CN104280829A - 单芯双向塑料光纤系统及塑料光纤连接器 - Google Patents

Abstract

本发明针对现有石英光纤安装维护不容易、SI型塑料光纤传输距离短及GI型塑料光纤成本高的问题，提供了一种传输距离长，安装方便且成本较低的单芯双向塑料光纤系统；同时还提供了几种塑料光纤连接器，解决了GI型塑料光纤因直径大于石英光纤又小于普通塑料光纤，而不能与现有光纤连接器配合使用的问题。本发明提供的单芯双向塑料光纤系统，包含一根单芯塑料光纤和两个塑料光纤连接器，所述单芯双向塑料光纤系统的信号传输方式为单芯全双工，所述塑料光纤为AGC的FONTEX型号的全氟塑料光纤，属于GI型塑料光纤的一种；两个塑料光纤连接器分别接于塑料光纤两端，可进行更换。

Description

单芯双向塑料光纤系统及塑料光纤连接器

技术领域

本发明涉及光纤通信及装配领域，具体涉及一种塑料光纤通信方法以及多种连接器。

背景技术

石英光纤身为光纤通信领域的先锋，其安装成本却是居高不下。石英光纤克服了传统通信方式电磁干扰严重的问题，但安装接续却十分不便，且成本很高。石英光纤质地脆、机械强度差，安装、接续需要一定的工具、设备和技术；纤芯直径小，对接不易，分路、耦合不灵活；光缆的弯曲半径大，容易损坏。石英光纤存在的这些问题不仅增加了光纤通信系统的实施难度，同时也增加了系统安装维护成本。在此情况下，塑料光纤被引进光纤通信领域。

塑料光纤没有安装维护难的问题，但SI型塑料光纤的传输距离较短，只能用于百米通信。SI型塑料光纤纤芯折射率大于覆层折射率，以此实现入射光在芯-皮界面发生全反射，光线在纤芯内的传递依靠这种全反射以锯齿形前进。由于入射光的入射角不同，导致各模光线到达接收器的时间不同，并出现脉冲展宽现象。在展宽有限条件下，SI型塑料光纤传输的入射光的入射角有限，造成其带宽受限，又因色散的存在，导致SI型塑料光纤通信距离局限于百米。

GI型塑料光纤拥有比SI型塑料光纤大得多的带宽，同时传输距离也远大于SI型塑料光纤。GI型塑料光纤不仅拥有普通塑料光纤质轻、柔软，对振动不敏感，弯曲半径大，拉伸强度优异、耐用、占用空间小，带宽高，连接对端面藏留的灰尘和碎屑不敏感，不产生辐射，完全不受电磁干扰和无线电频率干扰以及噪音的影响，安全程度高，数据传输没有可能被窃听，切割、布线、粘结、抛光和其他加工容易，安装维护成本低的特点；而且光在GI型塑料光纤中传输时，折射率从轴中心至边缘逐渐降低，沿径向呈抛物线变化，使各模光线在其中的传输速度不同，而它们到达接收器的时间几乎相同，输出脉冲展宽不大，所以GI型塑料光纤的带宽要比SI型塑料光纤的大得多，同时传输距离远，可轻松传输至500m以上距离。

GI型塑料光纤容易安装且传输距离长，但成本贵。SI型塑料光纤市场价单芯每米8元元左右，普通GI型塑料光纤单芯每米需要20元左右，而AGC的FONTEX更是高达单芯每米80元的价格。为实现双向通信，显然将普通GI塑料光纤或FONTEX用于双芯单向的光纤通信系统，成本将居高不下。

任何光纤的接续都要通过光纤连接器来完成。现有的石英光纤接口品种繁多，但均不适用于塑料光纤。石英光纤不论是外径还是芯径都小于塑料光纤，所以石英光纤连接器不适用于塑料光纤。同时，GI型塑料光纤的芯径及外径又小于SI型塑料光纤,GI型塑料光纤插入SI型塑料光纤连接器容易出现光纤连接器与光纤配合不紧密，光点难对齐的问题，所以SI型塑料光纤连接器也不适用于GI型塑料光纤。

发明内容

本发明针对现有石英光纤安装维护不容易、SI型塑料光纤传输距离短及GI型塑料光纤成本高的问题，提供了一种传输距离长，安装方便且成本较低的单芯双向塑料光纤系统；同时还提供了几种塑料光纤连接器，解决了GI型塑料光纤因直径大于石英光纤又小于普通塑料光纤，而不能与现有光纤连接器配合使用的问题。

