LC插针接插件设计指南.docx

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LC插针接插件设计指南

Q/WHGZY

武汉华工正源光子技术有限公司

企业标准

Q/WHGZY002-2010

LCReceptacle光插针组件

技术标准

2010-04-XX发布2010-04-XX实施

武汉华工正源光子技术有限公司发布

目次

前言II

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4外型尺寸和命名规则2

5技术要求9

6测试方法14

7检验规则15

8标志、包装、运输和储存15

附录A（规范性附录）用于EPONONU的光收发合一模块的测试方法17

前言

本标准中附录A为资料性附录。

本标准由武汉华工正源光子技术有限公司开发部提出。

本标准由武汉华工正源光子技术有限公司批准。

本标准由武汉华工正源光子技术有限公司开发部起草。

本标准主要起草人：

本标准2010年3月xx日首次发布。

光器件用插针技术要求

1目的

本规范适用于华工正源光子的光纤插针，插针组件，套筒系列的参考标准

2范围

本指南规定了ＳＣ／ＴＯＳＡ、ＳＣ／ＲＯＳＡ、ＬＣ／ＴＯＳＡ、ＬＣ／ＲＯＳＡ光器件用的插针产品的技术要求，检测项目和检验方法，适用于光器件用插针设计、采购、认证、使用的依据。

3引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本指南中引用而构成相关的条文。

本指南在使用时，所参考标准均有效。

所有标准都都在技术中心的电脑中共享，本指南参考所列标准都为通信行业最新标准，另本指南仅能做为依据，不做为标准。

GBl91-2000包装储运图示标志（eqvISO780:

1997）

YDT896-1997　　　　　　FCAPC型光纤活动连接器技术条件

YDT1198-2002　　　　　　光纤活动连接器插针体技术要求

YDT1272[1].1-2003　　　　光纤活动连接器第一部分：

LC型

YDT1272[1].3-2005　　　　光纤活动连接器第3部分：

SC型

YDT1812.2-200910Gbits　同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试方法第2部分：

10Gbits有制冷TOSA　

YDT1812[1].1-200810Gbits同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试方法第1部分：

10Gbits无制冷TOSA.

YDT1812[1].210Gbits同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试方法第2部分：

10Gbits有制冷TOSA-2009

YDT1812[1].3-200810Gbits同轴连接型光发射组件（TOSA）和同轴连接型光接收组件（ROSA）技术要求及测试方法第3部分：

10GbitsROSA.pdf

GB/T2423.10-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Fc:

振动（正弦波）实验方法

GB2828–87逐批检查计数抽样程序及抽样表

GB/T6388-1986运输包装收发货标志

YD/T282—2000通信设备可靠性通用试验方法

4定义

FiberStub:

短光纤插针

FiberStubAssembly：

带金属座的光纤插针

Receptacle：

光器件用插针接口组件

Sleeve：

二氧化锆的陶瓷套筒

陶瓷体

光纤

——插针体外径：

2.4990±0.0003mm（或对LC、MU:

1.2490±0.0003mm）

——光纤纤芯与插针体同轴度误差：

＜0.1um

——光纤与插针体的角对中误差：

＜0.2°

——插针体凸球面的球芯偏移度：

＜30um

——插针体凸球面曲率半径：

10~25mm（APC：

5~12mm）

——插针体端面光纤凹陷量：

0.05um（UPC：

0.1um）

——APC角度规范：

8°±0.5°、6°±0.5°、4°±0.5°

——APC预留尺寸SC<0.8mm、LC<0.3mm

若厂家提供的产品与正源公司提供的采购图纸不符，应得到研发单位书面确认。

外形尺寸：

SC插针组件

5SC型技术要求

5.1产品分类

光纤插针分类为LC/SCFiberStub、LC/SCFiberStubAssembly、LC/SCTOSAReceptacle、LC/SCRosaReceptacle、Lc/SCsplitSleeve、LC/SCSolidSleeve

