浅析光纤连接器插入损耗及回波损耗

浅析光纤连接器插入损耗及回波损耗

光纤跳线作为网络设备互连的重要纽带，是目前光通信中使用量极大的无源光器件。其中，跳线两端的连接器性能直接到影响光传输质量，因此，为保证光纤链路信号高效传输，通常使用插入损耗（IL）和回波损耗（RL）这两个关键的光学性能指标对其进行评估。本文将重点讨论影响两种损耗的主要因素及其优化方法。

插入损耗和回波损耗的概念

插入损耗是什么？

在电信领域，插入损耗指在传输系统的某处由于某器件的插入而发生的信号功率的损耗，通常指衰减，用来表示端口的输出光功率与输入光功率之比，以分贝（dB）为单位。显然，插入损耗值越低，表明插入损耗性能越好。

回波损耗是什么？

回波损耗是指由于传输链路的不连续性，部分信号传输时反射回到信号源所产生的功率损耗。这种不连续性可能是与终端负载不匹配，或者与线路中插入的设备不匹配。回波损耗比较容易误解成回波带来的损耗，实际上它指的是回波本身的损耗，即回波被损耗的越大，回波就越小。它表示传输线端口的反射波功率与入射波功率之比，以分贝为单位，一般是正值。因此，回波损耗的绝对值越高，反射量越小，信号功率传输越大，即RL值越高，光纤连接器的性能越好。

影响插入损耗和回波损耗的因素

单根光纤跳线直连是最理想的光纤路径，此时损耗最小，即A、B两端间不受干扰的一根直连光纤。然而，通常情况下，光纤网络需要连接器来实现模块化和路径分割。因此，理想的低插入损耗和高回波损耗性能会由于以下三个原因大打折扣。

端面质量和清洁度

显然，划痕、凹坑、裂纹、颗粒污染这类光纤端面缺陷会直接影响其性能，导致较高插入损耗和较低回波损耗。任何阻碍光信号在光纤之间传输的不正常情况都会对这两种损耗产生不良影响。

图1：端面清洁度对比

连接器插芯对中定位偏差

光纤连接器的主要作用是快速连接两根光纤，保证两根纤芯之间准确对齐，实现两个光纤端面精密对接，使发射光纤输出的光功率最大限度地耦合到接收光纤中。通常情况下，套圈孔直径越小，纤芯位置越居中。如果套圈孔未完全居中，其中所含的纤芯自然也不会完全居中。因此，当纤芯之间未精密对准时，即连接器插芯对中定位发生偏差时，插入损耗和回波损耗都会受到较大的影响。

图2：两种纤芯对中定位偏差情况

端面物理接触空气间隙

光纤连接器之间通过适配器进行固定，属于物理连接，但非真正物理接触，两连接头的接触端面会存在间隙。端面空气间隙越小，产生的插入损耗和回波损耗越理想。光纤连接器所采用的研磨方式不同，端面之间的空气间隙也随之改变。通常情况下，光纤连接器采用物理接触（PC）、超物理端面（UPC）和斜面物理接触（APC）研磨方式的典型插入损耗小于0.3分贝。其中，UPC连接器由于端面空气间隙最小而具有最低的插入损耗，而APC连接器由于采用斜面光纤端面，在三者可实现最高的回波损耗。选择合适的光纤连接器类型可帮助您实现更优的光传输质量。

图3：PC vs UPC vs APC 研磨方式

如何优化光纤连接器损耗？

使用合适的优质光纤连接器有助于实现高速传输系统长期稳定运行，以下是一些帮助优化插入损耗和回波损耗的小建议：

• 使用前确保光纤连接器清洁。如遭污染，可使用合适工具进行清洁。

• 使用时避免对光纤施加任何不当压力，切勿弯曲光纤超出其最大弯曲半径。

• 尽量减少弯曲、盘绕、熔接、耦合光纤跳线，否则可能导致光信号通过光纤包层时发生折射。如需盘绕光纤，应保持较大的线圈半径。

• 使用工厂端接光纤。这些端接工作是在严格把控下进行的，通常具备制造商保障。

• 合理权衡功率损耗与光纤成本，使用价廉劣质光纤日后可能造成更大的成本损失。

使用工厂端接光纤。这些端接工作是在严格把控下进行的，通常具备制造商保障。 合理权衡功率损耗与光纤成本，使用价廉劣质光纤日后可能造成更大的成本损失。

结语

综上所述，结合插入损耗和回波损耗两个重要光学指标，可以更加准确地对光纤传输效率和性能进行评估，判断在接收器和发射器的引脚以及通孔、连接器和其他不连续处是否存在阻抗失配。对光纤连接器插入损耗和回波损耗进行必要的认识，将帮助您部署更优质的光传输网络。