連接器大講壇(十七),光纖連接器與壓接連接器詳談


原標題:連接器大講壇(十七),光纖連接器與壓接連接器詳談
光纖連接器是光纖與光纖之間進行可拆卸(活動)連接的器件,它把光纖的兩個端面精密對接起來,以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去,并使由于其介入光鏈路而對系統(tǒng)造成的影響減到最小。
主要性能參數(shù)
光學性能:主要參數(shù)有插入損耗和回波損耗。插入損耗(Insertion Loss)即連接損耗,是指因連接器的導入而引起的鏈路有效光功率的損耗,一般要求不大于0.5dB?;夭〒p耗(Return Loss,Reflection Loss)是指連接器對鏈路光功率反射的抑制能力,其典型值應不小于25dB,實際應用的連接器一般不低于45dB。
互換性與重復性:光纖連接器是通用的無源器件,對于同一類型的光纖連接器,一般都可以任意組合使用,并可以重復多次使用,由此而導入的附加損耗一般都在小于0.2dB的范圍內(nèi)。
抗拉強度:對于做好的光纖連接器,一般要求其抗拉強度應不低于90N。
溫度:一般要求光纖連接器必須在-40°C~+70°C的溫度下能夠正常使用。
插拔次數(shù):使用的光纖連接器一般都可以插拔1000次以上。
分類
按傳輸媒介的不同可分為硅基光纖的單模和多模連接器,以及其他如以塑膠等為傳輸媒介的光纖連接器。
按連接頭結構形式可分為FC、SC、ST、LC、D4、DIN、MU、MT等各種形式。
按光纖端面形狀可分為FC、PC(包括SPC或UPC)和APC。
按光纖芯數(shù)可分為單芯和多芯(如MT-RJ)。
常見類型
FC型光纖連接器:最早由日本NTT研制。FC是Ferrule Connector的縮寫,表明其外部加強方式是采用金屬套,緊固方式為螺絲扣。此類連接器結構簡單,操作方便,制作容易,但光纖端面對微塵較為敏感,且容易產(chǎn)生菲涅爾反射,提高回波損耗性能較為困難。后來,對該類型連接器做了改進,采用對接端面呈球面的插針(PC),而外部結構沒有改變,使得插入損耗和回波損耗性能有了較大幅度的提高。
SC型光纖連接器:由日本NTT公司開發(fā)。其外殼呈矩形,所采用的插針與耦合套筒的結構尺寸與FC型完全相同。其中插針的端面多采用PC或APC型研磨方式;緊固方式是采用插拔銷閂式,不需旋轉(zhuǎn)。此類連接器價格低廉,插拔操作方便,介入損耗波動小,抗壓強度較高,安裝密度高。
ST型光纖連接器:通常用于布線設備端,如光纖配線架、光纖模塊等。其芯外露。
DIN47256型光纖連接器:由德國開發(fā)。這種連接器采用的插針和耦合套筒的結構尺寸與FC型相同,端面處理采用PC研磨方式。與FC型連接器相比,其結構要復雜一些,內(nèi)部金屬結構中有控制壓力的彈簧,可以避免因插接壓力過大而損傷端面。另外,這種連接器的機械精度較高,因而介入損耗值較小。
MT-RJ型連接器:起步于NTT開發(fā)的MT連接器,帶有與RJ-45型LAN電連接器相同的閂鎖機構,通過安裝于小型套管兩側(cè)的導向銷對準光纖,為便于與光收發(fā)信機相連,連接器端面光纖為雙芯(間隔0.75mm)排列設計,是主要用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)南乱淮呙芏裙饫w連接器。
LC型連接器:由著名Bell(貝爾)研究所研究開發(fā),采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機理制成。其所采用的插針和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半,為1.25mm,可以提高光纖配線架中光纖連接器的密度。當前,在單模SFF方面,LC類型的連接器實際已經(jīng)占據(jù)了主導地位,在多模方面的應用也增長迅速。
MU型連接器:MU(Miniature unit Coupling)連接器是以使用最多的SC型連接器為基礎,由NTT研制開發(fā)出來的世界上最小的單芯光纖連接器。該連接器采用1.25mm直徑的套管和自保持機構,其優(yōu)勢在于能實現(xiàn)高密度安裝。