5.2LC连接器结构图

LC/SCTOSAReceptacle是TOSA的一部份，将半导体激光器和电吸收调制器集成在同一个器件内部，包括TEC，热敏电阻，激光器输出背向光监测二极管。

光隔离器，微透镜等，Receptacle是TOSA的一个接口。

实现光路的对接。

5.3

5.4lC适配器结构图

1

尺寸

下差

上差

备注

A

B

10.3

10.5

NOTE1

G

4．88

4．98

Ferruleextension

I

3.0

3.2

diameter

H1

4.42

4.52

H2

4.42

4.52

J

H/2

H/2

y

3.2

3.5

G

4.0

4.1

AW

1.4

1.5

diameter

图一与图二是标准对接器件，Receptacle结构是根据图二的结构来设计外形，来保证Receptacle的外形能相互兼容，起到上下连接的作用。

5.5Receptacle结构图

Receptacle一端是与TO激光器连接，一端是与标准备连接器相连接，TO端连接及结构暂不做虑，以统一的尺寸来做标准，

Receptacle也是由多个部件组合在一起的，如下图所示

LCReceptacle

FiberstubBottom（底座）SCFiberassembly

SCHouseeSCSLEEVE

5.6FIBERSTUB设计要求

（１）尺寸要求。

FIBERSTUB的全长尺寸是根据模块的结构来设计的，对于长度要求在这里不做介绍。

陶瓷外径要求：

D12.4985~2.4995mm

陶瓷内径要求：

D20.1255~0.1258mm

陶瓷内孔与外孔的同心度要求

◎0.001mm

（２）陶瓷插芯性能要求：

（a）PC面及APC面完全按照图纸尺寸研磨不得留余量。

（b）PC面球心飘移小于30μm，回损大于40dB；APC面回损大于50dB。

（c）PC面插入损耗小于0.2dB；四个方向插入损耗最大差值不超过0.1dB；

（d）陶瓷端面区域的划分：

（e）PC面洁净度要求如下

检验区域

合格标准

放大倍数

区域

端面范围

具体尺寸

划痕

不可除的脏污

可擦除脏污

1

光纤中心+光纤包层1

φ20μm内

不能有

不能有

不能有

200

2

光纤包层2

φ20μm～φ125μm

宽度10μm以内，≤4条

直径10～30μm，≤4个

直径≤10μm，允许

不能有

200

3

灌胶层

φ125μm

光纤破损＜10μm，陶瓷破损＜10μm，间隙＜5μm

200

4

接触层

φ125μm～φ260μm

宽度10μm以内，≤4条

直径10～30μm，≤4个

直径≤10μm，允许

不能有

200

5

陶瓷端面

φ260μm～φ2.0mm

允许

直径30μm以内，允许；

直径30～50μm，≤3个

不能有

200

6

倒角区

φ2.0mm～φ2.5mm

允许

允许

不能有

200

（f）APC面洁净度要求如下

检验区域

合格标准

放大倍数

区域

端面范围

具体尺寸

划痕

不可除的脏污

可擦除脏污

1

光纤中心

φ9μm内

不能有

不能有

不能有

100

2

光纤包层

φ9μm～φ125μm

宽度5μm以内，≤6条

直径10μm以内，小于8个

直径≤10μm，允许

不能有

100

3

灌胶层

φ125μm

光纤破损＜10μm，陶瓷破损＜10μm，间隙＜5μm

100

4

陶瓷端面

φ260μm～φ1.6mm

允许

允许

不能有

50

（F）陶瓷端面结构要求

1．球心偏移（ApexOffset）定义为陶瓷插针凸球面球心与陶瓷插针圆柱体轴心之间的距离，

偏心通常被控制在50um以内，偏心过大不仅会对连接器的光学特性产生不良影响，还会增加系统的误码概率。

2．.纤芯高度（UnderCut/Protrusion）:

是指光纤端面与陶瓷插针端面的距离，通常被控制在±0.05um以内，如果光纤端面突出于陶瓷插针表面过多，当两个连接器对接时会造成光纤表面的刮伤，如果光纤表面内缩于陶瓷插针表面太多，则会造成两个连接器对接时的非物理性接触，连接器之间会有空气间隙，由于光信号在陶瓷插针与空气的接触面上发生非涅尔反向，导致后向反射光的增加，对系统的光源造成干扰，增加了系统的不稳定性。

3．.曲率半径（RsdiusOfCurvature）:

指陶瓷插针凸球面的半径，曲率半每项过大会使球面过于平坦，低了光纤的对准精度，使光学特插针休1-402-001710.pdf试，需要高精度的光学干涉仪，在选购陶瓷插芯类的物料时，最好是让厂商提供测试数据或实际的端面干涉图样。

5.7Bottom设计要求

1．金属座要求：

（a）材料要求：

SUS304。

（b）首次送样附材质分析报告并通过正源光子焊接试验

（c）更换批次或更换供应商须通知正源光子，并且重新送样进行焊接试验（附材质分析报告）。

（d）装配之前必须按照正源光子的要求进行清洗并检验。

5.8外观尺寸要求

1

项目

检验标准

2

外观

麻点≤10μm数量≤4个；划伤宽度5μm以内，≤2条

3

尺寸

重要尺寸须要做特别标识；一般尺寸

4

光洁度

外观1.6以内，内壁1.0以内

5

同心度、垂直度、

平行度

◎ΤΞ要求0.02mm

6

倒角

焊接面倒角要求≤0.02；未要求倒角≤0.05

3．结构件相互间配合的要求

3.1FIBERSTUB与Bottom相互配合的标准

引用标准（IEC61754-4）：

当不互配时，尺寸H是相对插头端面给出的，插针是通过中心轴向压力随接触端面方向而移动的，因此，尺寸H是可变的。

当尺寸H是7mm+0.1mm时，插针压力应为7.8N~11.8N。

FIBERSTUB到SCHouse端面的距离6.1~6.84mm，FIBERSTUB与Bottom之间配合力应13.8N~38.7N，将极限值考虑在内，陶瓷插芯与金属座的配合在工工业温度下50N不能产生位移。

