用高压电极放电来加热光纤，使之熔融连接， 用高压电极放电来加热光纤，使之熔融连接，电弧放电和 光纤的对准可以由微机控制，实现自动化操作。 光纤的对准可以由微机控制，实现自动化操作。电弧熔接 是熔接法中应用广泛的方法。 是熔接法中应用广泛的方法。 (2)氢氧焰熔接 (2)氢氧焰熔接 用于一些特殊的场合，如海底光缆的光纤熔接， 用于一些特殊的场合，如海底光缆的光纤熔接，其特点是 接头强度高，但火焰的控制较为困难。 接头强度高，但火焰的控制较为困难。 (3)激光熔接 (3)激光熔接 如用激光器加热并熔接光纤，其特点是加热环境非常干净， 如用激光器加热并熔接光纤，其特点是加热环境非常干净， 接头强度高，但设备昂贵。 接头强度高，但设备昂贵。

  光无源器件是光路的重要组成部分。 光无源器件是光路的重要组成部分。 光无源器件与电无源器件有许多相似之处， 光无源器件与电无源器件有许多相似之处，电无源器件如 插头、开关、电容、电阻、电感等， 插头、开关、电容、电阻、电感等，是电路的重要组成部 分。常见的光无源器件有光纤连接器、光耦合器、光波分 常见的光无源器件有光纤连接器、光耦合器、 光纤连接器 复用器、光隔离器、光衰减器、光开关等 复用器、光隔离器、光衰减器、光开关等。 光无源器件遵守光学的基本理论， 光无源器件遵守光学的基本理论，即光线理论和电磁场理 论。

  式中， 为输入光功率； 为后向反射光功率。 式中，P 为输入光功率；P 为后向反射光功率。回波 损耗越大越好。 损耗越大越好。

  重复性是指光纤活动连接器多次插拔后，插入损耗的变化， 重复性是指光纤活动连接器多次插拔后，插入损耗的变化， 是指光纤活动连接器多次插拔后 用dB表示。 dB表示。 表示 互换性是指连接器各部件互换时，插入损耗的变化， 互换性是指连接器各部件互换时，插入损耗的变化，也用 是指连接器各部件互换时 dB表示。 dB表示。 表示

  光纤加热和熔化的方法有三种，如图3.9所示。其特点如下： 光纤加热和熔化的方法有三种，如图3.9所示。 3.9所示 (1) 电弧熔接 (2) 氢氧焰熔接 (3) 激光熔接

  光纤固定连接器的作用是使一对或几对光纤之间永久性的 制作固定接头的方法有熔接法、 形槽法、毛细管法、 制作固定接头的方法有熔接法、V形槽法、毛细管法、套 熔接法 管法等。 管法等。 1．熔接法 用熔接法制作固定连接器，是光纤固定连接的主要方法。 用熔接法制作固定连接器，是光纤固定连接的主要方法。 它采用加热的方法将光纤熔接在一起，只要操作得当， 它采用加热的方法将光纤熔接在一起，只要操作得当，熔 将光纤熔接在一起 接机设计合理，连接插入损耗很小，后向反射光近似为零， 接机设计合理，连接插入损耗很小，后向反射光近似为零， 能够获得非常理想的光纤固定接头。 能够获得非常理想的光纤固定接头。

  图3.10 FMS-1型光纤固定连接器的结构图 型光纤固定连接器的结构图

  (2) 毛细管固定接头 毛细管固定接头一般都会采用玻璃材料制作， 毛细管固定接头一般都会采用玻璃材料制作，将两根处理好的 光纤从两头穿入玻璃毛细管内， 光纤从两头穿入玻璃毛细管内，利用其精密内孔使两根光 纤纤心对准。在两根光纤端面加入匹配液，消除菲涅尔反 纤纤心对准。在两根光纤端面加入匹配液， 射。 (3) 套管式固定接头 与活动连接器一样，其主要零件也是插针和套筒。 与活动连接器一样，其主要零件也是插针和套筒。插入损 耗在0.1 dB以下 回波损耗达45 dB以上 以下， 以上。 耗在0.1 dB以下，回波损耗达45 dB以上。

  P 式中， 为输入光功率； 为输出光功率。 式中， in 为输入光功率； Pout 为输出光功率。插入损耗

  回波损耗又称为后向反射损耗，是指光纤连接处， 回波损耗又称为后向反射损耗，是指光纤连接处，后向 反射光功率相对入射光功率的分贝数， 反射光功率相对入射光功率的分贝数，其表达式为

  影响光纤活动连接器插入损耗的因素很多，现简述如下： 影响光纤活动连接器插入损耗的因素很多，现简述如下： 很多 两个光纤纤心位置的错位，如图3.8所示。 3.8所示 (1) 两个光纤纤心位置的错位，如图3.8所示。 实际有三种情况，即横向错位、角度倾斜和端面间隙。 实际有三种情况，即横向错位、角度倾斜和端面间隙。

  光纤活动连接器结构上差别很大，品种也很多， 光纤活动连接器结构上差别很大，品种也很多， 结构上差别很大 但按功能可分成如下几部分： 但按功能可分成如下几部分：

  (1) 连接器插头(Plug Connector)：由插针体和若干外 连接器插头(Plug Connector)： 部零件组成。 部零件组成。 转换器或适配器(Adapter) 即插座， (Adapter)： (2) 转换器或适配器(Adapter)：即插座，可以连接同型 号插头，也可以连接不相同的型号插头，可以连一对插头， 号插头，也可以连接不相同的型号插头，可以连一对插头，也 可以连接几对插头或多心插头。 可以连接几对插头或多心插头。

