光纤研磨的方式一般有PC、APC、UPC三种,每一种研磨方式对于光纤传播有不同的意义。本期我们将深度探讨这3种研磨方式具体作用,以及在使用中如何进行选择。
在一个光纤端面上安装连接器,回波损耗是不可避免的,这是由于光源的反射产生的。光损失严重会损坏激光光源,中断传输信号。
为了让两根光纤的端面能够更好的接触,光纤跳线的插芯端面通常被研磨成不同结构。如图所示,常见的光纤端面研磨方式有PC、UPC、APC三种。
微球面研磨抛光,插芯表面研磨成轻微球面,光纤纤芯位于弯曲最高点,这样可有效减少光纤组件之间的空气隙,使两个光纤端面达到物理接触。
UPC连接器端面并不是完全平的,有一个轻微的弧度以达到更精准的对接。UPC是在PC的基础上更加优化了端面抛光和表面光洁度,端面看起来更加呈圆顶状。
光纤端面通常研磨成8°斜面,8°角斜面让光纤端面更紧密,并且将光通过其斜面角度反射到包层而不是直接返回到光源处,提供了更好的连接性能。
是指光信号通过光纤跳线后,输出光功率相对输入光功率的分贝数。
Pin是输入光功率;Pout是输出功率。
(1)一般情况下,PC、UPC和APC连接器的典型插入损耗应小于0.3dB。
(2)与APC连接器相比,由于空气间隙更小,UPC/PC连接器通常更容易实现低插入损耗。
(3)插入损耗也可能由连接器端面之间的灰尘微粒引起。
是指光信号通过光纤跳线连接处,后向反射光功率相对入射光功率的分贝数。
Pin是输入光功率;Pr是后向反射光功率。
(1)APC连接器的端面是斜面抛光的,所以APC连接器的回波损耗通常优于UPC连接器。
(2)一般情况下,采用PC研磨方式的光纤跳线的回波损耗为-40dB。
(3)UPC回波损耗相对于PC来说更高,一般是在-55dB。
(4)APC工业标准的回波损耗为-60dB。
(5)使用UPC连接器时,将有部分反射光发射回光源处,而APC连接器的斜端面将使一部分反射光以一定角度反射到包层,从而减少更多的反射光返回到光源处。
PC是光纤跳线上光纤连接器最常见的研磨方式,被广泛应用于电信运营商设备上。
通常被用于以太网网络设备上(如ODF光纤配线架、媒体转换器和光纤交换机等),数字、有线电视和电话系统等。
一般用于CATV等高波长范围的光学射频应用,也用于光无源应用,如PON网络结构或无源光局域网。
Tips:由于APC的端面被磨成一个8度角,所以APC不能和UPC连接,会导致连接器性能下降。但PC和UPC的光纤端面都是平面的,差别在磨的质量,所以,PC和UPC的混连还不至于对连接器形成永久性的物理损伤。
研磨片的种类非常多,不同的材质、不同的孔径会对研磨效果产生影响。一般来说,选用钨钢材质的研磨片比较适合光纤的研磨,孔径要合适。如果研磨片太大,会使研磨面过宽;如果太小,则会使研磨面过窄,甚至有可能将光纤弄断。
研磨时间和力度很重要,需要结合实际情况进行调整。一般来说,研磨片的旋转速度与光纤的线速度要相等。在研磨的过程中,要随时检查研磨面,确定研磨是否达到了要求。
首先,需要将光纤放入去离子水中,清洗干净表面的污垢。其次,需要对光纤进行切割,将末端切平直,以利于后续的研磨工作。最后,还需要将光纤端面进行打磨,以消除表面的毛刺和瑕疵,从而保证研磨的效果。