本发明的技术方案是：

一种单芯双向塑料光纤系统，包含一根单芯塑料光纤和两个塑料光纤连接器，所述单芯双向塑料光纤系统的信号传输方式为单芯全双工，所述塑料光纤为AGC的FONTEX型号的全氟塑料光纤，属于GI型塑料光纤的一种；两个塑料光纤连接器分别接于塑料光纤两端，可进行更换。

上述单芯双向塑料光纤系统所包含的塑料光纤连接器，包括一个延长盖、一个弹簧、一个插芯、一个插芯外罩和一个套筒，所述延长盖、插芯、弹簧和插芯外罩依次组装在一起，所述塑料光纤连接器还包括一个SC 壳和一个尾管，所述SC壳带有插入式开关，所述尾管包围于光纤到所述插芯外罩过渡区域。

上述单芯双向塑料光纤系统所包含的塑料光纤连接器，包括保护帽、LC壳、弹簧、插芯、插芯外罩、套筒和尾管，所述插芯依次贯穿所述插芯外罩、弹簧及LC壳中心位置，所述套筒位于插芯外罩尾部，所述尾管包围于光纤到所述插芯外罩过渡区域。

上述单芯双向塑料光纤系统所包含的塑料光纤连接器，包括金属环、套筒、连接头、插芯、保护帽和尾管，所述插芯贯穿连接头中心位置，所述尾管、金属环、套筒及连接头依次相接，所述连接头带有旋转套紧结构。

上述多种塑料光纤连接器所包含的插芯为空心结构，所述插芯空心结构的内孔直径为1.0mm。

本发明的有益效果是：

GI型塑料光纤相对于传统金属线缆而言，实现了更高的传输速率和带宽，使用一根细细的光纤即可高速传送10Gbps的超大容量；耗电量低，节约能源；不产生电磁噪音，不受电磁干扰影响，零辐射；缆线比普通揽线要轻1/3；缆线直径更细，提升了外观性能与设计的自由度。 

全氟塑料光纤相对于石英光纤与普通塑料光纤更有优势。氟素树脂特有的材料低分散性为进一步提高传输速度提供了可能；具备塑料特有的“折不断”的特点，而且打结或者弯曲也不影响通信效果，可以随意处理，自由地进行布线设计；能任意变更核心直径和光纤外径，可以降低光纤连接器成本；不会折断且柔软安全，能够提高缆线终端处理的操作便利性；传输距离长，克服了普通塑料光纤百米通信的限制。

单芯双向塑料光纤系统利用单芯塑料光纤实现全双工通信，相比单芯单向的通信系统，节约了一半的塑料光纤材料，进一步降低了系统造价，有益于推进全氟塑料光纤的普及。

同时，本发明还提供了几种塑料光纤连接器，可以实现全氟塑料光纤系统和带有光纤接口设备的稳定连接。

附图说明

图1  单芯双向塑料光纤系统

图2  单芯双向塑料光纤系统的一种应用环境

图3  FONTEX数据传输潜力趋势

图4  多种光纤直径对比

图5（a）  SC型塑料光纤连接器散装图

图5（b）  SC型塑料光纤连接器外观图

图6（a）  LC型塑料光纤连接器散装图

图6（b）  LC型塑料光纤连接器外观图      

图7（a）  FC型塑料光纤连接器散装图

图7（b）  FC型塑料光纤连接器外观图。

具体实施方式

光纤通信具有带宽、高速、免电磁干扰、无辐射、防窃听、安全可靠等多种优点。目前光纤通信介质有石英光纤和塑料光纤两种，其中，塑料光纤又可以分为SI型塑料光纤和GI型塑料光纤。

石英光纤光点对接要求精度高，需要专业的工具、技术来操作，同时，石英光纤对振动十分敏感，对应用环境要求高。SI型塑料光纤传输距离不过100m,目前只能用于光纤入户的“最后百米”工程。GI型塑料光纤同时克服了石英光纤安装维护成本高以及SI型塑料光纤传输距离短的缺点，但是，GI型塑料光纤生产成本高，难以普及。

本发明针对GI型塑料光纤生产成本高的缺陷，提供了一种单芯双向塑料光纤系统，以全双工的方式进行通信，节约了近一半的塑料光纤生产成本；同时，还提供了几种适用于该单芯双向塑料光纤系统的塑料光纤连接器，有利于推进该单芯双向塑料光纤系统的普及。

