单模光纤连接器损耗与影响因素的研究

发布时间：2017-06-26 22:07

  本文关键词：单模光纤连接器损耗与影响因素的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,光纤通信正在迅猛发展,光纤的使用也越发广泛。所以起到光纤之间互相连接作用的光纤连接器是光纤网络中的重要组成部分。插入损耗和回波损耗作为光纤连接器的重要性能参数对整个系统都会产生较大的影响。分析不同因素对插入损耗和回波损耗的影响程度和规律,提出改进方法和工艺是本文的主要研究方向。首先,本文建立光纤连接器的对接模型,利用模式耦合理论推导出端面间隙、横向错位、端面倾角和变质层共同作用下的插入损耗和回波损耗解析公式。针对光纤连接器的实际参数对比各因素对光纤连接器插入损耗和回波损耗的影响程度。分析发现在光纤连接器的实际使用中,端接力会保证两根光纤实现物理接触,横向错位是影响插入损耗的主要因素,而影响回波损耗的因素为光纤端面的变质层厚度和折射率。其次,提出改进插入损耗和回波损耗的方法。针对目前的陶瓷插针制作精度,通过旋转插针使偏心量与定位键之间夹角最小的方法,可以有效地减小光纤连接器的横向错位,从而降低插入损耗。利用适宜浓度(5%)的氢氟酸腐蚀光纤连接器的方法可以有效地减小光纤端面变质层的厚度,从而提高光纤连接器的回波损耗,使得UPC型光纤连接器的回波损耗可达60dB以上。氢氟酸浓度较小时,腐蚀速度较慢,浓度较大则会对光纤表面形貌和插入损耗产生一定影响。最后,为了满足光纤在腐蚀后的物理接触,研究了研磨抛光工艺对光纤凹陷的影响。实验发现抛光开始时光纤凹陷迅速减小,此时变质层发生塑性流动,厚度和折射率明显下降。但是随着抛光时间的逐渐增加,变质层趋于平衡,光纤凹陷趋于稳定。抛光压力起到稳定光纤凹陷在一定范围内的作用。研磨时间对光纤凹陷没有影响。抛光后的高温实验可以发现,高温下的环氧树脂胶会发生滑动,使得光纤凹陷有略微的减小。
【关键词】：光纤连接器 插入损耗 回波损耗 变质层
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN253
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-13
• 1.1 课题的来源与意义8
• 1.1.1 课题的来源8
• 1.1.2 课题的意义8
• 1.2 光纤连接器的发展及国内外研究现状8-10
• 1.3 光纤连接器性能参数10-11
• 1.3.1 插入损耗10-11
• 1.3.2 回波损耗11
• 1.4 光纤连接器的分类11-12
• 1.5 论文的研究目的与主要内容12-13
• 2 光纤连接器损耗的解析理论13-39
• 2.1 单模阶跃光纤中电磁场的高斯近似13-19
• 2.2 光纤连接器插入损耗和回波损耗的理论计算19-25
• 2.2.1 插入损耗的理论计算19-25
• 2.2.2 回波损耗的理论计算25
• 2.3 不同因素对光纤连接器插入损耗和回波损耗的影响分析25-38
• 2.3.1 端面间隙对插入损耗和回波损耗的影响分析25-31
• 2.3.2 横向错位对插入损耗和回波损耗的影响分析31-32
• 2.3.3 端面倾角对插入损耗和回波损耗的影响分析32-33
• 2.3.4 变质层对插入损耗和回波损耗的影响分析33-34
• 2.3.5 端接力对插入损耗和回波损耗的影响分析34-38
• 2.4 小结38-39
• 3 光纤连接器插入损耗和回波损耗改进方法39-55
• 3.1 光纤连接器插入损耗改进方法39-41
• 3.1.1 陶瓷插针制作工艺39-40
• 3.1.2 旋转偏心量至定位键方法40-41
• 3.2 光纤连接器回波损耗改进方法41-48
• 3.2.1 变质层41-43
• 3.2.2 变质层产生机理43-45
• 3.2.3 变质层去除实验45-48
• 3.3 光纤连接器光纤凹陷影响因素的研究48-53
• 3.3.1 光纤凹陷产生原因49
• 3.3.2 光纤凹陷影响因素研究49-53
• 3.4 小结53-55
• 结论55-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62

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