光纤光缆活动连接器的基本结构及光纤熔接机的种类.docx

1、光纤光缆活动连接器的基本结构及光纤熔接机的种类光纤光缆活动连接器的基本结构及光纤熔接机的种类招专业人才上一览英才光纤光缆活动连接器基本上是采用某种机械和光学结构，使两根光纤的纤芯对准，保证90%以上的光能够通过，目前有代表性并且正在使用的有以下几种。套管结构这种连接器由插针和套筒组成。插针为一精密套管，光纤固定在插针里面。套筒也是一个加工精密的套管(有开口和不开口两种)，两个插针在套筒中对接并保证两根光纤的对准。其原理是当插针的外同轴度、插针的外圆柱面和端面以及套筒的内孔加工得非常精密时，两根插针在套筒中对接，就实现了两根光纤对准。由于这种结构设计合理，加工技术能够达到要求的精度，因而得到了广

2、泛应用。FC，SC等型号的连接器均采用这种结构。双锥结构这种连接器的特点是利用锥面定位。插针的外端面加工成圆锥面，基座的内孔也加工成双圆锥面。两个插针插入基座的内孔实现纤芯的对接。插针和基座的加工精度极高，锥面与锥面的结合既要保证纤芯的对准，还要保汪光纤端面问的间距恰好符合要求。它的捕针和基座采用聚合物压成型，精度和一致性都很好。这种结构由AT&T创赢和采用。v形槽结构它的对中原理是将两个插针放人V形槽基座中，再用盖板将插针压紧，使纤芯对准。这种结构可以达到较高的精度。其缺点是结构复杂，零件数量多，除荷兰菲利浦公司之外，其他国家不采用。球面定心结构这种结构由两部分组成，一部分是装有精密钢球的基

3、座，另一部分是装有圆锥面(相当于车灯的反光镜)的插针。钢球开有一个通孔，通7L的内径比插针的外径大。当两根插针插入基座时，球面与锥面接合将纤芯对准，并保证纤芯之间的问距控制在要求的范围内，这种设计思想是巧妙的。fH零件形状复杂，加工调整难度大。目前只有法国采用这种结构。招专业人才上一览英才透镜耦合结构透镜耦合又称远场耦合，它分为球透镜耦合和自聚焦透镜耦合两种。这种结构利用透镜来实现光纤的对中。用透镜将一根光纤的出射光变成平行光，再由另一透镜将平行光聚焦导人到另一光纤中去。其优点是降低了对机械加工的精度要求，使耦合更容易实现。缺点是结构复杂、体积大、调整元件多、接续损耗大。在光通信中，尤其是在干

4、线中很少采用这类连接器，但在某些特殊的场合，如在野战通信中这种结构仍有应用。因为野战通信距离短，环境尘土较大，可以容许损耗大一些，但要求快速接通。透镜能将光斑变大，接通更容易，正好满足这种需要。以上5种对中结构，各有优缺点。但从结构设计的合理性、批量加工的可行性及实用效果来看，精密套管结构占有明显的优势。目前采用得最为广泛，我国多采用这种结构的连接器。招专业人才上一览英才光纤熔接机是光纤同定接续的主要工具。除加热方式外，熔接机可以有多种分类方法。按同时熔接光纤的数目分类按同时熔接的光纤数日分类，光纤熔接机可以分为单纤熔接机，即一次完成一根光纤的熔接;多纤熔接机，即一次完成一个光纤带的熔接。按熔

5、接光纤的模式分类光纤熔接机按熔接光纤的模式可分为单模熔接机和多模熔接机。多模熔接机是利用固定槽，由光纤自身的张力落于槽内实现自动校正轴向偏差。在垂直方向不用微调定位器。通常多模熔接机不能用于单模光纤的熔接，因为单模光纤的纤芯很细，靠光纤外径自校对准精度不能满足要求。按技术发展水平可分为五代机型(1)第一代熔接机第一代光纤熔接机的特点是光纤对准、熔接和连接损耗的测量都由人工进行，一般采用远程功率监视，即在光纤始端送入光功率，远端用光功率计监视，监视结果再通过铜线传送到接头点，操作人员根据指示器上的信号大小判断光纤是否已经对准。(2)第二代熔接机第二代熔接机相对于第一代熔接机的改进是将远程功率监视

