详解光纤连接器FC/APC

一路上

前言

光纤连接器是光纤通信系统中各种装置连接所必不可少的器件，也是目前使用量最大的光纤器件。由于本地通信网络的逐步光纤化，城域网和用户接入网需求的上升，预计未来全球光纤连接器市场的总需求量不断扩大。

虽然目前全世界共有超过70多种光连接器，并且新品种还在不断出现，其主流品种仍然是早年就一直沿袭下来的直径为φ2.5mm的精密陶瓷插芯和陶瓷管构成的连接器（如FC、SC、ST等）。此外，φ1.25mm陶瓷芯的小型连接器（如LC、MU等），以及带状光纤连接器为主的多芯连接器（如MTP等）的需求量也逐步增加。

FC、ST：金属外套，FC带螺纹、ST卡接式，实验室常用；SC、LC：卡接式塑料外套，LC比SC小，用在SFP光模块，通信常用；光纤端面工艺类型：PC、UPC、APC

光纤连接器的结构

常规情况下，光纤连接器都含有四个基本组成部分：

光缆：光缆安装在连接器体上，其作用是光纤的输入点。一般情况下，在光缆和连接器体之间的接头上安装了一个应变消除保护罩，可以为接头提供额外的强度。

插针：光纤安装在很长的薄壁圆筒中，插针充当着光纤对准机构的作用。插针在中间钻孔，直径比光纤包层的直径稍微大点。光纤的末端位于插针的末端。一般情况下插针由金属或者陶器制成，但是也可能是塑料的。

连接装置：大多数的光纤连接器不使用在电子连接中常用的公头-母头结构 。所采用的结构是用于配对连接器的定位套筒。可以在光纤发射机和接收器上安装类似的装置，可以使用一个连接器配对这些装置 。这些装置也称为穿过型闷头适配器。

连接器体：也称为连接器外壳，连接器体容纳插针。通常情况下连接器体由金属或者塑料制成，包括一个或者多个总成的工件，能够将光纤保持在适当的位置上，这些连接器体总成的具体细节因连接器的型号不同而不同，但是焊接和/或翻边通常情况下用于把加强构件和光缆护套安装在连接器体上。插针延伸并越过连接器体，卡入结合装置。

低功率的常用光纤连接器：FC、ST、SC、LC

FC（Ferrule Contactor）型光纤连接器：圆型带螺纹，外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣，常用于光纤配线架、光纤盒等设备。低功率的半导体激光器中常用此接口方式。

ST（Straight Tip）型光纤连接器：卡接式圆型，常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。常用于光纤配线架、光纤盒等设备。

SC（Subscriber Cable）型光纤连接器：卡接式方型，连接GBIC光模块或普通光纤收发器的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。常用于路由器、交换机、光纤收发器等设备。

LC（Lucent Connector）型光纤连接器：卡接式小方型，连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。常用于路由器、交换机、光纤收发器等设备。

光纤的端面工艺类型（研磨角度不同）：PC、UPC、APC

PC和UPC光纤连接器均属于无角度抛光方式，端面呈弧状，只不过UPC光纤连接器在PC光纤连接器的基础上优化了端面抛光和表面光洁度，因此端面弧度略大，呈圆顶状，而APC光纤连接器则是进行了斜面抛光，端面通常被研磨成斜8度角。   

PC（Physical Contact）物理接触：它是OM1和OM2多模光纤上最常见的抛光类型。PC光纤连接器的对接端面呈凸面拱型结构，其接头截面是平的，因经过微球面研磨抛光，可有效减少光纤组件中的空气隙，使两个光纤端面达到物理接触。因此，PC研磨方式的单模光纤连接器典型回波损耗为-40dB，高于原始平面抛光样式的回波损耗（通常为-14dB）。不过，PC光纤连接器这种抛光方式已经过时，并不断演变成UPC连接器。

UPC（Ultra Physical Contact）超物理端面：UPC连接器端面并不是完全平的，有一个轻微的弧度以达到更精准的对接。UPC是在PC的基础上更加优化了端面抛光和表面光洁度，端面看起来更加呈圆顶状。UPC光纤连接器依赖机器抛光，回波损耗比PC光纤连接器高，约接近-50dB或更高。此外，当使用UPC光纤连接器时，要确保激光器的规格能够处理它所产生的回波损耗。还有一点需要注意的是，反复的连接和断开会导致UPC光纤连接器端面的质量和性能下降。

APC（Angled Physical Contact）称为角度物理接触：与UPC光纤连接器不同，APC光纤连接器的端面精细研磨，与光纤包层成8度夹角，即消减反射，这使得大多数回波损耗被反射到包层中，不会干扰传输信号，损坏激光源。APC光纤连接器的典型回波损耗为-60dB，通常应用于广电和早期的CATV应用网络中，其接头采用了带倾角的端面，可以改善电视信号的质量，主要原因是电视信号是模拟光调制，当接头耦合面是垂直的时候，反射光沿原路径返回。

就回波损耗而言，不同的抛光端面造成了它们在光反射方面的差异。UPC光纤连接器在使用中会将任何反射光直接反射回光源，但是APC光纤连接器使反射光以一定角度反射到包层中，而不是直接反射到光源。因此，它们的回波损耗值各有差异。根据行业标准，PC、UPC和APC光纤连接器的回波损耗值分别为-40dB、-50dB和-60dB或更高。回波损耗越高、反射越小，因此光纤连接器性能越好。由此可知，APC光纤连接器的性能更优良。
APC光纤连接器更适合应用在对回波损耗要求较高的区域，例如用于RF视频信号传输，尤其是FTTx应用以及无源光网络和其他使用高带宽的WDM系统应用。而对于那些对回波损耗要求不高的领域，UPC或PC光纤连接器则是个不错的选择。PC光纤连接器非常适合应用在电信运营商网络中，而UPC光纤连接器则广泛应用于数字电视、电话和数据系统中。

结语

通常衡量光纤连接器产品质量的主要光学特性指标为插入损耗（Insert loss）和回波损耗（Return loss），还有影响产品质量可靠性的插芯端面几何参数等物理特性指标。

为确保产品的高质量，三方面的因素至关重要,它们分别是高品质的紧套光纤光缆、高精度的陶瓷插针和装配散件，以及优良的装配加工工艺。