本发明所提供的单芯双向塑料光纤系统，包含一根单芯塑料光纤和两个塑料光纤连接器。该单芯双向塑料光纤系统的信号传输方式为单芯全双工，所用塑料光纤为AGC的FONTEX型号的全氟塑料光纤或其他GI型塑料光纤，两个塑料光纤连接器分别接于塑料光纤两端，可进行更换，用于连接全氟塑料光纤和带有塑料光纤接口的设备。

本发明所提供的塑料光纤连接器的一种实施方式是：包括一个延长盖、一个弹簧、一个插芯、一个插芯外罩和一个套筒，延长盖、插芯、弹簧和插芯外罩依次组装在一起。该塑料光纤连接器还包括一个SC 壳和一个尾管，其中SC壳带有插入式开关，尾管包围于光纤到所述插芯外罩过渡区域，上述插芯为内孔直径为1.0mm的空心结构。

本发明所提供的塑料光纤连接器的另一种实施方式是：包括保护帽、LC壳、弹簧、插芯、插芯外罩、套筒和尾管，插芯依次贯穿所述插芯外罩、弹簧及LC壳中心位置，套筒位于插芯外罩尾部，尾管包围于光纤到所述插芯外罩过渡区域。上述插芯为内孔直径为1.0mm的空心结构。

本发明所提供的塑料光纤连接器的又一种实施方式是：包括金属环、套筒、连接头、插芯、保护帽和尾管，所述插芯贯穿连接头中心位置，所述尾管、金属环、套筒及连接头依次相接，上述插芯为内孔直径为1.0mm的空心结构，上述连接头带有旋转套紧结构。

本发明提供的几种塑料光纤连接器均包含一个插芯，该插芯为内孔直径为1.0mm的空心结构，组装时，插芯固定在塑料光纤连接器中心位置，塑料光纤穿入插芯内孔。由于插芯内孔直径为1.0mm，而GI型塑料光纤外层直径为0.5mm，二者结合松紧适宜，GI型塑料光纤易于插入插芯内孔，同时，施加外力的情况下，也可以将塑料光纤从插芯中抽出，与其他连接器配合使用。例如某个单芯双向塑料光纤系统两端连接的是SC型连接器，可与带有SC型塑料光纤接口的设备连接，如果要将该单芯双向塑料光纤系统应用到带有LC型塑料光纤接口的设备上时，可直接将塑料光纤从SC型连接器的插芯内孔中抽出，重新插入LC型塑料光纤连接器的插芯内孔中，从而配合带有LC型塑料光纤接口的设备。

以下结合几个实施例对本发明做进一步阐释。

实施例一：一种单芯双向塑料光纤系统实施方案。

本发明提供的单芯双向塑料光纤系统如图1所示，包含一根全氟塑料光纤101和两个塑料光纤连接器100，塑料光纤连接器100紧紧固定在塑料光纤两端，塑料光纤通过塑料光纤连接器100中的插芯连接带有光纤接口的设备。本实施方案中所选用的全氟塑料光纤101属于GI型塑料光纤的一种，具体实施时，也可以选用其他GI型塑料光纤。

图2所示为单芯双向塑料光纤系统的一种应用环境，包括两个塑料光纤连接器100，一根全氟塑料光纤101和带有光纤接口121的设备102和103，其中两个塑料光纤连接器100和一根全氟塑料光纤101组成单芯双向塑料光纤系统。光纤接口121包含一个内置的塑料光纤收发模块1211，塑料光纤连接器100所包含的插芯3通过光纤接口100直接插在塑料光纤收发模块1211上，实现单芯双向塑料光纤系统与设备102和103的光纤通信。值得注意的是，塑料光纤连接器100组装时，一定要保证光纤端面与插芯3插入端口齐平。该系统的通信方式为单芯全双工。本实施例中所用塑料光纤连接器100区别于现有的石英塑料光纤连接器及SI型塑料光纤所用的塑料光纤连接器，而是经过改进的适用于GI型塑料光纤的塑料光纤连接器，此类塑料光纤连接器皆带有一根空心结构的插芯，且插芯内孔直径为1.0mm，这是针对GI型塑料光纤的直径而设计的。

