光纖連接器是一種可插拔的光纖器件，主要用來斷開或者反復(fù)連接光纖。對光纖連接器的要求是：低損耗、性能穩(wěn)定、反復(fù)插拔的重復(fù)性與一致性好，安裝簡易方便操作。與此同時，對于一些距離光源較近使用的光纖連接器，還需要有回波損耗的限制（其定義為反射光與入射光的功率比，要求達到-60~-45dB，甚至達到-115dB），以消除光纖端面的反射光對激光器造成的損傷。光纖連接器憑借其優(yōu)秀的精密機械結(jié)構(gòu)和光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低了人們使用光纖學(xué)習(xí)成本，也擴大了光纖的應(yīng)用范圍，對整個光纖行業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的促進作用。

　　一、光纖連接器的行業(yè)標準

　　光纖連接器在光纖通信行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)的光纖連接器型號已達到數(shù)百種，其重要的類型如下圖1所示，迄今大部分的光纖連接設(shè)計已經(jīng)被IEC（國際電工委員會）等組織標準化。

　　圖1光纖連接器的主要類型

　　從設(shè)計原理和耦合機理上分析，光纖連接器可以分為對接耦合式（或稱精密套管對接式）和透鏡耦合式（或稱透鏡擴束式）兩類；從機械連接的結(jié)構(gòu)形式看，光纖連接器常采用螺絲卡口、卡銷固定、推拉式三種結(jié)構(gòu)。這三種結(jié)構(gòu)都既包括光纜對光纜的單通道連接器，也包含光纜對線路卡連接的多通道連接器。此外，這些連接器利用的基本耦合機理既可以是對接類型，也可以是透鏡擴展光束類型。

　　二、對接耦合式光纖連接器

　　這類光纖連接器是依靠連接器高精度的幾何設(shè)計來確保兩光纖的準確對接的。類似于光纖的固定連接技術(shù)，光纖活動連接器的制備同樣包括光纖端面制備、光纖對準調(diào)節(jié)、光纖接頭固定三個基本環(huán)節(jié)。其中，光纖端面制備一般都是采用研磨拋光方法；光纖對準調(diào)節(jié)一般采用無源或者有源二次對準技術(shù)；而光纖接頭固定結(jié)構(gòu)則是隨著固定光纖并使之對準的方式以及連接器的鎖定裝置而形式各異。

　　對接耦合式光纖連接器，無論是對單模光纖還是多模光纖系統(tǒng)，常用的對準機構(gòu)設(shè)計一般都采用直套筒式錐形（雙錐形）套筒結(jié)構(gòu)。如圖2所示，兩根帶連接的光纖被固定在兩個金屬或陶瓷的內(nèi)套筒中，內(nèi)套筒中心打有直徑為126um（對單模光纖）或這127um（對多模光纖）左右的精密孔，其孔徑稍大于包層外徑。兩個內(nèi)套筒共置于一個精密的圓柱形定位筒（即外套筒）內(nèi)，以保證兩根光纖同軸且兩端面準確地接觸。兩個內(nèi)套筒的軸向定位由兩端的保持彈簧來保證。

　　圖2圓柱套筒型連接器基本結(jié)構(gòu)

　　對接耦合式光纖連接器的幾種典型結(jié)構(gòu)

　　1、SC型——咬合式單光纖連接器。這是由日本NTT公司開發(fā)的一種廣泛采用的咬合式單光纖連接器，適合于多芯光纜安裝。

　　2、ST——扭轉(zhuǎn)式單光纖連接器。這是一種在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中長期廣泛使用的扭轉(zhuǎn)式單光纖連接器，它是通過扭轉(zhuǎn)來實現(xiàn)封閉的。

　　3、FC型——它也是一種由日本NTT公司開發(fā)的扭轉(zhuǎn)式單光纖連接器，有時也稱其為FC-PC型，其結(jié)構(gòu)類似于ST型，但是它是通過螺紋旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)閉鎖的。

　　4、PC型光纖連接器。它是利用光纖端面的物理接觸來提高連接器的性能的，光纖端面設(shè)計成圓弧形，纖芯端面接觸間隙小于λ/4，從而使菲涅爾損耗大為降低，回波損耗大大提高。

　　5、雙工連接器。其結(jié)構(gòu)包含一對光纖，一個內(nèi)鍵，因此可以單向配合，即雙工連接器式單向配合的。一種簡單的雙工連接器就是一對SC連接器；另一些雙工連接器是用于網(wǎng)絡(luò)用途。

　　6、多芯光纜連接器。這種連接器又稱為多光纖連接器（MT），根據(jù)芯數(shù)和應(yīng)用場合不同，有多種結(jié)構(gòu)。圖3為一種帶狀陣列式結(jié)構(gòu)，多用于各種局域網(wǎng)中。帶狀光纜的連接，采用塑料注模技術(shù)制造，兩個插頭用兩根導(dǎo)針對準定位，可以一次連接10~20根光纖。平均插入損耗小于0.3~0.35dB。

　　圖3陣列式連接器

　　三、透鏡耦合式光纖連接器

　　透鏡耦合式光纖連接器式在待連接的兩光纖端面加入一對準直-聚焦透鏡，這對透鏡可以將發(fā)射光纖出射的光準直擴束，隨后又可以將擴展的平行光束聚焦到接收光纖的纖芯處。這種連接器的優(yōu)點是，兩光纖間橫向偏移對耦合影響的敏感程度大為減小，同時連接器兩光纖端面間軸向分離的敏感程度也減小了。另外，便于將一些光處理原件（如分束器、光開關(guān)等）插入到光纖端面間的擴展光束，從而制成分束器、波分復(fù)用器、隔離器、衰減器以及光開關(guān)等無源器件。但是這種連接器對兩光纖的軸線傾斜角偏差影響敏感程度加大。

　　圖4透鏡耦合式連接器

　　圖4所示為自聚焦透鏡耦合連接器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的自聚焦由1/4周期長度的自聚焦光纖棒構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是，其焦距短，其可和光纖端面粘結(jié)在一起，因而結(jié)構(gòu)緊湊。當(dāng)需要在兩光纖中加入其他光學(xué)器件時，這種結(jié)構(gòu)特別適用。

　　結(jié)語：

　　光纖連接器是傳遞光纖內(nèi)容信息的一個重要中繼站，它是光纖系統(tǒng)中一個重要媒介，需要在高精度的幾何設(shè)計和光學(xué)復(fù)合結(jié)構(gòu)共同作用下保證下保持良好的運行。此外，光纖連接器憑借其極低的信號損失保證了傳輸信息的內(nèi)容質(zhì)量，同時也因為光纖連接器本身具有可插拔結(jié)構(gòu)方便了人們的日常使用，降低了光信號傳輸?shù)氖褂贸杀荆瑸楣饫w通信和光纖傳感等行業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻。