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技术社区 || PC、UPC、APC——三种常见的光纤端面研磨方式
发布者:西元    发布时间:2020/6/24 9:24:14    
光纤的两个端面必须精密对接起来,以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去。光纤线路的成功连接取决于光纤物理连接的质量,两个光纤端面需要达到充分的物理接触,物理接触对保证光纤连接点的低插入损耗和高回波损耗至关重要,光纤端面形状的演化,经历了PC、UPC和APC三种类型。
一、光纤端面为什么要研磨?
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。
1、PC(Physical Contact),物理接触。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。
2、UPC(Ultra Physical Contact),超物理端面。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。
3、APC(Angled Physical Contact),是斜面物理接触。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。
二、不同研磨方式的插损和回损
不同的研磨方式决定了光纤传输质量,主要体现在插入损耗和回波损耗。
1、插入损耗,插入损耗(Insertion Loss)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。插入损耗为正值,值越小越好。一般情况下,PC、UPC和APC连接器的典型插入损耗应小于0.3dB。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。插入损耗也可能由连接器端面之间的灰尘微粒引起。
2、回波损耗,回波损耗(Return Loss)又称为反射损耗,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。回波损耗通常用负的dB值来表示,值的参数越高越好。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。
一般情况下,采用PC研磨方式的光纤跳线的回波损耗为-40dB。UPC回波损耗相对于PC来说更高,一般是在-55dB。APC工业标准的回波损耗为-60dB。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,这是导致回波损耗不同的主要因素。
三、具体应用
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。
UPC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。
APC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。
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。另外,APC连接器通常是绿色,PC/UPC连接器是蓝色。
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