本发明利用单芯系统来实现双向通信，所以塑料光纤收发模块1211同时包含发光单元和受光单元，即设备102和103所带塑料光纤接口121将塑料光纤接到同时包含发光单元和受光单元的塑料光纤收发模块1211，利用同一根全氟塑料光纤101来实现光信号的收发，实现全双工通信。此时，为保证不同方向传播的光信号不产生干扰，两者应该工作于不同的波长，即同一台设备的发光单元和受光单元发射光线和接收光线的波长不同，相连接的另一台设备的发光单元与受光单元的工作波长与其交叉匹配。例如，设备102的发光单元发射光线为850nm,受光单元接收光线为1330nm，则设备103的发光单元发射光线为1330nm,受光单元接收光线为850nm。发光单元发射光线不受塑料光纤中的光信号影响，但受光单元接收塑料光纤传播来的光信号，由于塑料光纤中有两种波长的光信号，为保证受光单元接收到准确的光信号，塑料光纤两端的受光单元与塑料光纤之间需设置一个滤光镜。例如设备102的受光单元接收光线为1330nm，则在受光单元前设置一个滤光镜滤去850nm的光线。

具体实施时，塑料光纤收发模块1211可采用基于半导体激光器技术的光纤收发器，以实现收发一体化。

全氟塑料光纤是一种新型的塑料光纤，以AGC生产的FONTEX为代表。FONTEX是世界首创的可以进行 10 千兆比特每秒（Gbps）大容量数据通信的光纤，与现有的石英光纤相比，具有能在弯折、卷曲状态下保持通信的特点，即使用在家庭内，遭遇到不小心踩踏或弯折等，仍然非常安全、放心。FONTEX环境负荷低的特点，降低了安装维护成本。FONTEX耗电量少、重量轻，同时，在传输速率、功耗、抗噪声及弯曲度等方面也有着显著的优势，最重要的是FONTEX克服了普通塑料光纤传输距离短的缺点，实现了高速率长距离的光通信。表1和表2分别使用不同光纤收发器，对SI型塑料光纤（SI POF）、普通GI型塑料光纤(GI POF)及FONTEX采用不同传输速率时的传输距离及损耗所作的比较。

采用基于RCLED技术的光纤收发器时，SI型塑料光纤（SI POF）、GI型塑料光纤(GI POF)及FONTEX在不同传输速率（1Gbps、100Mbps、10Mbps）时的传输距离及损耗可见表1，其中基于RCLED技术的光纤收发器的工作波长为650nm的可见光。

表1  采用RCLED(650nm）。

采用基于VCSEL技术的光纤收发器时，SI型塑料光纤（SI POF）、GI型塑料光纤(GI POF)及FONTEX在不同传输速率（1Gbps、100Mbps、10Mbps）时的传输距离及损耗可见表2，其中基于VCSEL技术的光纤收发器的工作波长为665nm的可见光。

表2  采用VCSEL（665nm）。

由表1和表2可看出，FONTEX在相同的传输速率下，其传输距离大于SI型塑料光纤及普通GI型塑料光纤，尤其是在高速传输时，如传输速率为1Gbps时，FONTEX的传输距离是SI型塑料光纤的数十倍，普通GI型塑料光纤的数倍，而且损耗并不大于普通GI型塑料光纤；而采用较低传输速率时，如传输速率为100Mbps或10Mbps时，FONTEX的传输距离只比SI型塑料光纤和普通GI型塑料光纤长100m左右，其损耗却也相差无几。考虑到FONTEX的制造成本为普通GI型塑料光纤和SI型塑料光纤的数倍（市场价格FONTEX为4元每米，普通GI型塑料光纤2元每米，SI型塑料光纤0.8元每米），FONTEX适合远距离光纤通信。

FONTEX理论传输速率极限是10Gbps×100m,但根据FONTEX的材质特性，有望进一步提高传输速率。图3是从材质色散度推断出的FONTEX传输潜力，可见，百米传输距离，在350～770nm的可见光范围内，传输速率随着光波长的增加而增加，其最大值远远不止10Gbps。

本发明所提供的单芯双向塑料光纤系统首选的塑料光纤即为FONTEX。

全氟塑料光纤的直径大于石英光纤，却又小于PMMA塑料光纤，具体可参见图4，因此全氟塑料光纤不能与现有塑料光纤连接器配合使用。为推进单芯双向塑料光纤系统的普及，本发明提供了几种适用于全氟塑料光纤的塑料光纤连接器。

