J599系列光纖連接器及其光纜組件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子、雷達(dá)等領(lǐng)域光通信系統(tǒng)。為能快速、準(zhǔn)確的分析并判斷在使用過程中光纖連接器及其光纜組件的信號(hào)傳輸故障位置及原因，文章結(jié)合中連訊科（武漢）光電科技有限公司生產(chǎn)的J599系列光纖連接器及其光纜組件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提供了一套故障分析排除流程，以提高光纜維修速度和維修質(zhì)量。

隨著光通訊行業(yè)的快速發(fā)展，具有頻帶寬、大容量、低損耗、抗干擾、保密性好等技術(shù)優(yōu)勢的光纖、光纜被廣泛運(yùn)用。作為光信號(hào)連接的橋梁，光纖連接器構(gòu)成了光纖通訊系統(tǒng)使用量最多的光無源器件，在軍用領(lǐng)域，高可靠性的J599系列光纖連接器則成為首選。光纖傳輸是以光導(dǎo)纖維為介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸，但缺點(diǎn)是易碎、端面易臟污，在光纖連接器及其光纜組件不當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸和安裝，特別是在惡劣環(huán)境中施工或工作，則難以避免會(huì)出現(xiàn)因人為或環(huán)境因素導(dǎo)致光纜或連接器受損，通訊能力下降等問題，為此本文介紹J599系列光纖連接器及其光纜組件故障排除方法，以提高作業(yè)人員對(duì)其故障原因快速鎖定。

1、J599系列光纖連接器及其光纜組件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1 J599Ⅲ系列光纖連接器

中連訊科J599連接器含陶瓷套筒和插針壓簧，陶瓷套簡實(shí)現(xiàn)光纖插針和光纖插孔的精密對(duì)準(zhǔn)，插針壓簧為插入插孔的陶瓷插針端面接觸提供壓緊力。陶瓷套筒作為光纖接觸件的耦合對(duì)準(zhǔn)部分，常使用C型結(jié)構(gòu)，從而可使接觸件在套簡中具有一定大小的抱緊力。

1.2 光纜組件

光纖是光信號(hào)傳輸?shù)闹匾ǖ?，光纜是保護(hù)光纖的重要載體。光纜一般由纜芯、加強(qiáng)鋼絲、填充物和護(hù)套等部分組成，其結(jié)構(gòu)有骨架式、層攪式帶狀、束管式;根據(jù)傳輸模式有單模和多模;光纜皮質(zhì)材料可基于運(yùn)用環(huán)境和設(shè)計(jì)要求選擇鎧裝、低煙無鹵、海翠等類型。一般訂購的光纜組件包含光纜和連接器，其光纜與J599系列光纖連接器的搭配情況如表1所示。

2、J599系列光纖連接器及其光纜組件的故障分析

2.1 故障原因

下面將按光纖連接器內(nèi)部，光纖連接器外部即光纜分別進(jìn)行分析說明。

光纖連接器內(nèi)部故障分析:

對(duì)于光纖連接器內(nèi)部，常見故障原因有光纖端面臟污、光纖接觸件橫向錯(cuò)位、插芯彈性位移量設(shè)計(jì)不夠、連接器尾部光纜處點(diǎn)膠不當(dāng)、光纖陶瓷套筒失效等，其中光纖端面臟污造成的故障比例超過50%。

光纖端面污染有內(nèi)部和外部兩個(gè)來源，外部主要來源是在連接器分離后灰塵吸附在光纖端面造成的，內(nèi)部主要來源是連接器內(nèi)部元件清潔度不高，在震動(dòng)、沖擊、潮濕等環(huán)境后會(huì)加速可移動(dòng)雜物的活動(dòng)，端面污染會(huì)進(jìn)一步放大，甚至使光纖喪失通訊能力。

