光通信连接器:MT系和陶瓷系谁主沉浮
在光通信中,光纤活动连接器解决的是两根光纤(光缆)的接续问题,即通过设置在连接器内的机械对中装置使源光纤的激光束尽可能多地入射到接收端光纤内。这种机械对中装置是实现光耦合的物理结构基础,也是光纤连接器的技术核心。
结构原理
我们熟悉的光纤配线架,多使用单芯连接器。这类连接器的机械对中装置为陶瓷开口管和陶瓷插芯的配合结构(参照下图放大部分)。
这种基于陶瓷材料的“陶瓷系连接器”的对中耦合模式多年来一直没变。二十年来,世界各主流制造商一直在陶瓷材料、 制造工艺和检查过程方面进行精益求精的改善,使这种技术相对成熟。如今陶瓷插芯产品主要有两种规格:ST、 FC、SC连接器最常用的直径为2.5mm,小型化(SFF)MU和LC连接器所用的为1.25mm。这些“陶瓷系连接器”可用于从900μm缓冲光纤到3.0mm护套光缆的各种光缆尺寸和结构。
“MT系连接器”机械对中装置是目前最常用的多芯光纤连接器的连接偶合方式。经过不断地改进设计,其光性能和光纤根数都得到了提高。
作为“MT系光纤连接器”的插芯是由大量填充玻璃的聚合物制造而成,经过模压成型后的插芯具有独特的机械性能,这对光性能(与陶瓷套圈相比)构成制约。其原因是不能实现误差调整。MT套圈同陶瓷插芯一样,都可用于多模(MM)或单模(SM)光纤类型。但因其小型化的结构和聚合物模压工艺的可塑性,MT 结构可制成适于4、8、12、24芯光纤标准型连接器,也可设计成低损耗SM类型等应用。
“MT系连接器“的对中原理是使用阴阳配置的精准定位针,来保证两个MT插芯的配合同心度(以双芯插芯为例,配合如下图所示),为此用户需要注意配对连接器的阴阳属性。MT 系连接器是向高密度光纤连接发展的解决方案。它们作为一种光互连功能模块在各种工业标准和定制连接器方面在发达国家特别是日本得到广泛的应用。
性能差异
另一个核心问题是“陶瓷系连接器”和“MT 系连接器”的性能差异。“陶瓷系连接器”的光性能可通过几种方法得到优化,如对连接器内部的插芯进行位移和压力调整,装配前实施这一过程或按孔径尺寸和同心度进行调整都可以得到理想中的性能指标。更主流和主要的方法是对插芯端面进行抛光处理,或对端面配合结构进行更合理化的设计。
“陶瓷系连接器”成品最大插入损耗一般分为0.15到0.5dB,回波损耗值为45到55dB。“MT 系连接器”插芯经模压后,每个部件都具有唯一的特性,由于光纤孔和引导针脚的位置是唯一的,因此,可获得的最小插入损耗受到制造商对关键模压过程和检查参数的维护控制能力的制约,虽然我们可以根据形位公差进行筛选,但这样做成本高而且很耗时,性能增益有限,而且MT插芯的端面结构对这一性能也构成一定限制。所以“MT 系连接器”连接器性能在总体上与“陶瓷系连接器”还有一定的差距。对MM和SM光纤类型,MT的最大插入损耗性能一般为0.50到1.0dB。SM应用的回波损耗性能一般为50dB,多模应用的回波损耗值为20到30dB。
运用现状及前景
基于MT插芯结构成型原理,“MT 系连接器”适用于多芯连接。通信设备间由各种子部件系统地集成在一起,由于此项应用需要在工程光损预算内完成大量光纤的互连,连接损耗要求较低,因此“MT 系连接器”的光性能和密度成为这类连接最理想的解决方案。这种子部件是接入网的接口,我们可以认为“MT系连接器”是接入网发展要求的产物。
“陶瓷系连接器”多用于以光损耗预算和性能为主而密度为辅的应用中,是骨干网络设备间的理想连接工具。由于它们的使用已十分普谝,制造商和运营商都能很好理解和接受。也正因为如此,“MT 系连接器”的运用发展空间也更为广阔。对此资深连接器代理商广州浩隆电子的专家表示,只要不出现能替代光纤接入的技术方式,运营商终究会在成本压力下逐步接受综合成本更廉价的“MT系连接器”。
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