 实施例二：一种SC型塑料光纤连接器。

本实施例所提供的塑料光纤连接器为SC型塑料光纤连接器，如图5（a）和图5（b）所示，主要组成部分有延长盖11、插芯12、弹簧13、插芯外罩14和套筒15，同时还包括SC盖16和尾管17。SC盖16上带有一个插入式开关，该开关可以用作定位和塑料光纤连接器与配接元件之间相关位置的限位。插芯13为空心结构，外径值为2.5mm，内孔直径为1.0mm，保证了外径0.5mm的全氟塑料光纤插入塑料光纤连接器时的便利性，同时，也不至于因为全氟塑料光纤的外径与插芯内孔径相差过大，而使得塑料光纤连接器与全氟塑料光纤的连接不稳定。

如图5（a）所示，该塑料光纤连接器组装方式如下：

用剪刀截取需要长度的塑料光纤，用光纤切割刀切割光纤，得到平整的端面；

在距离端点 2cm 处，用剥线钳剥去光纤外护套（剥去光纤外护套的距离可根据实际情况作适当调整，但要保证塑料光纤连接器穿入光纤后，光纤端面与塑料光纤连接器的插芯嘴齐平），将尾管17穿入光纤；

将延长盖11、插芯12、弹簧13、插芯外罩14依次组装在一起，形成一个组件；

将尾管17、套筒15和组装好的组件穿入剥好外护套的光纤；

将组装好的塑料光纤连接器组装到 SC壳16；

至此，SC型塑料光纤连接器正式装配完成，如图5（b）所示。 

值得注意的是，SC壳16利用胶水或其他粘性物质与连接器固定在一起，所以组装好的SC型塑料光纤连接器是不可拆分的，但是，塑料光纤可自由穿入或抽出插芯12，当然塑料光纤抽出插芯12时，需要施加一定的外力，而重新脱离了SC型塑料光纤连接器的塑料光纤可以重新与其他塑料光纤连接器组合在一起。

插芯13将裸露易弯曲的光纤包裹在内，实现了光纤接插的方便快捷，同时保护光纤免于外力直接作用，维护了光纤性能的稳定，插芯外罩14可固定插芯13和延长盖11的组装，弹簧12的存在避免了因插接压力过大而损伤端面，同时也避免了插芯13受外力振动的情况，金属套15将塑料光纤连接器牢牢固定在光纤上，保证了整个组件的稳定性；SC壳16和尾管17组成一个塑料光纤连接器保护壳，对塑料光纤连接器起保护作用，使塑料光纤连接器免于外部的直接伤害，延长塑料光纤连接器的使用寿命，同时SC盖16上带有一个弹性插销结构的插入式开关，该开关可以用作定位和塑料光纤连接器与配接元件之间相关位置的限位及锁紧。弹簧12由金属制成，插芯13由金属或塑料制成。具体实施时，塑料光纤连接器还可配备一个保护帽18，既可以保护光纤末端，又可以防止末端光纤输出端会发射出危害性辐射。

该SC型塑料光纤连接器适用于全氟塑料光纤系统时，由于全氟塑料光纤直径大于现今广泛应用的石英光纤，又小于普通的PMMA塑料光纤，所以该SC型塑料光纤连接器除了插芯13内孔径定为1.0mm外，弹簧12、插芯外罩14、套筒15和尾管17的内孔径也需要根据全氟塑料光纤及光缆的外径做相关更改。同时，该SC型塑料光纤连接器能够与标准SC接口配套使用。

本实施例所提供的SC型塑料光纤连接器根据所用尾纤及插芯端面的不同，可分为几大类，尾纤使用单模光纤的SC型塑料光纤连接器称为SC型单模塑料光纤连接器，尾纤使用多模光纤的SC型塑料光纤连接器称为SC型多模塑料光纤连接器;插芯端面为球面的SC型塑料光纤连接器称为SC/PC型塑料光纤连接器，插芯端面为斜角球面的SC型塑料光纤连接器称为SC/APC型塑料光纤连接器，其中适用于单芯双向塑料光纤系统的为SC型多模塑料光纤连接器。

本发明所提供SC型塑料光纤连接器的光学性能指标如下：

SC型单模塑料光纤连接器的光学性能指标:

a)任一塑料光纤连接器与标准接口的插入损耗≦0.35dB(含重复性);回波损耗≧40dB (SC/PC)，≧60dB (SC/APC)。

b)两个塑料光纤连接器任意连接的插入损耗≦0.5dB;回波损耗>35dB (SC/PC)； >58dB (SC/APC)。

SC型多模塑料光纤连接器的光学性能指标:

a)任一塑料光纤连接器与标准接口的插入损耗≦0.35dB(含重复性)。

b)两个塑料光纤连接器任意连接的插入损耗≦0.5dB。

SC型接口或插座相对于两个SC型塑料光纤连接器的损耗<0.2dB(单模)、<0.1dB(多模)。

SC型塑料光纤连接器的工作温度为:-25℃～+70℃。

本发明所提供SC型塑料光纤连接器所使用的材料及光纤光缆保证无老化现象，阻燃，并符合环保要求。能经受塑料光纤连接器所需的试验条件。制作塑料光纤连接器所使用的粘结胶对塑料光纤连接器结构应无不良影响，其物理、化学及光学特性应与光纤匹配，不得有损害塑料光纤连接器光学性能的情况发生。

