CN218446077U - 一种非接触式多芯光纤连接器及连接装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于光通信技术领域，公开了一种非接触式多芯光纤连接器及连接装置。光纤连接器包括多芯光纤、连接器组件和抗反射薄膜，连接器组件包括壳体和装配于壳体内的插芯，多芯光纤固定在插芯中的轴向孔中，且多芯光纤的端面凹陷于插芯的端面，多芯光纤具有7°～10°的平面斜度，多芯光纤的端面上覆盖有抗反射薄膜。光纤连接装置包括适配器和两个非接触式多芯光纤连接器，两个连接器中的多芯光纤的端面之间存在间隔，两个连接器中的插芯的端面物理接触。本实用新型能够提高多芯光纤连接器的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属于光通信技术领域，更具体地，涉及一种非接触式多芯光纤连接器及连接装置。
背景技术
在基于光纤的通信系统中，从光纤到光纤的接口需要具有低传输损耗和低后向反射的光纤连接器，主要包括两种类型，一种类型是传统的基于物理接触的光纤连接器，另一种类型是利用透镜并且仅在有限的应用中使用的扩展光束连接器。
传统的基于物理接触的光纤连接器具有两种类型：一种类型具有零度抛光角并且称为PC(物理接触)连接器，另一种类型被称为APC(倾斜物理接触)连接器。在制备连接器过程中，为了实现较好的回波损耗，光纤端面通常被研磨成APC(带角度的斜面物理接触)。尽管PC和APC连接器具有通过抛光的简单光纤封端的显著优点，但该方法的缺点也显而易见。例如，在光纤之间的污染物通过产生空气间隙进而会阻止物理连接，能够轻易地破坏光的耦合，导致较差且不稳定的性能。此外，涉及物理连接的任何设备，重复的耦接连接器导致光纤磨损，其会随着时间的推移不可避免的降低光学性能。实际应用中，传统的光纤连接器具有500-1000接插次数的平均寿命。
在光通信网络中，空分复用光纤由于其可为单根光纤的传输容量带来数量级的提升，可以打破传统的香农极限，实现更高带宽的传输而受到了广泛的关注。多芯光纤(MCF，Multi Core Fiber)是空分复用光纤的一种，多芯光纤是一种在共同的包层区中存在多个纤芯区的新型光纤，每一个芯区都作为独立的通信通道，从空间维度拓展传输容量，能够满足未来通信升级的传输要求。特别是在数据中心领域，多芯光纤数据中心通信是一个非常有潜力的方案，它的优点在于在相同的空间条件下多芯光纤能够成倍地提高传输容量，且能简化综合布线，而多芯光纤应用于数据中心一个重要的挑战是实现多芯光纤跳线之间的低损耗连接。
多芯光纤具有多个芯区，为了避免各个芯区之间信号的串扰，各芯区之间需要有足够的距离。当采用机械研磨时，多芯光纤之间进行物理接触，不能保证每一对芯区都能够实现稳定的物理接触，没有完全物理接触的某一对芯区可能会产生菲涅尔反射，从而造成有较高的插入损耗。重复插拔过程会随机的出现接触不稳定的一对芯部，因而光纤插损变化量较大，插损不稳定。此外，多芯光纤连接器物理接触方式导致对光纤端面洁净度要求较高，一个端面的污染会影响多个传输芯区，从而造成抗污染能力差。上述问题使得传统物理接触的多芯光纤连接器在实际应用过程中存在一定的稳定性问题，存在可靠性风险。
实用新型内容
本实用新型通过提供一种非接触式多芯光纤连接器及连接装置，解决现有技术中多芯光纤连接器稳定性较差的问题。
本实用新型提供的非接触式多芯光纤连接器，包括：多芯光纤、连接器组件和抗反射薄膜；所述连接器组件包括壳体和装配于所述壳体内的插芯；所述多芯光纤固定在所述插芯中的轴向孔中，且所述多芯光纤的端面凹陷于所述插芯的端面；所述多芯光纤具有7°～10°的平面斜度，所述多芯光纤的端面上覆盖有所述抗反射薄膜。
优选的，所述多芯光纤包括标记纤芯和多根传输纤芯，所述多芯光纤根据所述标记纤芯进行旋转对轴，使所述标记纤芯位于所述插芯孔径内的预设位置。
优选的，所述多芯光纤的对轴偏差角度≤1°。
优选的，所述多芯光纤的端面凹陷于所述插芯的端面的凹陷深度为1000nm～2000nm。
优选的，所述插芯上设置有对轴孔，所述对轴孔用于在所述多芯光纤旋转对轴后点胶固定。
