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當(dāng)前，隨著國內(nèi)通信事業(yè)的不斷發(fā)展，光纖通信已步入實(shí)用化階段，且應(yīng)用的范圍越來越廣。我國目前對(duì)于光通信系統(tǒng)中所用的光纖連接器，或是使用進(jìn)口連接器，或是以進(jìn)口的陶瓷套管和外圍金屬件等所謂“散件”在國內(nèi)進(jìn)行組裝，或是根據(jù)所引進(jìn)國外技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，主要是FC型光纖連接器。鑒于此種情況，筆者建議如下。 （1）標(biāo)準(zhǔn)化問題 國際上光纖連接器產(chǎn)品的型號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)都比較多，引進(jìn)和使用時(shí)如不加以限制，勢必會(huì)產(chǎn)生混亂，為維護(hù)和管理工作帶來不便。據(jù)介紹，在這方面美、日、德、法等國已有了國家標(biāo)準(zhǔn)，并為IEC所認(rèn)可；我國在這方面也有類似的規(guī)定。建議將此類規(guī)定作為技術(shù)規(guī)范或入網(wǎng)要求等技術(shù)文件中的一項(xiàng)內(nèi)容以國家標(biāo)準(zhǔn)的方式加以公布。 （2）兼容性問題 由于通信是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，因此建議用戶在訂貨時(shí)，應(yīng)考慮光傳輸設(shè)備、光附屬設(shè)備、光測試儀表等項(xiàng)所用光纖連接器的兼容性。在不影響系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能使將訂購的儀表設(shè)備與已有設(shè)備儀表的光纖連接器的型號(hào)一致。如不能滿足，則應(yīng)考慮使用時(shí)可能出現(xiàn)的問題，并訂購或準(zhǔn)備相應(yīng)的轉(zhuǎn)接法蘭或轉(zhuǎn)接線。 （3）生產(chǎn)與使用問題 就生產(chǎn)而言，建議國家指導(dǎo)有關(guān)光纖連接器的生產(chǎn)廠家根據(jù)有關(guān)規(guī)定并結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有及使用情況，統(tǒng)一以一種核心元件為基礎(chǔ)（如Φ2.5mm的插針及相應(yīng)的套筒）開發(fā)研制符合國情、適應(yīng)需要的產(chǎn)品。 就使用而言，建議用戶應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況，選擇適用的光纖連接器。在滿足系統(tǒng)要求的前提下，充分考慮性能、價(jià)格和發(fā)展等方面的關(guān)系，努力降低成本，擴(kuò)大使用范圍。在未來光纖用戶網(wǎng)和高速局域網(wǎng)中，價(jià)格和硬件升級(jí)等問題可能會(huì)更加突出，用戶更需就性能、價(jià)格和發(fā)展等方面進(jìn)行綜合考慮。 由于光纖通信技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，高速局域網(wǎng)和本地用戶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)得到了很大發(fā)展，出于維護(hù)上測量、轉(zhuǎn)接、調(diào)度等方面的需要，對(duì)光纖連接器提出的要求也越來越多，這些都促進(jìn)了光纖連接器的發(fā)展。 就光纖連接器的關(guān)鍵元件——插頭支撐套管和耦合套筒而言，Φ2.5mm的插針及配套的耦合套筒將得到較大發(fā)展，以此為基礎(chǔ)已開發(fā)出FC、ST、SC、DIN47255／6、MiniBNC、GFS-11／13、530等多種型號(hào)的光纖連接器，而且其技術(shù)也在不斷進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)的目的是努力降低介入損耗，盡可能提高回波損耗，并改善連接器的機(jī)械耐力（重復(fù)插拔性能）和溫度性能。目前改進(jìn)工作主要是從兩個(gè)方面著手的。 其一為制作材料。由于陶瓷材料與石英玻璃材料的熱匹配性好，理化性能穩(wěn)定，加工精度高，機(jī)械耐力好，因此越來越受到重視。估計(jì)短期內(nèi)，以精密陶瓷制作的插針套管和耦合套筒將繼續(xù)占主導(dǎo)地位。 目前使用較多的陶瓷材料是氧化鋁和3mol氧化釔不完全穩(wěn)定的氧化鋯（PSZ）。其中氧化鋁的硬度較高，研磨精度也比較高，但對(duì)研磨設(shè)備的要求也較高，且彎曲強(qiáng)度低、粒度大，碰到堅(jiān)硬表面時(shí)易碎裂。