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光纤连接器的性能 - 通信-网络 - 免费猫

发布时间:2020-02-17 12:57:41 阅读: 来源:架子管厂家

光纤连接器的性能 - 通信/网络 - 电子工程网

光纤连接器的性能,从根本上讲首先是光纤连接器的光学性能;另外为保证光纤连接器的正常使用,还要考虑光纤连接器的互换(同型号间)性能、机械性能、环境性能和寿命(即最大可拔插次数)。

(1)光学性能光纤连接器,光跳线,多模跳线,单模跳线

对于连接器光学特性的确定,ITU建议按表2要求加以考虑。

表2

性能因素 单纤连接器 多纤连接器

介入损耗

回波损耗

谱损

背景光耦合

串话

带宽(仅指多模) 应当要求

应当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求

不要求

应当考虑,适当要求 应当要求

应当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求

应当要求

应当考虑,适当要求

目前,对于单纤连接器光性能方面的要求,用户所关心的和厂家宣传的重点还是放在介入损耗和回波损耗这两个最基本的性能参数上。

其中,介入损耗(或称插入损耗)是指因连接器的介入而引起传输线路有效功率减小的量值,对于用户来说,该值越小越好。对于该项性能,ITU建议应根据20个样品的测试,确定出平均损耗、标准偏差和样品最大损耗。基保平均损耗值应不大于0.5dB。

回波损耗(或称反射衰减、回损、回程损耗)是衡量从连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率分量的一个量度,其典型值应不小于25dB。对于光纤通信系统来说,随着系统传输速率的不断提高,反射对系统的影响也越来越大,来自连接器的巨大反射将影响高速率激光器(开关速率为Gbit/s级)的稳定度,并导致分布噪声的增大和激光器抖动。因此对回波损耗的要求也越来越高,仅满足典型值的要求已无法符合实际要求,还需要进一步提高回波损耗。研究表明,通过对连接器对接端的端部进行专门的抛光或研磨处理,可以使回波损耗更大。ITU建议此类经专门处理过的连接器,其回波损耗值不应小于38dB。

需要指出的是,对于上述两项的有关数值要求,ITU认为当系统受到光功率分配方面的限制时,这些取值是合适的;对于分配网等对功率分配要求不高的场合,较低的性能也是可以接受的。

光纤连接器光学性能的试验方法,ITU建议按IEC874-1最新修订版中规定的方法进行。但应注意这些方法是为生产测试规定的,不完全适用于野外环境。其中介入损耗和反射可采用OTDR进行测试。为保证测试精度,使用OTDR进行介入损耗的测试时必须从两个方向进行。

(2)互换性能

对于光纤连接器的互换(同型号间)性能的确定,在ITU的有关建议中未见表述。但在实际应用中,由于光纤连接器是一种通用的光接口元件,因此对于同一种型号的光纤连接器,如无特殊要求,任意组合而成的连接器组合与已匹配好的连接器组合相比较,传输功率的附加损耗应可忽略不计。而目前由于连接方式、加工精度以及光纤的本征特征(模场直径、模场心度误差等)的限制,该附加损耗尚不能完全忽略。用户与厂家一般将此附加损耗限制在小于0.2dB的范围内。

(3)机械性能

对于光纤连接器的机械性能的确定,ITU建议按表3要求加以考虑。

表3

性能因素 单纤连接器 多纤连接器

轴向抗张强度

弯曲

机械耐力

撞击(敲击)

下垂

振动

冲击(跌落)

静态负荷 应当要求

应当要求

应当要求

应当要求

应当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求 应当要求

应当要求

应当要求

应当要求

应当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求

对于光纤连接器机械性能的试验方法,ITU建议按IEC874-1总规范最新修订版所规定的方法进行。抽样数量,除特殊要求外,IEC规定一般不少于5个连接器/光缆组合件。对于部分试验项目,IEC规定的试验方法中还明确了试验条件以及评价标准。

对于配对连接器的轴向抗张强度和至少包含5个连接器的光缆组合件的强度保持力,IEC确定其最小起来 90N。

对于弯曲性能,IEC规定至少应测试5个连接器/光缆组合件样品。应在距连接器1m处对光缆施加15.0N的力。在1.25cm半径的圆轴上弯曲300个循环。试验结束后,附加损耗应不超过0.2dB。

对于耐机械性能(即重复插拔性能),IEC规定应从5个连接器/光缆组合件样品中取出1个,用人工方式接入和断开至少200次,连接器应加以清洗,每重复接入25次就要测量一次介入损耗。完成测试后,与初始值相比,其最大附加损耗不应超过0.2dB,并仍能工作。

对于下垂性能,IEC规定应至少试验5个安装了连接器的光缆组合件。试验后的最大附加损耗不应超过0.2dB。

对于振动性能,IEC规定振动频率范围为(10~55)Hz,稳定振幅为0.75mm。试验后的最大附加损耗不应超过0.2dB。

(4)环境性能

对于光纤连接器环境性能的确定,ITU建议按表4加以考虑。

表4

性能因素 单纤连接器 多纤连接器

温度循环

高湿

灰尘

工业环境

高低温存放

腐蚀(盐雾)

易燃性 应当要求

应当要求

应当要求

应当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求 应当要求

应当要求

应当要求

应当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求

应当考虑,适当要求

对于光纤连接器环境性能的试验方法,ITU建议按安装条件来加以考虑。所抽样品及数量,除特殊要求外,ITU建议一般选用装配了连接器的光缆,其数量不少于10根。对于部分试验项目,ITU还明确了试验条件以及评价标准。

对于温度循环性能的试验,ITU建议低温应为-40℃,高温应为 70℃。循环次数为40个温度周期。试验后,与初始值相比较,附加损耗不应超过0.5dB。

对于高湿度(稳态湿热)性能,ITU建议试验环境为:(60±2)℃,相对湿度90%~95%,持续时间为504h。试验后,与初始值相比较,附加损耗不应超过0.5dB。

高低温(冷/干热)性能,主要是用以评估贮存温度对装配了连接器的光缆组合件的影响。对于此项目的试验,ITU建议在最高干热温度 8O℃和最低温度-55℃下各持续保温360h。然后把带连接器的光缆稳定在(21±2)℃、相对湿度为约为50%的环境下,持续24h。试验后,与初始值相比较,附加损耗不应超过0.05dB。

(5)光纤连接器的寿命

由于维护中转接跳线和正常测试等需要,光纤连接器经常要进行插拔,由此引出了插拔寿命即最大可插拔次数的问题。这个问题的提出应基于这样的前提:光纤连接器在正常使用条件下,经规定次数的插拔,各元件无机械损伤,附加损耗不超过限值(通常该限值规定为0.2dB)。光纤连接器的插拔寿命一般由元件的机械磨损情况决定的。当前,光纤连接器的插拔寿命一般可以达到大于l000次,附加损耗不超过0.2dB。对采用开槽陶瓷耦合套筒的光纤连接器来说,由于陶瓷材料存在裂纹生长,因此静态疲劳将导致套筒破裂。根据有关资料介绍,未经筛选的此类套筒20年的破裂概率为10-4。若以比工作应力大2.6倍的筛选力进行筛选试验,那么在20年内将不会发生破裂。

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