6、改进为本地功率监视，即通过监视装将光纤弯曲成直径为68mm的小弯，由光注入系统注入一侧的光纤，另一侧光纤由光检测系统将光纤弯曲处辐射出来的微弱光信号检测放大，并由驱动电流控制x、y、z轴调节器，自动或人工使光纤对准，并可估计连接损耗的大致范围。近年来，这代熔接机也有了新的改进，如西康M68型熔接机，其光纤曲绕半径增大且较为灵敏，使用微处理器，利用x、y、z轴压电定位器，通过光纤端部进行扩展螺旋式寻找，直至检测出来自注入光侧光纤的信号，通过自动控制电路驱动伺服电机自动调整光纤位，得到信号最大化后，自动馈送信号实现熔接，并可估算连接损耗。微处理器可以进行参招专业人才上一览英才数编程，对于不同外径的

7、光纤，可以调整光纤固定槽板，以进行松套或紧套光纤的熔接。(3)第三代熔接机第三代熔接机的特点是除了能够自动对准、自动熔接之外，另外还加上了荧屏显示，因而叉称为芯轴直视式熔接机。荧屏显示是利用机内装的微型摄像机与微处理器对光纤进行摄像及电子显示，并自动熔接和估算连接损耗。它不用上述的曲绕方式进行光功率注入、检测。因而避免了弯曲可能造成的光纤损害，而荧屏显示代替显微镜观察，可以更直观地显示光纤端面的质量及连接部位是否台适等。这类熔接机适用于多模、单模、紧套和松套不同类型的光纤。目前实际使用的光纤熔接机多为第三代。(4)第四代熔接机第四代熔接机是从1989年开始发展起来，其特点是不仅可对光纤进行自动

8、对准、熔接和连接损耗检测，而且具有热接头图像处理系统，可对熔接的全过程进行自动检测。摄取熔接过程中的热图像加以分析，判断光纤纤芯的变形、移位、杂志和气泡等连接损耗有关的信息，因此，能更全面、准确地估算出接头损耗。(5)第五代熔接机第五代熔接机又称为全自动光纤熔接机。它可以自动进行“除去二次涂覆层切断、一次涂覆层对准熔接补强”等全环节操作过程，因而对操作人员的技术要求不苛刻，熔接速率快，质量好。但由于体积较大，价格昂贵，尚未普遍推广使用。招专业人才上一览英才扩展阅读光纤通信基本知识光纤通信基本知识光纤通信发展简史光是电磁波载波频率=带宽=传输信息1960年新光源-激光器光通信开端70年贝尔lab

9、-连续震荡半导体激光器发展美国康宁-20dB/km衰减-光纤突破79年-衰耗0.5dB/km89年-今-掺铒光纤放大器（EDFA）镓铝砷，铟镓砷磷半导体激光器主流展望-全光时代-光放大，光集成，光分插复用，光交叉连接和光交换。光纤通信特点1巨大的传输容量10141015Hz数量级微波104105倍梯度多模-数吉Hz/公里单模-数百太Hz/公里2极底的传输衰耗传输中继距离长得多单模-1310m-0.35dB/km1550m-0.2dB/km回轴电缆-60MHz-19dB/km市话-4MHz-20dB/km3抗电磁干扰介电材料=电力输配，电气化铁路，雷击多发区，核试验等特殊环境。4信道串扰小，保密

10、性好少汇漏-无串扰-保密性高5光缆尺寸小，重量轻，可挠性好外径-125m套塑1mm24芯（18mm）质量=1/31/10电缆弯曲直径数毫米=易敷设=公用，军用-导弹，舰船，飞机，潜艇通信控制系统资源丰富，成本低廉不锈蚀，耐高温，光纤接头不会产生电火花放电=适用于易燃易爆，有锈蚀环境。适宜化工厂，矿井及水下通信控制系统。光器件寿命-百万小时光纤通信应用类型通信系统的基本组成信源-发送机-传输通道-接收机-信宿光纤传输方式图光纤传输方式1传输信号类型光线模拟通信系统=广播，TV(color)，工业监视，交通监控光纤数字通信系统PCM数字信号=广泛2光调制的方式强度调制直接检测系统用电信号强度调制光

