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光纤光缆活动连接器基本上是采用某种机械和光学结构,使两根光纤的纤芯对准,保证90%以上的光能够通过,目前有代表性并且正在使用的有以下几种。
1.套管结构
这种连接器由插针和套筒组成。插针为一精密套管,光纤固定在插针里面。套筒也是一个加工精密的套管(有开口和不开口两种),两个插针在套筒中对接并保证两根光纤的对准。其原理是:当插针的外同轴度、插针的外圆柱面和端面以及套筒的内孔加工得非常精密时,两根插针在套筒中对接,就实现了两根光纤对准。
由于这种结构设计合理,加工技术能够达到要求的精度,因而得到了广泛应用。FC,SC等型号的连接器均采用这种结构。
2.双锥结构
这种连接器的特点是利用锥面定位。插针的外端面加工成圆锥面,基座的内孔也加工成双圆锥面。两个插针插入基座的内孔实现纤芯的对接。插针和基座的加工精度极高,锥面与锥面的结合既要保证纤芯的对准,还要保汪光纤端面问的间距恰好符合要求。它的捕针和基座采用聚合物压成型,精度和一致性都很好。这种结构由AT&T创赢和采用。
3. v形槽结构
它的对中原理是将两个插针放人V形槽基座中,再用盖板将插针压紧,使纤芯对准。这种结构可以达到较高的精度。其缺点是结构复杂,零件数量多,除荷兰菲利浦公司之外,其他国家不采用。
4. 球面定心结构
这种结构由两部分组成,一部分是装有精密钢球的基座,另一部分是装有圆锥面(相当于车灯的反光镜)的插针。钢球开有一个通孔,通7L的内径比插针的外径大。当两根插针插入基座时,球面与锥面接合将纤芯对准,并保证纤芯之间的问距控制在要求的范围内,这种设计思想是巧妙的。fH零件形状复杂,加工调整难度大。目前只有法国采用这种结构。
5. 透镜耦合结构
透镜耦合又称远场耦合,它分为球透镜耦合和自聚焦透镜耦合两种。
这种结构利用透镜来实现光纤的对中。用透镜将一根光纤的出射光变成平行光,再由另一透镜将平行光聚焦导人到另一光纤中去。其优点是降低了对机械加工的精度要求,使耦合更容易实现。缺点是结构复杂、体积大、调整元件多、接续损耗大。在光通信中,尤其是在干线中很少采用这类连接器,但在某些特殊的场合,如在野战通信中这种结构仍有应用。因为野战通信距离短,环境尘土较大,可以容许损耗大一些,但要求快速接通。透镜能将光斑变大,接通更容易,正好满足这种需要。
以上5种对中结构,各有优缺点。但从结构设计的合理性、批量加工的可行性及实用效果来看,精密套管结构占有明显的优势。目前采用得最为广泛,我国多采用这种结构的连接器。
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