实施例三：一种LC型塑料光纤连接器。

本实施例所提供的LC型塑料光纤连接器，如图6（a）和6（b）所示，包括保护帽21、LC壳22、弹簧23、插芯24、插芯外罩25、套筒26和尾管27。插芯24为空心结构，由金属或塑料制成，外径值为1.25mm，内孔直径定为1.0mm，保证了外径0.5mm的全氟塑料光纤插入塑料光纤连接器时的便利性，同时，也不至于因为全氟塑料光纤的外径与插芯内孔径相差过大，而使得塑料光纤连接器与全氟塑料光纤的连接不稳定。

图6（a）所示为该LC型塑料光纤连接器组装顺序，方式如下：

用剪刀截取需要长度的塑料光纤，用光纤切割刀切割光纤，得到平整的端面；

在距离端点 2cm 处，用剥线钳剥去光纤外护套（剥去光纤外护套的距离可根据实际情况作适当调整，但要保证塑料光纤连接器穿入光纤后，光纤端面与塑料光纤连接器的插芯嘴齐平），将尾管27穿入光纤；

将弹簧23、插芯24、插芯外罩25和套筒26依次组装在一起，组成一个塑料光纤连接器；

将组装好的塑料光纤连接器穿入剥好外护套的光纤，得到半成品塑料光纤连接器；

将组装好的塑料光纤连接器组装到LC壳22；

至此，LC型塑料光纤连接器正式装配完成，如图6（b）所示。 

值得注意的是，LC壳22利用胶水或其他粘性物质与连接器固定在一起，所以组装好的LC型塑料光纤连接器是不可拆分的，但是，塑料光纤可自由穿入或抽出插芯24，当然塑料光纤抽出插芯24时，需要施加一定的外力，而重新脱离了LC型塑料光纤连接器的塑料光纤可以重新与其他塑料光纤连接器组合在一起。

插芯24将裸露易弯曲的光纤包裹在内，实现了光纤接插的方便快捷，同时保护光纤免于外力直接作用，维护了光纤性能的稳定，插芯外罩25可固定插芯24和LC壳22的组装，弹簧23由金属制成，它的存在避免了因插接压力过大而损伤端面，同时也避免了插芯24受外力振动的情况，套筒26将塑料光纤连接器牢牢固定在光纤上，保证了整个组件的稳定性；LC壳22和尾管27组成一个塑料光纤连接器保护壳，对塑料光纤连接器起保护作用，使塑料光纤连接器免于外部的直接伤害，延长塑料光纤连接器的使用寿命，同时LC壳22上带有一个弹性插销结构的插入式开关，该开关可以用作定位和塑料光纤连接器与配接元件之间相关位置的限位，便于塑料光纤连接器与接口的连接及锁紧，尾管27位于光纤到塑料光纤连接器的过渡区域，防止连接部位直接受到外力损坏；保护帽21既可以保护光纤末端，又可以防止末端光纤输出端会发射出危害性辐射。

该LC型塑料光纤连接器适用于全氟塑料光纤系统时，由于全氟塑料光纤直径大于现今广泛应用的石英光纤，又小于普通的PMMA塑料光纤，所以该LC型塑料光纤连接器除了插芯24内孔径定为1.0mm外，弹簧23、插芯外罩25、套筒26和尾管27的内孔径也需要根据全氟塑料光纤及光缆的外径做相关更改。同时，该LC型塑料光纤连接器能够与标准LC型接口配套使用。

本发明所提供LC型塑料光纤连接器为单芯塑料光纤连接器，根据所用尾纤及插芯端面的不同，可分为几大类，尾纤使用单模光纤的LC型塑料光纤连接器称为LC型单模塑料光纤连接器，尾纤使用多模光纤的LC型塑料光纤连接器称为LC型多模塑料光纤连接器;插芯端面为球面的塑料光纤连接器称为LC/PC型塑料光纤连接器，插芯端面为斜角球面的塑料光纤连接器称为LC/APC型塑料光纤连接器。本发明所提供单芯双向塑料光纤系统可选用LC型多模塑料光纤连接器。