11、源，接收端用光检器直接检测IM-DD系统光纤模拟/数字通信系统均为此类型通信容量受限外差光纤通信系统=无线通信的外差接受技术在发送端用电信号调制广源发出的单频光载波单模光纤传输在接收端与接收机内部产生的本振光源混频光检测器检出光载波和本振光之差频的中频电信号解调出信号3光纤的传输特性多模光纤通信系统传输媒质-石英多模梯度光纤带宽受限140Mbit/s=数据网络，专用网络单模光纤通信系统传输媒质-石英单模光纤传输容量大，无中继传输距离长=长途干线网及本地网光纤通信系统4光波长短波长光纤通信系统800900nm中继距离短=计算机局域网，用户接入网长波长光纤通信系统10001600nm1310nm-

12、石英多模/单模光纤1550nm-石英单模光纤-中继距离较长（衰耗最低）超长波长光纤通信系统非石英系光纤，卤化物201*nm-衰耗10-210-5dB/km1000km无中继传输5应用范围公用=电信，广电光纤市话中继通信系统，光纤长途传输系统，光纤用户环路系统以及有线电视系统专用=电力，铁道，石油，公路交通，大型厂矿企业，军事6传输信道数目单信道系统一根光纤传送一个光波长，采用时分复用（TDM）提高系统传输容量粗波分复用系统（CWDM）一根光纤传送少量不同光波长(信道间隔20nm)=业务类型繁杂，传输容量多变的城域网密集波分复用系统(DWDM)一根光纤传送多个不同波长光信号（信道间隔光传输线路指

13、标1光缆（光纤）的衰减系数（dB/km）系数要求单模光纤-1310m-0.30.45dB/km1550m-0.20.28dB/km多模光纤Aa-1310(850)mm-0.85dB/kmAb-1310(850)mm-0.80dB/km2光缆（光纤）的色散系统=线路设计（10Gbit/s以上高速率系统需检测）多模光纤无色散指标要求=带宽传输距离（MHzkm）单模光线色散系数指标12851330nm-5ps/nmkm12701340nm-6ps/nmkm15301565nm-20ps/nmkm非零色散单模光纤（G.655）G.655A:0.16ps/nmkmG.655B:110ps/nmkm色散系

14、数-传输的光脉冲的展宽和畸变-系统的误码率=误码率-色散特性3再生段的线路总衰减=再生段内全程光衰减+全部光缆固定连接损耗+活接头的插入损耗工程考核线路质量的最重要指标线路的总衰减规定按再生段全程监测和评价。光纤活动连接器1活动连接器的基本结构与类型光纤连接对中方式套筒式，圆锥式，V型槽式。类型FC型金属螺纹丝扣锁紧型插针与套筒材料氧化锆陶瓷插拔次数1000，无磨损，不变形，精确对准。结构插头转接器插头FC/PC连接器插针端面为球面，降低了对灰尘，污染物的敏感性特点外径5mm的圆柱型对中套管，M8螺纹式锁紧机构FC/UPC,FC/APC连接特点非常低的反射。（多模光纤也可以制成）标准IEC（国

15、际电工委员会）SC型塑料矩形插拔型材料高强度工程塑料压制特点工艺简单，生产成本低，插拔操作简便，占用空间位置小。缺点易变形，连接可靠性较差=非重要光线路连接或，光路测量连接结构插头转接器插头设计特点PBT材料塑压成型，氧化锆陶瓷作插针体推挽方式连接和分开=高密度安装场合多模光纤可制作SPC型和APC型，具有低的回损光=光接入网，数字通信系统，高密安装配线架。ST型金属圆柱卡口型单芯光缆连接器特征一个卡口锁紧机构和一个直径5mm圆柱形套筒对中机构结构插头转接器插头/插座设计特点卡口旋转锁紧连接耦合方式，适用现场装配。特点良好的重复性，体积小，重量轻。=通信网和本地网D型插针体2mm。其他同FC型