而氧化鋯（PSZ）的彎曲強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度較氧化鋁要高得多，且其硬度小、顆粒小，易于進(jìn)行研磨拋光，但由于其場式模量較小，因而在進(jìn)行研磨時(shí)需要先進(jìn)的加工工藝。總的來說，使用氧化鋯（PSZ）較氧化鋁要可靠得多。另有資料介紹說，由于需要不斷進(jìn)行插拔，因此耦合套筒必須具有良好的耐磨性和一定的彈性，所以，理想的組合是用氧化鋁制作插針套管，用氧化鉻制作耦合套筒。 其二是改進(jìn)插針體（套管）對(duì)接端端面的對(duì)接方式和端面的加工工藝。目前隨著系統(tǒng)速率的不斷提高，PC（物理接觸）型正在逐步取代FC（平面接觸）型；對(duì)于PC型研磨的工藝也在不斷進(jìn)行改進(jìn)，人工研磨正逐漸為機(jī)器研磨所取代；出現(xiàn)了APC（Advance Physical Contant）技術(shù)，即在傳統(tǒng)PC研磨的基礎(chǔ)上，再用二氧化硅磨片或微粉進(jìn)行超精細(xì)研磨，以減小因光纖連接器對(duì)接端面處折射率不匹配對(duì)介入損耗和回波損耗性能的影響。這種不匹配是由研磨受力所產(chǎn)生的損傷層造成的。一般經(jīng)PC研磨后，損傷層的折射率約為1.54，高于光纖纖芯的折射率（1.46），而經(jīng)過APC研磨處理的端面，其折射率約為1.46，接近或達(dá)到纖芯的折射率。 表5數(shù)據(jù)表明了采用不同材料。對(duì)接方式和加工工藝制作的插針套管對(duì)光纖連接器介入損耗和回波損耗性能的影響。 表5 參 數(shù) 金屬 FC/FC型 金屬 FC/PC型 手工研磨陶瓷 FC/PC型 機(jī)器研磨陶瓷 FC/PC型 機(jī)器研磨陶瓷 FC/APC型 介入損耗（dB） 回放損耗（dB） 0.35 14.91 0.21 27.14 0.18 38.05 0.14 48.76 另外，根據(jù)研究，在現(xiàn)在的Φ.5mm型插針套管的基礎(chǔ)上，采用斜面連接是提高單模光纖連接器回波損耗性能的一個(gè)有效途徑。理論推算表明，當(dāng)斜面的傾角為8°時(shí)，連接器的回波損耗可達(dá)到118dB。但此種連接方式會(huì)對(duì)介入損耗產(chǎn)生較大影響，此種影響可通過在端面形成一定曲率（R＝（20～50）mm）的球面得到改善。住友電氣工業(yè)株式會(huì)社最新推出的斜8°角光纖連接器，其回波損耗平均可達(dá)66dB，相應(yīng)的介入損耗平均為0.18dB；國內(nèi)郵電部固體器件研究所研制的一種斜8°角連接器，其回波損耗大于56dB，相應(yīng)的介入損耗小于0.6dB。 就光纖連接器的外圍（部）元件而言，由于光纖通信的不斷發(fā)展，特別是光纖用戶網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)光纖連接器提出的要求是高性能、低成本、小型化、多纖化、安裝密度高、安裝簡便等，這其中有很多可以通過對(duì)光纖連接器外圍元件的材料、外形、加工工藝、緊固方式等方面加以改進(jìn)得以實(shí)現(xiàn)。另外，系列化也是降低產(chǎn)品成本的一個(gè)有效途徑。NTT開發(fā)的SC型連接器即為一例；由鑄模玻璃纖維塑料制成的矩型外殼成本低廉，抗壓強(qiáng)度高；插拔操作方便，適合高密度安裝。以這種連接器為基礎(chǔ)的SC系列光纖連接器還包括多套管連接器（HSC系列）、底座型光纖連接器以及固定衰耗器等。 另外，隨著光纖連接器應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，其需求數(shù)量也越來越多，單靠在工廠中裝配研磨生產(chǎn)已無法滿足需要，且其成本對(duì)于某些應(yīng)用來說也太高，因此連接器的裝配正從工廠走向安裝工程現(xiàn)場，對(duì)快速簡易的現(xiàn)場裝配型光纖連接器的需求也越來越多。采用現(xiàn)場裝配型也是降低成本的一個(gè)有效措施。 適用于現(xiàn)場安裝的連接器要求必須省時(shí)、省力、操作方便。很多廠家對(duì)此進(jìn)行了研究，開發(fā)出了許多新的工藝方法，如采用紫外固化粘結(jié)膠。采用利于拋磨的方法、設(shè)計(jì)出不需粘結(jié)的連接器和既不需要粘結(jié)也不需要拋光的連接器等等，在現(xiàn)場只需要幾分鐘即可裝配出一個(gè)可靠的光纖連接器。 正如由于電纜通信系統(tǒng)離不開各種插塞、同軸頭等電連接器而促進(jìn)了電纜連接器及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一樣，相信光纖連接器將會(huì)隨著光纖通信的不斷發(fā)展而得到進(jìn)一步的發(fā)展。 |