隨著加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，連接器零部件和光纖接觸件的制造加工精度的能力已能滿足，其光纖接觸件橫向錯(cuò)位，主要來自于裝配誤差累積，偏差值越大，光信號(hào)損耗越顯著。為此，保證裝配精度及優(yōu)化連接器內(nèi)部安裝板、密封件等子部件和光纖接觸件的裝配手法尤為關(guān)鍵。

針對(duì)插芯彈性位移量設(shè)計(jì)不夠問題，可分為設(shè)計(jì)缺陷或裝配缺陷引起，致使成品光纖連接器相互配合時(shí)，光纖接觸件端面處于剛性配合，因同軸度和角度偏差放大其插損值，這也就喪失其接觸件彈性設(shè)計(jì)及可自我調(diào)整位置偏差的設(shè)計(jì)意圖。

連接器尾部光纜處點(diǎn)膠是密封型產(chǎn)品在工藝制程上的關(guān)鍵點(diǎn)，因此在實(shí)際操作時(shí)要特別注意。點(diǎn)膠在連接器尾部出來的接觸件線纜上，會(huì)完全使彈性插針變?yōu)閯傂圆遽?點(diǎn)膠到?jīng)]有理順的彎曲的光纖線上，特別是小半徑的彎曲，會(huì)導(dǎo)致光纖色散增大，損耗增大;點(diǎn)膠時(shí)膠水中氣泡未正確消除，在固化過程中由于氣泡外溢，會(huì)加大點(diǎn)膠密封或尾部光纜固定不穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)性。

光纖陶瓷套筒失效因素較多，如陶瓷自身缺陷，插拔力過大或過小;光纖插針裝配在光纖連接器中同軸度差，出現(xiàn)歪斜;裝配和拆卸光纖連接器時(shí)，手法不正確、偏離軸向角度，套筒會(huì)在邊緣局部受力過大而破裂等，這些因素都會(huì)導(dǎo)致套筒失去精確導(dǎo)正及耦合的能力。

光纜故障分析:

影響光纜可靠性和使用壽命最重要的因素是環(huán)境，由于長期承受外部環(huán)境的考驗(yàn)，如高低溫、機(jī)械振動(dòng)沖擊、摩擦、空間輻射等，這些外部條件會(huì)加速光纜塑膠材料的老化，為此在選用光纜時(shí)要特別注意其運(yùn)用環(huán)境和工作條件。

2.2 故障排除步驟

在進(jìn)行故障排除時(shí)，可根據(jù)如下步驟依次確認(rèn)，直到排查到具體故障位置或光纜。

(1)在光纜組件正常工作連接模式下，觀察測試結(jié)果，確定故障現(xiàn)象。

(2)對(duì)光纖連接器及光纜進(jìn)行外觀檢查確認(rèn)，判斷是否有損壞、碰傷等。

(3)從工作設(shè)備或檢測設(shè)備上取下故障產(chǎn)品，檢查連接器內(nèi)部陶瓷插針有無損壞或歪斜，插針有無適當(dāng)?shù)膹椥?，確認(rèn)插孔的陶瓷套筒無破損;用手持式端面檢測儀對(duì)每個(gè)光纖接觸件的端面進(jìn)行檢查，對(duì)端面臟污的用酒精、無塵紙清潔干凈，清潔完成后再連接光路測試。

(4)把光纜組件拆卸成最小元，分段測試檢查，確定具體故障位置。分段排查時(shí)要特別注意，做好指標(biāo)記錄和樣品標(biāo)記，以避免漏排。

(5)如排除后確認(rèn)是光纜問題，在不破壞產(chǎn)品的條件下，可按照表2波長進(jìn)行彎曲測試，測試時(shí)需確保光纜彎曲半徑大于產(chǎn)品說明書的要求，未陳述的可按照行業(yè)要求進(jìn)行測試，一般彎曲半徑不得小于光纜直徑的15-20倍。通常光纜在單模或多模的兩種波長下，其插損差異較小，對(duì)光纜進(jìn)行彎曲后，兩者波長插損發(fā)生顯著變化，可判斷該光纜內(nèi)部光纖已受損。

審核編輯 黃宇