MC連接器:2012年國內(nèi)通訊公司自主研發(fā)的一款比LC連接器體積更小、密度更高的連接器。日海MC光纖活動連接器是一種高密度單芯光纖活動連接器,適用于各種高密度場合,如大容量中心機房和高密度數(shù)據(jù)中心。MC光纖活動連接器密度高,在相同的空間內(nèi)最高可達到LC連接器的兩倍。
優(yōu)點
使用LC光纖快速連接器,可以降低系統(tǒng)成本,因為其尺寸是傳統(tǒng)SC連接器的一半,可以使貨架和出口的纖維密度加倍。
LC光纖快速連接器的極化特性有助于保持發(fā)射或接收方向,并確保高重復性。
LC光纖快速連接器具有防鉤鎖,可以提高耐用性并減少由交叉連接引起的重新布置工作。
LC光纖快速連接器可以節(jié)省安裝時間,因為無需安裝可現(xiàn)場安裝的連接器。
二、壓接連接器詳談
壓接連接器是一種電氣連接器,可將電線連接在一起,從而形成電路。
結構與工作原理
壓接連接器通常由金屬制成,具有一個或多個孔,可容納一根或多根電線。當電線插入孔中時,壓接連接器會通過壓力將電線連接在一起。
壓線端子采用機械擠壓的方式將電線牢固地夾在連接器內(nèi)部,以確保可靠的電氣連接。壓線端子的工作原理是通過一個特殊的設計,使連接器的壓接部分能夠在電線插入連接器時,將導線的絕緣層剝離并與導體緊密接觸,從而建立起電氣連接。
優(yōu)點
易于使用:壓接連接器是一種簡單易用的工具,只需將電線插入連接器中,然后用壓力將它們連接在一起即可。
可靠性高:壓接連接器可以確保電線之間的緊密接觸,從而減少電阻和電流泄漏,這種連接方式比其他連接方式更可靠。
節(jié)省時間:壓接連接器可以快速連接電線,從而節(jié)省時間和勞動力。
適用性廣:壓接連接器適用于各種電線,包括銅線、鋁線和銅鋁混合線。
安全可靠:壓接連接器通過機械擠壓的方式將導線與連接器內(nèi)部的接觸部分緊密連接,相對穩(wěn)固,能夠在振動、沖擊等環(huán)境下保持連接的可靠性,且不需要高溫焊接,因此可以多次插拔而不會損壞連接,這使得設備的維護和維修更加方便。
常見類型
彈簧壓線端子:使用彈簧力將導線夾緊在連接器內(nèi)部。當導線插入連接器時,彈簧會自動壓緊導線,確保穩(wěn)固的電氣連接。這種設計使得連接和斷開非常方便,適用于需要頻繁插拔的場合。
齒式壓線端子:使用齒狀結構來夾緊導線。當導線插入連接器時,齒狀結構會咬住導線的絕緣層和導體,確保牢固的連接。這種設計適用于不同尺寸的導線,并提供相對穩(wěn)固的連接。
螺旋壓線端子:通過旋轉(zhuǎn)螺旋來夾緊導線。當旋轉(zhuǎn)螺旋時,連接器內(nèi)部的夾緊部分會收緊,將導線牢固地固定在其中。這種設計通常用于需要較大壓力以確保牢固連接的應用。
插卡壓線端子:通常具有插卡槽,導線的末端可以插入槽中,并通過卡片的彈力來夾緊導線。這種設計適用于相對較小的導線,如電子設備內(nèi)部的連接。
絕緣壓線端子:這種類型的壓線端子不僅在連接時確保電氣連接,還提供絕緣性能,將導線與外界隔離,防止電氣短路和意外觸摸。
雙螺絲壓線端子:通常包括兩個螺絲,一個用于夾緊導線的導體部分,另一個用于夾緊絕緣部分,這有助于確保連接的可靠性和安全性。
缺點
連接質(zhì)量:雖然壓線連接通常是可靠的,但連接的質(zhì)量仍然取決于壓力的適當控制和連接器的設計質(zhì)量。不當?shù)牟僮骺赡軐е逻B接不良。
維護困難:一旦連接完成,很難檢查連接點內(nèi)部的狀態(tài)。如果連接不良,可能需要更多的努力來檢測和修復。
特殊設計要求:每種電線和連接器的組合都可能需要特定的設計,以確保壓線過程不會損壞導線。
應用限制:一些高溫、高壓或高震動環(huán)境可能不適合使用壓線連接,因為這些環(huán)境可能對連接的穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生負面影響。
絕緣問題:在一些應用中,絕緣性能可能需要特別關注,因為壓線連接的絕緣性能可能不如其他連接方式。
綜上所述,光纖連接器和壓接連接器在各自的應用領域中都具有獨特的優(yōu)勢和特點。在選擇和使用時,應根據(jù)具體的應用場景和需求進行綜合考慮。
責任編輯:David
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