  套筒的精度要求是： 套筒的精度要求是：内孔光洁度为 ∇14 ；拔插力为 3.92 ~ 5.88 N。开口套筒使用弹性好的材料，如磷青铜、 。开口套筒使用弹性好的材料，如磷青铜、 铍青铜、氧化锆陶瓷等。 铍青铜、氧化锆陶瓷等。

  2．其他固定连接方式 ． 这种接头携带方便，简单易操作， 这种接头携带方便，简单易操作，不需要贵重的仪表和设 形槽的结构是多样的， 备。V 形槽的结构是多样的，图3.10为 FMS-1 型光纤固 为 定连接器的结构图。 定连接器的结构图。

  实现光纤熔接的设备是光纤熔接机，它由下述部分所组成： 实现光纤熔接的设备是光纤熔接机，它由下述部分所组成： (1)光纤的准直与夹紧结构；(2)光纤的对准机构；(3)电 (1)光纤的准直与夹紧结构；(2)光纤的对准机构；(3)电 光纤的准直与夹紧结构 光纤的对准机构 弧放电机构；(4)电弧放电和电机驱动的控制机构。 弧放电机构；(4)电弧放电和电机驱动的控制机构。 电弧放电和电机驱动的控制机构 以下是详细的介绍。 以下是详细的介绍。 (1) 光纤的准直与夹紧结构 光纤的准直与夹紧结构由精密V形槽和压板构成， 光纤的准直与夹紧结构由精密 形槽和压板构成， 形槽和压板构成 精密V形槽的作用是使一对光纤不产生轴偏移， 精密 形槽的作用是使一对光纤不产生轴偏移，压板使光 形槽的作用是使一对光纤不产生轴偏移 纤固定在V形槽内。 纤固定在 形槽内。 形槽内

  插针的精度要求是：外径不圆度小于 插针的精度要求是：外径不圆度小于0.0005 mm；外圆柱 ； 面光洁度为 ∇14 ；微孔偏心量小于 1 µm ；插针端面为 球面，其曲率半径为 球面，其曲率半径为20 ~ 60 mm。 。 套筒是与插针相配合的零件，它有两种结构，如图 所 套筒是与插针相配合的零件，它有两种结构，如图3.7所 示。

  在两个光纤端面之间，由于存在不同的介质（ (2) 在两个光纤端面之间，由于存在不同的介质（如空 气），光在介质之间多次反射，产生损耗，称为菲涅耳反 ），光在介质之间多次反射，产生损耗， 光在介质之间多次反射 射引起的损耗，其表达式为 射引起的损耗，

  转换器(Converter) (Converter)： (3) 转换器(Converter)：将某一种型号的插头变换成另 一种型号的插头， 一种型号的插头，由一种型号的转换器加上另外其他型号 的插头组成。 的插头组成。 光缆跳线(Cable Jumper)： (4) 光缆跳线(Cable Jumper)：一根光缆两端面装上插 头，称为跳线。两个插头型号可以不同，可以是单心的， 称为跳线。两个插头型号可以不同，可以是单心的， 也可以是多心的。 也可以是多心的。 裸光纤转换器(Bare Adapter): (5) 裸光纤转换器(Bare Fiber Adapter): 将裸光纤穿 入裸光纤转换器，处理好光纤端面，形成一个插头。 入裸光纤转换器，处理好光纤端面，形成一个插头。

  光纤连接器可分为两大类：活动连接器和固定连接器。 光纤连接器可分为两大类：活动连接器和固定连接器。 1 3.1.1 光纤活动 连接器 2 3.1.2 光纤固定 连接器

  套管结构的核心是插针与套筒。 套管结构的核心是插针与套筒。 插针是一个带有微孔的精密圆柱体， 插针是一个带有微孔的精密圆柱体，其结构和主要尺寸 如图3.6所示。 如图 所示。 所示

  (2) 光纤的对准机构 在熔接光纤之前， 在熔接光纤之前，一般要通过手动或自动装置使纤心完全 对准。常用如下三种方法来实现光纤的对准： 对准。常用如下三种方法来实现光纤的对准：① 功率监测 纤心直视③ ② 纤心直视③ 包层对准 (3) 电弧放电机构 熔接机的电弧放电由两根电极完成，电极由钼丝制成。 熔接机的电弧放电由两根电极完成，电极由钼丝制成。 (4) 电弧放电和电机驱动的控制机构 在电极放电过程中，电机的驱动都由微处理机控制， 在电极放电过程中，电机的驱动都由微处理机控制，按预 定程序工作。 定程序工作。

  式中， =1.46时 式中，K = n1 / n0 。当=1, =1.46时，I Lf = 0.32 dB 。 由于两根光纤纤心直径不同， (3) 由于两根光纤纤心直径不同，数值孔径不同也会引起 光纤连接器损耗。 光纤连接器损耗。

  插入损耗是指光信号通过活动连接器后， 插入损耗是指光信号通过活动连接器后，输出光功率相对 输入光功率的分贝数， 输入光功率的分贝数，其表达式为

  光纤活动连接器绝大多数都是采用某种机械和光学结构， 光纤活动连接器绝大多数都是采用某种机械和光学结构，使两 根光纤的纤心对接，保证95％以上的光能通过连接器。 根光纤的纤心对接，保证95％以上的光能通过连接器。 95 目前，活动连接器有代表性且正在使用的结构有以下几种， 目前，活动连接器有代表性且正在使用的结构有以下几种， 如图3.1~图3.5所示。 图 所示 所示。 如图