16、LC,MU微型连接器2活动连接器插针端面插针和套筒是活动连接器的关键元件，采用氧化锆陶瓷材料FC端面PC端面SPCAPC3光纤跳线类型与连接性能指标光纤光缆跳线光缆两端面都装上连接器插头，光路的跳线式连接；桥接线两端连接器插头不同类型或不同端面的跳线尾纤一端装插头，另一端直接连接光器件或设备。光耦合器用于光功率的合路和分路，多路间的耦合。分路合路数目Y型耦合器2根光纤X型或星型耦合器两光纤或多光纤在火焰烧灼下扭转熔融成锥体区主要指标接口数目，插入衰耗，分光比，隔离度。光衰减器使用条件接收机输入光功率超过某一范围或在测量光纤接收机灵敏度时原理调整光衰减片旋转角度，改变反射光与透射光比例来改变光衰

17、减大小类型衰耗固定，步进式，能连续改变衰减值衰耗器的指标插入衰耗，工作波长，衰耗精度，衰耗变化范围，步进量衰耗片状在结构如活动连接器的插件中材料蒸镀金属膜的玻璃片镀膜材料性能及膜厚度-衰耗大小光纤类型单模，多模，数据插头FC，SC，ST端面PC，SPC，APC特点插入损耗低，回波损耗高；重复性好，互换性好=长途干线网，城域网，接入网；光纤CATV网，光纤数据网光器件应用前景展望-高速率，大容量，全光处理-小型化，集成化，多功能，低成本化1活动连接器的材料与结构变化体积变小，材料变换，连接性能提高，连接纤数更多2集成光器件光分路器，光隔离器，波分复用器，光放大器=OEIC(光电集成回路)与PIC

18、（光集成器件）4OEIC微电和光电结合有源器件（光源，探测器）+电子元件=功能全面，功耗低，安装使用方面。光缆类型，结构与材料1光缆的分类方式缆芯结构中心管式光纤，光纤束或光纤带无绞合直接放到光缆中心位置层绞式几根，几十根或更多光纤或光纤带子单元围绕中心加强件螺旋绞合（S绞或SZ绞）成一层或几层的光缆骨架式光纤或光纤带螺旋绞合后置于塑料骨架槽中成缆线路敷设架空管道直埋隧道水底缆中光纤状态松套有一定自由移动空间，有利于减小外界机械应力对图覆光纤影响紧套直径小，重量轻，易剥离，敷设和连接，高拉伸应力会直接影响光纤的衰减等性能。半松半紧使用环境和场合室外足够的机械强度，防渗水能力，良好的温度特性室内

19、结构紧凑，轻便柔软，阻燃性能网络层次长途省际一级干线，省内二级干线市内长途端局与市话局以及市话局之间的中继线路接入网市话端局到用户间的线路特殊用途电力光缆，阻燃光缆，防蚁光缆2光缆的结构类型室外光缆层绞式由多根二次被覆光纤松套管（或部分填充绳）绕中心金属加强件绞合成圆整的缆芯，缆芯外先纵包复合铝带并挤上聚乙烯内护套，再纵包阻水带和双面覆膜皱纹钢（铝）带加上一层聚乙烯外护层组成。分离光纤层绞式和光纤带层绞式结构特点容纳的光纤数多，光缆中光纤余长易控制，光缆的机械，环境性能好，适宜直埋，管道敷设，也可以架空敷设。结构缺点结构工艺设备较复杂，生产工艺环节较繁琐，材料消耗多。中心管式由一根二次光纤松套

20、管或螺旋形光纤松套管无绞合直接放在缆中心，纵包阻水带和双面覆塑钢（铝）带，两根平行加强圆磷化碳钢丝或玻璃钢圆棒位于聚乙烯护层中组成。分离光纤中心管式光缆或光纤带中心管式光缆优点结构简单，制造工艺简捷，光缆截面小，重量轻架空敷设，管道，直埋缺点缆中管线芯数受限（分离-12；光纤束-36；光纤带-216）；松套管挤塑工艺中松套管冷却不够，成品光缆中松套管会出现后缩，光缆中光纤余长不易控制骨架式干式光纤带光缆=将光纤带以矩阵形式置于U型螺旋骨架槽或SZ螺旋骨架槽中，阻水带以绕包方式缠绕在骨架上，使骨架与阻水带形成一个封闭的腔体。阻水带遇水，吸水膨胀产生阻水凝胶屏障。阻水带外再纵包双面覆塑钢带，刚带外