本实施例所提供的LC型塑料光纤连接器的光学性能指标如下：

LC型单模塑料光纤连接器的光学性能指标:

a)任一塑料光纤连接器与标准接口的插入损耗≦0.35dB(含重复性);回波损耗≧40dB (LC/PC)，≧60dB (LC/APC)。

b)两个塑料光纤连接器任意连接的插入损耗≦0.5dB;回波损耗>35dB (LC/PC)； >58dB (LC/APC)。

LC型多模塑料光纤连接器的光学性能指标:

a)任一塑料光纤连接器与标准接口的插入损耗≦0.2dB(含重复性)。

b)两个塑料光纤连接器任意连接的插入损耗≦0.3dB。

LC型接口或插座相对于两个LC型塑料光纤连接器的损耗<0.2dB(单模)、<0.1dB(多模)。

LC型塑料光纤连接器的工作温度为:-25℃～+70℃。

本发明所提供LC型塑料光纤连接器所使用的材料及光纤光缆保证无老化现象，阻燃，并符合环保要求。能经受塑料光纤连接器所需的试验条件。制作塑料光纤连接器所使用的粘结胶对塑料光纤连接器结构应无不良影响，其物理、化学及光学特性应与光纤匹配，不得有损害塑料光纤连接器光学性能的情况发生。

实施例四：一种FC型塑料光纤连接器。

本实施例所提供的FC型塑料光纤连接器，如图7（a）所示，包括金属环31、套筒32、连接头33、插芯34、保护帽35和尾管36，插芯34贯穿连接头33中心，供光纤插入，同时连接头33表层带金属旋转套紧结构，可与接口紧密结合，同时也保证了与接口连接时的定位。插芯34为空心结构，由金属或塑料制成，外径为2.5mm，可与标准接口配套使用；内孔直径定为1.0mm，保证了外径0.5mm的全氟塑料光纤插入塑料光纤连接器时的便利性，同时，也不至于因为全氟塑料光纤的外径与插芯内孔径相差过大，而使得塑料光纤连接器与全氟塑料光纤的连接不稳定。

该塑料光纤连接器组装方式如下：

用剪刀截取需要长度的塑料光纤，用光纤切割刀切割光纤，得到平整的端面；

在距离端点 2cm 处，用剥线钳剥去光纤外护套（剥去光纤外护套的距离可根据实际情况作适当调整，但要保证塑料光纤连接器穿入光纤后，光纤端面与塑料光纤连接器的插芯嘴齐平） ，将尾管36穿入光纤；

将插芯34和连接头33组成一个半成品塑料光纤连接器；

将套筒32、金属环31和组装好的塑料光纤连接器穿入剥好外护套的光纤；

至此，FC型塑料光纤连接器正式装配完成，如图7（b）所示。 

值得注意的是，FC型塑料光纤连接器整体以压接或粘连的形式组合在一起，不可拆分，但是插入插芯34的塑料光纤可施加外力与连接器分开（直接从插芯内孔抽出），并重新与其他塑料光纤连接器组装使用。

插芯34将裸露易弯曲的光纤包裹在内，实现了光纤接插的方便快捷，同时保护光纤免于外力直接作用，维护了光纤性能的稳定；连接头33既可以保护插芯34，又能紧固与接口的连接，保证光纤对接的稳定性；套筒32保证了连接头33和插芯34组装的定位，金属环31将整个塑料光纤连接器固定在光纤外护套上；尾管36保护了光纤外护套到塑料光纤连接器的过渡区域；保护帽36，既可以保护光纤末端，又可以防止末端光纤输出端会发射出危害性辐射。

该FC型塑料光纤连接器适用于全氟塑料光纤系统时，由于全氟塑料光纤直径大于现今广泛应用的石英光纤，却又小于普通的PMMA塑料光纤，所以该FC型塑料光纤连接器除了插芯34内孔径定为1.0mm外，金属环31、套筒32和尾管36的内孔径也需要根据全氟塑料光纤及光缆的外径做相关更改。

本发明所提供的FC型塑料光纤连接器，根据使用的光纤及插芯端面，可分为几类，例如使用单模光纤的FC型塑料光纤连接器称为FC型单模塑料光纤连接器，使用多模光纤的FC型塑料光纤连接器称为FC型多模塑料光纤连接器；插芯端面为球面的塑料光纤连接器称为FC/PC型塑料光纤连接器，插芯端面为斜角球面的塑料光纤连接器称为FC/APC型塑料光纤连接器。其中FC型多模塑料光纤连接器可用于单芯双向塑料光纤系统。