优选的，所述插芯的端面上覆盖有所述抗反射薄膜。
优选的，所述插芯研磨抛光为UPC或者APC。
优选的，在1310nm和1550nm波长处的插入损耗≤0.5dB，所述多芯光纤的每一芯区信号光的插损变化量＜0.2dB；在1310nm和1550nm波长处的回波损耗≥65dB。
优选的，所述多芯光纤的包层直径为125μm，所述多芯光纤的涂覆层直径为250μm。
另一方面，基于上述连接器结构，本实用新型还提供一种非接触式多芯光纤连接装置，包括：适配器和两个上述的非接触式多芯光纤连接器；两个所述非接触式多芯光纤连接器分别记为第一连接器和第二连接器，所述第一连接器和所述第二连接器在所述适配器中对接，所述第一连接器中的多芯光纤的端面与所述第二连接器中的多芯光纤的端面之间存在间隔；所述第一连接器中的插芯的端面与所述第二连接器中的插芯的端面物理接触。
本实用新型中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本实用新型提供的一种非接触式多芯光纤连接器包括多芯光纤、连接器组件和抗反射薄膜，连接器组件包括壳体和装配于壳体内的插芯，多芯光纤固定在插芯中的轴向孔中，且多芯光纤的端面凹陷于插芯的端面，采用本实用新型提供的光纤连接器进行光学连接时，多芯光纤之间不接触，因此能够解决传统光纤连接器物理接触产生的插损不稳定的问题，能够极大地提高抗污染能力，提高光纤插拔次数，本实用新型中多芯光纤具有7°～10°的平面斜度，能够得到更好的回波损耗，通过在多芯光纤的端面上覆盖抗反射薄膜，能够减小菲涅尔反射，进而减小插入损耗。此外，本实用新型提供的多芯光纤连接器相比于基于常规单模光纤而制作的连接器，在相同的连接器体积下，可容纳的光通道数量成倍的增加，能够满足未来高容量传输需求。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的一种非接触式多芯光纤连接器的结构示意图；
图2为本实用新型实施例1提供的一种非接触式多芯光纤连接器的端面示意图；
图3为本实用新型实施例1提供的一种非接触式多芯光纤连接器中多芯光纤的示意图；
图4为本实用新型实施例2提供的一种非接触式多芯光纤连接装置的结构示意图。
其中，10-多芯光纤、20-连接器组件、30-抗反射薄膜、40-适配器；
101-传输纤芯、102-标记纤芯；
201-插芯、202-壳体。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1：
本实施例1提供一种非接触式多芯光纤连接器，参见图1至图3，包括：多芯光纤10、连接器组件20和抗反射薄膜30；所述连接器组件20包括壳体202和装配于所述壳体202内的插芯201；所述多芯光纤10固定在所述插芯201中的轴向孔中，且所述多芯光纤10的端面凹陷于所述插芯201的端面；所述多芯光纤10具有7°～10°的平面斜度，所述多芯光纤10的端面上覆盖有所述抗反射薄膜30。
其中，所述多芯光纤10包括标记纤芯102和多根传输纤芯101，所述多芯光纤10根据所述标记纤芯102进行旋转对轴，使所述标记纤芯102位于所述插芯201孔径内的预设位置。即所述标记纤芯102不传输信号，仅用于在旋转对轴过程中作为标记。
所述多芯光纤10包含有多个纤芯区，共有一个包层，纤芯层可以传输单模信号，所述多芯光纤10的包层直径为125μm，所述多芯光纤10的涂覆层直径为250μm。
所述多芯光纤10为平面斜度端面，所述插芯201研磨抛光为UPC(超物理端面)或者APC(斜面物理接触)。
所述多芯光纤10的对轴偏差角度≤1°。所述多芯光纤10的端面凹陷于所述插芯201的端面的凹陷深度为1000nm～2000nm。
所述插芯201可以是定制单孔的陶瓷插芯，在穿入光纤前，将裸陶瓷插芯进行机械研磨得到。
所述插芯201上设置有对轴孔，所述对轴孔用于在所述多芯光纤10旋转对轴后点胶固定。即通过旋转光纤实现所述多芯光纤10的调芯后，使用UV胶水及热固化胶水，固定光纤。
所述抗反射薄膜30可以是一层金属薄膜，具有抗反射性。