21、挤上聚乙烯外护层。优点结构紧凑，缆径小，光纤芯密度大（上千数千），施工接续中无须清除阻水油膏，接续效率高。=接入网，局间中继，有线电视网络中作为传输馈线缺点制造设备复杂，工艺环节多，生产技术难度大室内光缆非金属结构。无需接地或防雷保护，全介质结构保证抗电磁干扰。容易开剥多用途室内光缆由绞合的紧缓冲层光纤和非金属加强件（如纺轮沙）构成，光纤数6时，光纤绕一根非金属中心加强件绞合形成一根更结实的光缆。传输各种语音，数据，视频图像和信令。分支光缆终结维护，光纤的独立布线或分支。大楼之间的管道内，大楼内向上的升井里。计算机机房地板下和光纤到桌面7mm子弹元业务繁忙4mm子单元业务正常0mm子单元业务少

22、互连光缆为布线系统进行语音，数据，视频图像传输设备互连所设计的光缆。单纤，双纤结构。楼内布线中可用作跳线。直径细，弯曲半径小，更易敷设在空间受限的场所，可以简单直接或在工程进行预先连接作为光缆组件用在工作场所或作为交叉连接的临时软线。特种光缆电力光缆阻燃光缆人口密集地，特殊场合，如商贸大厦，高层住宅，地铁，矿井，船舶，飞机中。无卤阻燃光缆层绞式，中心管式，骨架式或室内软光缆。3光缆的构造材料高分子材料松套管材料，聚乙烯护套料，无卤阻燃护套料，聚乙烯绝缘料，阻水油膏，阻水带，聚酯带金属-塑料复合带，钢塑复合带，铝塑复合带中心加强件磷化钢丝，不锈钢圆棒套管材料聚对苯二甲酸丁二醇（PBT），聚丙烯（

23、PP）和聚碳酸酯（PC）PBT机械特性，热稳定性，尺寸稳定性，耐化学腐蚀优良以及与光纤用填充阻水油膏和光缆用涂覆阻水油膏得很好的相容性阻水材料阻水油膏用法往松套管内纵向注入纤用阻水油膏，沿缆芯纵向的其他空隙填充缆用阻水油膏-防止各护层破裂后水向松套管和缆芯纵向渗流性能良好的化学稳定性，温度稳定性，憎水性，析氢小，含气泡少，与光纤，PBT或PP相容性好。对人无毒无害。材料热膨胀或吸水膨胀化合物。阻水带用粘接剂将吸水树脂粘附在两层聚酯纤维无纺布上构成的带状材料。憎水性阻水和吸水膨胀型阻水吸水膨胀型阻水机理吸水膨胀型阻水，即干性水溶膨胀材料阻水。当水与阻水带中吸水树脂接触时，吸水树脂就迅速吸收渗入水

24、，自身体积迅速膨胀数百倍甚至上千倍，膨胀体积充满光缆的空隙，从而阻止水进一步在光缆纵向和径向流动，阻水。加强元件磷化钢丝在高碳钢丝表面镀上一层均匀，连续，牢固的磷化层（3g/m）功能防止光纤氢化钢绞线纺轮纱架设在高压电离输电线路上的全介质自承式光缆（ADDS）靠光缆自身配置的抗拉元件玻璃钢圆棒和纺轮纱来支撑自重和抗拉强度悬挂在杆塔上。优点重量轻，抗拉强度大。用法放在光缆的内外护套之间。跨度范围751000m。玻璃钢棒FRP作为非金属中心加强件特点重量轻，机械性能好，抗电磁干扰雷电频繁区，防强电场作用的场所护套料聚乙烯（PE）-内护套，缆芯的防潮保护。Y护套-聚乙烯护套A护套铝-聚乙烯护套S护套

25、钢-聚乙烯护套W护套夹带平行钢丝的钢-聚乙烯护套外护套聚乙烯护套料用作铠装保护层用途抗侧压，防湿，耐磨，抗紫外线性能指标熔融指数，抗拉强度，断裂伸长率和耐环境应力开裂.无卤阻燃聚烯烃低烟，无卤阻燃要求的光缆外护层。阻燃原理护套料中的无机阻燃剂Al(OH)3或Mg(OH)2会遇热分解，释放出结晶水，吸收大量热量，稀释氧气，抑制燃烧护层的温度上升，而Al2O3或MgO2则形成阻燃壳层，从而达到阻燃目的。性能指标抗拉强度，断裂伸长，极限氧指数耐电痕黑色聚乙烯-国际电气工程师协会标准IEEEP化1222，架空电力线路上的全介质自承式光缆（ADSS光缆）悬挂点的空间电位大于12kV时，防止由于放电作用是

26、光缆外护层产生电痕电蚀，ADSS光缆外护层比用耐电痕的聚乙烯护层料高密度聚乙烯绝缘料=骨架，填充绳材料特性机械特性，化学稳定性优良，电气性能良好，耐热应力开裂和耐环境应力开裂性能良好，与光缆涂覆阻水油膏有好的相容性性能指标熔融指数，抗拉强度，断裂伸长率。金属-塑料复合带功能防水隔潮，保护缆芯免遭机械损伤，提高了光缆抗冲击，耐侧压等机械性能性能指标金属带厚，覆塑膜厚度，抗拉强度，断裂伸长率，金属带与覆塑膜之间的玻璃强度和耐油膏侵蚀性。聚氯乙烯=室内光缆或光纤跳线的外护套特点机械强度高，挠性好，抗热阻燃。金属铠装环境恶劣，侧面机械受力或破坏严重的场合，在光缆缆芯外加装铠装层进行保护。材料细钢丝（绕

27、包），钢带（绕包），轧纹钢带（纵包）。聚酯带爆炸材料特性良好的耐热性，化学稳定性和抗拉强度，收缩率小，尺寸稳定性好，低温柔性好4光缆检测项目与标识光缆出场检测项目合同缆芯结构，光纤类型，光纤数目机械特性拉伸，弯曲，扭转，冲击，曲绕，压扁，振动。光纤特性几何特性包层不圆度，同心度误差，色层外径。传输特性衰减，色散，截止波长，偏振膜色散，模厂直径工程特性连续损耗，光缆金属护层绝缘电阻，护层材料及厚度，金属带搭接强度，金属层与PE护层的粘接强度。光纤的排序色谱规定光缆外护套标识，缆盘标识耐环境性能（温度，水分）缆中油膏的滴流性，脆硬性，纵向渗水性，外护套开裂性。成品光缆外护套上的标识制造厂商名称或产

28、品注册商标表识制造日期年。月。间隔为的光缆主要型号及尺码带光缆型号命名方式（YD/T908-201*）型号命名的格式光缆型式代号-分类代号-加强构件-结构特征-护套-外护层分类的代号GY-通信用室（野）外光缆GM-通信用移动式光缆GJ-通信用室(局)内光缆GS-通信用设备内光缆GH-通信用海底光缆GT-通信用特殊光缆加强件的代号无符号-金属加强构件F-非金属加强构件缆芯和光缆派生结构特征代号组合代号顺序安自上至下顺序排列。D-光纤带结构无符号-光纤松套被覆结构J-光纤紧套被覆结构无符号-层绞结构G-骨架槽结构X-缆中心管（被覆）结构T-油膏填充式结构无符号-干式阻水结构R-充气式结构C-自承式结构B-扁平形状R-椭圆形状Z-阻燃护套代号Y-聚乙烯护套V-聚氯乙烯护套U-聚氨酯护套A-铝-聚乙烯粘结护套（护套）S-钢-聚乙烯粘结护套（护套）W-夹带平行钢丝的钢-聚乙烯粘结护套（护套）S-铝护套S-钢护套S-铅护套光纤规格代号两种以上规格（光纤数目和类别）的光纤，“+”联接。光纤数目代号光纤类别代号A-多模光纤B-单模光纤OPGW(光线复合地线光缆)代号中心管式OPGW中的光纤管数目为1，可省略缆中无