本实施例所提供的FC型塑料光纤连接器的光学性能指标如下：

FC型单模塑料光纤连接器的光学性能指标:

a)任一塑料光纤连接器与标准接口的插入损耗≦0.35dB(含重复性);回波损耗>40dB (FC/PC)，>60dB (FC/APC)。

b)两个塑料光纤连接器任意连接的插入损耗≦0.5dB;回波损耗>35dB (FC/PC)； >58dB (FC/APC)。

FC型多模塑料光纤连接器的光学性能指标:

a)任一塑料光纤连接器与标准接口的插入损耗≦0.2dB(含重复性)。

b)两个塑料光纤连接器任意连接的插入损耗≦0.3dB。

FC型接口或插座相对于两个FC型塑料光纤连接器的损耗<0.2dB(单模)、<0.1dB(多模)。

FC型塑料光纤连接器的工作温度为:-25℃～+70℃。

本发明所提供FC型塑料光纤连接器所使用的材料及光纤光缆保证无老化现象，阻燃，并符合环保要求。能经受塑料光纤连接器所需的试验条件。制作塑料光纤连接器所使用的粘结胶对塑料光纤连接器结构应无不良影响，其物理、化学及光学特性应与光纤匹配，不得有损害塑料光纤连接器光学性能的情况发生。

本发明的有益效果是：

GI型塑料光纤相对于传统金属线缆而言，实现了更高的传输速率和带宽，使用一根细细的光纤即可高速传送10Gbps的超大容量；耗电量低，节约能源；不产生电磁噪音，不受电磁干扰影响，零辐射；缆线比普通揽线要轻1/3；缆线直径更细，提升了外观性能与设计的自由度。 

全氟塑料光纤相对于石英光纤与普通塑料光纤更有优势。氟素树脂特有的材料低分散性为进一步提高传输速度提供了可能；具备塑料特有的“折不断”的特点，而且打结或者弯曲也不影响通信效果，可以随意处理，自由地进行布线设计；能任意变更核心直径和光纤外径，可以降低塑料光纤连接器成本；不会折断且柔软安全，能够提高缆线终端处理的操作便利性；传输距离长，克服了普通塑料光纤百米通信的限制。

单芯双向塑料光纤系统利用单芯塑料光纤实现全双工通信，相比单芯单向的通信系统，节约了一半的塑料光纤材料，进一步降低了系统造价，有益于推进全氟塑料光纤的普及。

同时，本发明还提供了几种结构简单，造价便宜的塑料光纤连接器，可以实现塑料光纤系统和带有光纤接口设备的稳定连接。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种单芯双向塑料光纤系统，其特征在于，包含一根单芯塑料光纤和两个塑料光纤连接器，所述单芯双向塑料光纤系统的信号传输方式为单芯全双工，所述塑料光纤为GI型塑料光纤，其型号为AGC的FONTEX；两个塑料光纤连接器分别接于塑料光纤两端。

2.如权利要求1所述单芯双向塑料光纤系统，其特征在于，所述塑料光纤连接器，包括一个延长盖、一个弹簧、一个插芯、一个插芯外罩和一个套筒，所述延长盖、插芯、弹簧和插芯外罩依次连接在一起，所述塑料光纤连接器还包括一个SC 壳和一个尾管，所述SC壳带有插入式开关，所述尾管包围于光纤到所述插芯外罩过渡区域。

3.如权利要求1所述单芯双向塑料光纤系统，其特征在于，所述塑料光纤连接器，包括保护帽、LC壳、弹簧、插芯、插芯外罩、套筒和尾管，所述插芯依次贯穿所述插芯外罩、弹簧及LC壳中心位置，所述套筒位于插芯外罩尾部，所述尾管包围于光纤到所述插芯外罩过渡区域。

4.如权利要求1所述单芯双向塑料光纤系统，其特征在于，所述塑料光纤连接器，包括金属环、套筒、连接头、插芯、保护帽和尾管，所述插芯贯穿连接头中心位置，所述尾管、金属环、套筒及连接头依次相接，所述连接头带有旋转套紧结构。

5.如权利要求2或3或4所述单芯双向塑料光纤系统，其特征在于，所述塑料光纤连接器所包含的插芯为空心结构，所述插芯空心结构的内孔直径为1.0mm。