以下文章來源于Optical Fiber Communication,作者愛上半導體
有粉絲在我們的星球私信:“為什么光纖的端面通常以 8° 角拋光?”
對于光纖的結構和傳輸原理相信大家已經非常熟悉,我們直接上兩張圖:
下圖是垂直端面的光纖,一部分光以一定角度反射回纖芯中,反射光可能會干擾原始信號,導致信號質量下降,嚴重一點的還會損壞激光光源。
下圖是端面拋光成8度角的斜面,從端面反射的光被引導到的包層中,從而為了防止反射光回到光纖芯中,有利于提高回波損耗,讓更多的光在光纖中傳輸。
這里涉及到回波損耗的概念:
以常見的光纖纖芯折射率n1=1.45 @1550nm為例,空氣的折射率 n2 = 1,代入公式:
回波損耗 ≈ -14.77 dB
其中反射率:
可得出R ≈ 0.03366,即約3.37% 的光會被反射回去。
為此,咱們就得想些辦法了!
比如說將光纖端面研磨拋光等等,以使兩使根光纖的端面能夠更好的接觸,通常為了更好的接觸,還會用彈簧將連接器的端面頂住,優化光纖連接器的性能。
基于此,有下面三種物理接觸的端面:
PC(Physical Contact),物理接觸
UPC(Ultra Physical Contact),超物理端面
APC(Angled Physical Contact),斜面物理接觸
其中:
物理接觸(PC),對接端面呈凸面拱型結構,其接頭截面是平的,且插芯表面研磨成輕微球面。
超物理端面(UPC),是在PC的基礎上優化,其連接器端面具有一個微小的弧度,這種設計使得光纖之間的對接更為精確。
斜面物理接觸(APC),光纖端面通常研磨成 8° 斜面,8° 角斜面讓光纖端面更緊密。
APC的回波損耗是三種最接觸面最優的。一般情況下,采用PC研磨方式的光纖跳線的回波損耗為-40dB。UPC回波損耗相對于PC來說更高,一般是在-55dB。APC工業標準的回波損耗為-60dB。
上面這三種所謂的物理接觸,也就是必須得緊緊地挨著。這里的物理接觸也是為了跟后來的非物理接觸區別。近些年,很多光模塊采用了“非物理接觸”的新技術。
那為什么會是 8° 角?不是6°,9°?
這里就又要回憶一下數值孔徑的定義了:入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸,只是在某個角度范圍內的入射光才可以。
這個角度α的正弦值就稱為光纖的數值孔徑。
NA = sinα
G.652單模光纖的數值孔徑(NA)通常在0.125到0.145之間,我們取0.13計算α:
α=7.6°
也就是說端面大于7.6°時,光纖端面反射的光就會進入了包層。實際上考慮各種因素,如插損,設備精度等做成了8°。其實 9°,10° 也行,只是會增加插入損耗,不劃算。
-
光纖
+關注
關注
19文章
3865瀏覽量
72948 -
激光光源
+關注
關注
0文章
48瀏覽量
11924 -
纖芯
+關注
關注
0文章
14瀏覽量
7014
原文標題:為什么光纖的端面要做成 8° 角 ?
文章出處:【微信號:深圳市賽姆烯金科技有限公司,微信公眾號:深圳市賽姆烯金科技有限公司】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論