必須滿足基本性能條件，還必須確保電連接器之間的良好接觸。此時，電氣連接的功能是通過切斷電流通路來實現基本功能。目前，對于電連接器的分類沒有明確的規定。因此，研究電連接器的分類就顯得尤為重要。不同的制造商使用不同的分類標準。因此，在多品種堵頭的表面選擇合適的堵頭是非常重要的。

多線連接器可分為三種類型：Dix 插頭、DB 插頭和DIN 插頭。如果Dix 接頭執行連接功能，則需要一個推動皮帶的裝置。與DB-15形狀相同。區別在于DB-15有一個固定連接，使用螺釘連接粗以太網電纜。電子連接的標準接口必須通過DB 連接器實現。在終端的內部設計中，終端的電阻必須與同軸電纜的特性相對應。射頻同軸電纜連接器比螺旋連接器更可靠，連接更方便、簡單。這是最古老的射頻連接。直線連接器的推送結構小，連接牢固。因此，在選擇連接器時，應考慮應用環境、連接類型、安全性、電氣參數和經濟優勢。

原光纖連接器的FC 連接器是通信行業廣泛使用的光纖連接器之一。帶有金屬套筒的FC 插頭可以加強外部結構，并用旋轉皮帶固定。第一個FC 插頭采用反射、回流大的陶瓷插針結構設計，改進插針插入方式，改善了插針桿端插入的情況。其他類型的通用光纖連接器為SC 型，使用和管理靈活，易于隨時安裝和連接。同時具有波動損失小、抗壓強度大、安裝密度高、耐高溫、防銹等優點。其使用壽命可達到15a，但也存在難以維修的缺點。

在通信系統中，新型光纖連接器的使用頻率高于新型光纖連接器。制造商改進單模光纖，降低帶寬和數據傳輸容量，減少彎曲半徑，改善彎曲光，找到安裝路徑，縮短安裝時間，提供光纖，降低通信成本和傳輸風險，改善網絡，擴大傳輸空間，消除多個問題，這都是由輸電能力造成的，節省了成本。在通信系統中，無論采用何種通信系統，都無法無縫連接網絡并改變連接器的功能。系統獨立于系統連接，以滿足其他要求。換句話說，插頭的主要用途如下。當您將單個設備與集成電路II 連接時，將創建一個遵循標準化模式的連接器，并形成網絡功能III。在連接器設計過程中，請確保連接器更耐用，信號連接和接地按一定順序進行。

3 結束語

隨著光纖通信技術應用領域的不斷擴大，高速局域網和用戶局域網都取得了長足的進步。為了促進光纖連接器的發展，對光纖連接器的維護、切換和編程提出了越來越高的要求。生產材料。陶瓷材料和石英玻璃材料具有良好的熱兼容性和穩定的物理化學性能。由于其高機械精度和良好的機械耐久性，正變得越來越有吸引力。短期內，將繼續檢查精密陶瓷管和離合器套筒。目前，氧化鋁和不穩定鋯（PSZ）是最常用的陶瓷材料，具有高硬度、高彎曲強度和高接觸強度。