本实用新型提供的非接触式多芯光纤连接在1310nm和1550nm波长处的插入损耗≤0.5dB，经过多次(例如50～200次)对接测试，所述多芯光纤10的每一芯区信号光的插损变化量＜0.2dB；在1310nm和1550nm波长处的回波损耗≥65dB。
此外，所述插芯201的端面上也可覆盖有所述抗反射薄膜30。
本实用新型中光纤端面处理是非常关键的一步，通过激光切割精度、镀膜及控制对轴系统的精度，使得所述多芯光纤10的端面切割角度控制在±0.1°以内、所述多芯光纤10端面对轴角度控制在±1°以内、所述多芯光纤10凹陷于所述插芯201表面1000nm至2000nm。本实用新型通过严格管控光纤切割角度、光纤凹陷深度及对轴角度精度，能够确保得到低插入损耗及高回波损耗。
具体的，可将所述多芯光纤10放置于真空镀膜腔体中涂敷金属抗反射薄膜，通过选择合适的金属材料和沉积厚度，使得1260～1625nm波段的光信号具有良好的高透过性，涂敷方法可以是电子束蒸发的物理气相沉积。
本实用新型将所述多芯光纤10进行激光切割、镀膜后，通过旋转对轴后，与所述插芯201固定在一起，所述插芯201和所述壳体202进行组装形成多芯光纤连接器。
实施例2：
本实施例2提供一种非接触式多芯光纤连接装置，参见图4，包括：适配器40和两个如实施例1所述的非接触式多芯光纤连接器；两个所述非接触式多芯光纤连接器分别记为第一连接器和第二连接器，所述第一连接器和所述第二连接器在所述适配器40中对接，所述第一连接器中的多芯光纤的端面与所述第二连接器中的多芯光纤的端面之间存在间隔；所述第一连接器中的插芯的端面与所述第二连接器中的插芯的端面物理接触。即连接器通过所述适配器40进行光学连接时，光纤之间不接触，而插芯表面物理接触。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种非接触式多芯光纤连接器，其特征在于，包括：多芯光纤、连接器组件和抗反射薄膜；所述连接器组件包括壳体和装配于所述壳体内的插芯；所述多芯光纤固定在所述插芯中的轴向孔中，且所述多芯光纤的端面凹陷于所述插芯的端面；所述多芯光纤具有7°～10°的平面斜度，所述多芯光纤的端面上覆盖有所述抗反射薄膜。
2.根据权利要求1所述的非接触式多芯光纤连接器，其特征在于，所述多芯光纤包括标记纤芯和多根传输纤芯，所述多芯光纤根据所述标记纤芯进行旋转对轴，使所述标记纤芯位于所述插芯孔径内的预设位置。
3.根据权利要求2所述的非接触式多芯光纤连接器，其特征在于，所述多芯光纤的对轴偏差角度≤1°。
4.根据权利要求1所述的非接触式多芯光纤连接器，其特征在于，所述多芯光纤的端面凹陷于所述插芯的端面的凹陷深度为1000nm～2000nm。
5.根据权利要求2所述的非接触式多芯光纤连接器，其特征在于，所述插芯上设置有对轴孔，所述对轴孔用于在所述多芯光纤旋转对轴后点胶固定。
6.根据权利要求1所述的非接触式多芯光纤连接器，其特征在于，所述插芯的端面上覆盖有所述抗反射薄膜。
7.根据权利要求1所述的非接触式多芯光纤连接器，其特征在于，所述插芯研磨抛光为UPC或者APC。
8.根据权利要求1所述的非接触式多芯光纤连接器，其特征在于，在1310nm和1550nm波长处的插入损耗≤0.5dB，所述多芯光纤的每一芯区信号光的插损变化量＜0.2dB；在1310nm和1550nm波长处的回波损耗≥65dB。
9.根据权利要求1所述的非接触式多芯光纤连接器，其特征在于，所述多芯光纤的包层直径为125μm，所述多芯光纤的涂覆层直径为250μm。
10.一种非接触式多芯光纤连接装置，其特征在于，包括：适配器和两个如权利要求1-9中任一项所述的非接触式多芯光纤连接器；两个所述非接触式多芯光纤连接器分别记为第一连接器和第二连接器，所述第一连接器和所述第二连接器在所述适配器中对接，所述第一连接器中的多芯光纤的端面与所述第二连接器中的多芯光纤的端面之间存在间隔；所述第一连接器中的插芯的端面与所述第二连接器中的插芯的端面物理接触。
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