淺析光纖連接器插入損耗及回波損耗

光纖跳線作為網絡設備互連的重要紐帶，是目前光通信中使用量極大的無源光器件。其中，跳線兩端的連接器性能直接到影響光傳輸質量，因此，為保證光纖鏈路信號高效傳輸，通常使用插入損耗（IL）和回波損耗（RL）這兩個關鍵的光學性能指標對其進行評估。本文將重點討論影響兩種損耗的主要因素及其優化方法。

插入損耗和回波損耗的概念

插入損耗是什麼？

在電信領域，插入損耗指在傳輸系統的某處由於某器件的插入而發生的信號功率的損耗，通常指衰減，用來表示端口的輸出光功率與輸入光功率之比，以分貝（dB）為單位。顯然，插入損耗值越低，表明插入損耗性能越好。

回波損耗是什麼？

回波損耗是指由於傳輸鏈路的不連續性，部分信號傳輸時反射回到信號源所產生的功率損耗。這種不連續性可能是與終端負載不匹配，或者與線路中插入的設備不匹配。回波損耗比較容易誤解成回波帶來的損耗，實際上它指的是回波本身的損耗，即回波被損耗的越大，回波就越小。它表示傳輸線端口的反射波功率與入射波功率之比，以分貝為單位，一般是正值。因此，回波損耗的絕對值越高，反射量越小，信號功率傳輸越大，即RL值越高，光纖連接器的性能越好。

影響插入損耗和回波損耗的因素

單根光纖跳線直連是最理想的光纖路徑，此時損耗最小，即A、B兩端間不受干擾的一根直連光纖。然而，通常情況下，光纖網絡需要連接器來實現模塊化和路徑分割。因此，理想的低插入損耗和高回波損耗性能會由於以下三個原因大打折扣。

端面質量和清潔度

顯然，劃痕、凹坑、裂紋、顆粒污染這類光纖端面缺陷會直接影響其性能，導致較高插入損耗和較低回波損耗。任何阻礙光信號在光纖之間傳輸的不正常情況都會對這兩種損耗產生不良影響。

圖1：端面清潔度對比

連接器插芯對中定位偏差

光纖連接器的主要作用是快速連接兩根光纖，保證兩根纖芯之間準確對齊，實現兩個光纖端面精密對接，使發射光纖輸出的光功率最大限度地耦合到接收光纖中。通常情況下，套圈孔直徑越小，纖芯位置越居中。如果套圈孔未完全居中，其中所含的纖芯自然也不會完全居中。因此，當纖芯之間未精密對準時，即連接器插芯對中定位發生偏差時，插入損耗和回波損耗都會受到較大的影響。

圖2：兩種纖芯對中定位偏差情況

端面物理接觸空氣間隙

光纖連接器之間通過適配器進行固定，屬於物理連接，但非真正物理接觸，兩連接頭的接觸端面會存在間隙。端面空氣間隙越小，產生的插入損耗和回波損耗越理想。光纖連接器所採用的研磨方式不同，端面之間的空氣間隙也隨之改變。通常情況下，光纖連接器採用物理接觸（PC）、超物理端面（UPC）和斜面物理接觸（APC）研磨方式的典型插入損耗小於0.3分貝。其中，UPC連接器由於端面空氣間隙最小而具有最低的插入損耗，而APC連接器由於採用斜面光纖端面，在三者可實現最高的回波損耗。選擇合適的光纖連接器類型可幫助您實現更優的光傳輸質量。

圖3：PC vs UPC vs APC 研磨方式

如何優化光纖連接器損耗？

使用合適的優質光纖連接器有助於實現高速傳輸系統長期穩定運行，以下是一些幫助優化插入損耗和回波損耗的小建議：

• 使用前確保光纖連接器清潔。如遭污染，可使用合適工具進行清潔。

• 使用時避免對光纖施加任何不當壓力，切勿彎曲光纖超出其最大彎曲半徑。

• 盡量減少彎曲、盤繞、熔接、耦合光纖跳線，否則可能導致光信號通過光纖包層時發生折射。如需盤繞光纖，應保持較大的線圈半徑。

• 使用工廠端接光纖。這些端接工作是在嚴格把控下進行的，通常具備製造商保障。

• 合理權衡功率損耗與光纖成本，使用價廉劣質光纖日後可能造成更大的成本損失。

使用工廠端接光纖。這些端接工作是在嚴格把控下進行的，通常具備製造商保障。 合理權衡功率損耗與光纖成本，使用價廉劣質光纖日後可能造成更大的成本損失。

結語

綜上所述，結合插入損耗和回波損耗兩個重要光學指標，可以更加準確地對光纖傳輸效率和性能進行評估，判斷在接收器和發射器的引腳以及通孔、連接器和其他不連續處是否存在阻抗失配。對光纖連接器插入損耗和回波損耗進行必要的認識，將幫助您部署更優質的光傳輸網絡。