光纤连接器如何实现光纤的精密连接？

当两根光纤接续时，由于两光纤位置、形状、结构等的差异，造成能量并不能100%的从一根光纤进入另一根光纤，即会出现连接损耗。为了尽量地减小连接损耗，两根光纤之间必须精密对准。光纤连接器的主要作用是快速连接两根光纤，使光信号可以连续而形成光通路。而光纤连接器是如何来实现光纤的精准连接?

光纤连接器种类非常繁多，然而光纤之间的精确对准取决于两个因素，其一是具有精密内径、外径和同心度的陶瓷插芯，其二是带开缝的陶瓷套筒，这个陶瓷套筒是一个非常聪明的设计。从图1中可以看到两根光纤如何通过一个陶瓷套筒实现精密对准，陶瓷套筒的内径比插芯的外径稍小，因为套筒上有开缝，插芯才能插入。被扩张的套筒箍紧两个插芯，实现精密对准。

图1 两根光纤之间的精密对准

单模光纤SMF的芯径只有8～10μm左右，为了保证低连接损耗，两根光纤之间必须精密对准。从图2中可以看到连接损耗与两根光纤横向错位量之间的关系，该曲线是指数关系的，小至2.4μm的横向错位就会产生1dB的损耗。因此对单模光纤连接器，两根光纤之间的横向错位应小于0.5μm。

图2 连接损耗与光纤横向错位之间的关系

光纤端面的物理接触

然而，仅仅是精密对准，对光纤连接来说是远远不够的。我们知道，光在两种不同介质的分界面上会发生反射回波。石英光纤在1.55μm处的折射率约为1.455，因此光纤端面的反射回波BR为3.4%。后向反射光会影响通信系统的稳定性，同时每个石英玻璃-空气界面还会引入大约0.15dB的插入损耗。因此每个光纤接头会增加0.3dB的损耗。

人们通常在端面上镀增透膜来减少反射回波，然而在光纤连接器中不考虑镀膜问题。首先，镀增透膜会增加连接器的成本;其次，光纤连接并不是固定的，重复插拔会破坏增透膜。那么可不可以在光纤端面镀增透膜，并保持光纤端面不接触呢?从图3中可以看到光纤对接损耗与两根光纤纵向间距之间关系，小至50μm的间隙就会引入将近1dB的损耗，这在光纤通信系统中是不能容忍的。