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MT及MPO连接器Core Dip指标详解

2024/2/18 10:27:44发布15次查看
1.core dip指标概述
1)core dip描述:由于光纤的纤芯相对于包层材质较软,因此在研磨过程中更容易被切削,从而形成纤芯(相对于包层)的凹陷,称之为“core dip”。如下图所示,即多模mt/mpo产品的光纤纤芯“core dip”
2)core dip影响:光纤纤芯的内凹陷会造成mt/mpo产品端接时,光纤之间形成“air gap空隙间隙”,从而直接(主要)影响到系统“return loss回波损耗”指标
3)core dip指标的测量:基于iec 61300-3-30定义如下所示,推荐使用红光,至少绿光干涉仪,更适合测量微观连续曲面,可以提升测量的精度,以及重复性和再现性。
4)core dip指标与return loss回波损耗的对应关系:
core dip return loss
>150nm <20db
0-150nm 20-40db
40db
2.多模高速光模块对端接回波损耗指标的要求
1)40g/100gsr4光模块
信号制式:10g/25gnrz信号
rl回波损耗要求:20~30db
core dip规格:<150nm
2)400g sr8光模块
信号制式:50gpam4信号
rl回波损耗要求:>40db
core dip规格:<50nm
3.mt/mpo研磨工艺及core dip产能原因
1)常规lc/sc/fc等连接器用的陶瓷插芯,一个插芯里一根光纤,为了保证对接时光纤接触,因此陶瓷插芯采用的“球面研磨技术”
2)而mpo/mtp连接器内的mt插芯由于是光纤阵列结构,如果采用球面研磨,那么势必造成中间的光纤能够对接,两侧的光纤就接触不到了。因此mpo/mtp产品只能采用的“平面研磨”
3)mpo采用平面研磨,又会带来一个问题:我们虽然说磨pc面,就是0度,但其实都是有公差的,即+/-0.2度,而且是长轴和短轴两个方向都存在角度公差。那么两个mpo产品(平面)对接的时候,因为存在研磨角度公差,光纤之间就会无法接触,而形成“对接间隙”
4)研磨角度公差是必然存在的,那么如何才能解决光纤对接间隙问题。因此就需要让光纤凸出mt插芯端面,如下图所示为iec 61755-3-3对于光纤高度的定义,以及mt干涉仪测量的光纤高度3d/2d图形:
5)为了在研磨过程中实现光纤凸出mt插芯端面来,一般用绒布进行研磨。因为光纤材质硬,而mt插芯是pps塑料材质,软一些。因此绒布研磨过程中,绒毛+研磨颗粒,可以实现对塑料mt插芯的切削量比光纤要大,于是就形成了“凸纤”效果
6)但是,鉴于绒毛+研磨颗粒的研磨方式,会对材质“软硬度”区别形成差异,那么光纤纤芯fiber core比光纤包层cladding要软,因此在研磨凸纤的过程中,也就顺带产生了core dip的凹陷,是“nm级单位”,这就是core dip的产能机理
7)常见修复mt/mpo core dip的工艺
back-cut研磨工艺:即通过增加一道sio/ceo抛光研磨,将fiber球面区域尽量磨平,降低core dip纤芯凹陷,如下图示意,甚至可以形成纤芯略凸的状态
flock film研磨工艺:通过降低mt/mpo凸纤研磨的绒布作用效果,减小core dip形成
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