3．2Assembly与House之间的配合要求

Assembly与House之间采取紧配合的方式，配合要求

配合力：

100N

垂直度：

0.03mm

1．FERRULE与SLEEVE的配合要求

保证FERRULE放入SLEEVE的长度与连接器放入跳线的上度一致，保证插拨的重复性与互换性。

插拨力要求

引用标准（IEC61754-4）：

连接器对中装置是一个弹性套筒，该装置应充许：

在一根量规针从适配器一侧完全插入的条件下，另一根规针从另一侧插到适配器的中部时的压力应为2.0N~5.9N，适配器中部尺寸H由右边位置定义.

4结构件设计要求

4．1FIBERSTUB尺寸设计要求

1）焊接面须与to封焊管体尺寸一致辞.

2）PC端陶瓷受到标准连接器的推力,要保证陶瓷不会发生位移.

3）BOTTOM与HOUSE配合面尺寸为紧配合,配合尺寸在0.005~0.15mm左右

4）陶瓷与HOUSE配合后,PC端面到HOUSE的距离要求为6.1~6.8mm之间

4．2HOUSE尺寸设计要求

1）与标准连接器适配端的尺寸设计需要根据连接器的尺寸来设计,内径在2.6~2.8mm之间,外径要求在式4..7~4.8mm之间,

2）HOUSE与SLEEVE装配部份要防止两零件之间的相互干涉,标准连接器与RECEPTACLE对接时,套筒首先会有个倾斜的过程,经计算,套筒与金属件的间隙大于0.18MM

连接器对中装置是一个弹性（开口）对中套，该装置在一根量规针从其一端插到适配器中心位的条件下，另一量规针从另一端插至与已插针规相碰结时，必须且有1.0N~2.5N的力，量规针标称直径是1.2490适配器中心部位由尺寸B左边位置定义。

6测试方法

6.1测试环境要求

组件的性能测试应在规定的标准大气条件下进行。

温度：

15℃～35℃

湿度：

45%～75%

大气压力：

86～106kPa

6.2测试仪器

测试所用到的仪器有：

光功率计，光源,直流电源，测试电脑PC

测试用仪器要求在校准期内，其精度应高于所测参数精度的一个数量级。

6.3光电参数测试

6.3.1插入损耗

（参照标准）按YDT1272[1].3-2005中6.4.2的规定进行测试。

6.3.1插入损耗测试

1打开驱动电源开关，预热半小时。

2按照右图，连接各配件。

3连接光源的电源线，打开功率计

的电源开关

4按动键，选择1310波长后，

按动键，选择功率档“W”。

5将SC/PC插头插入功率计的光口，读取稳定光源的光功率。

正常情况下，光源光功率应该为

1mW左右。

如出现较大异常，则需检查跳线的连接或跳线。

6按动功率计上的键，切换到

“dBm”档，按键归零。

7拔出SC/PC接头，取SC开口套筒一只，

将其一端与待测SC光纤插针连接，另

图一图二

一端与SC/PC插头的陶瓷棒连接，

如右图一所示：

8拧下功率计光口的适配接头，使其光敏面外露，

将按照第6条连接好的短插针金属端按照右图二所示方法插入光口。

并保持稳定

读取，功率计上的读数，该读数即为测试插针的插入损耗

9拔出跳线，取下SC光纤插针，换上另一只SC插针再插入光口，读取插损值。

10跳线插拔后可能脏污，因此每测1只需用端面检测仪检查端面情况。

如有脏污，可用无纤纸擦拭。

如端面损伤过度，则立即更换跳线。

6.3.2回损测试

（参照标准）按YDT1272[1].3-2005中6.5的规定进行测试

11将功率计的FC适配器拧上，将光源“FROUT”端的FC/APC插头2插入FC适配器，拧紧锁紧旋钮，将连接功率计“FC/APC”端跳线的另一头SC/PC端按照第⑦条描述的方法，接上SC光纤插针。

读取功率计的读数，该读数即为待测插针的回波损耗。

6.3.3四向性测试

（参照标准）按YDT1272[1].3-2005中6.6.7的规定进行测试

12按照第⑦条描述的方法，将被检测物料相对于测测试纤旋转90度测试，测试360度4个方向的插损和回损值

13如果待测试的插针为LC插针。

则将光源出口的“FC/APC-SC/PC跳线、SC开口套筒”分别更换为“FC/APC-LC/PC跳线、LC开口套筒”即可，测试方法跟SC的完全相同。

6.4产品试验

6.4.1高低温（按YDT1272[1].3-2005中6.6的规定进行测试）

1）试验条件

低温温度:

-40℃

持续时间:

30分钟

高温温度:

+85℃

持续时间:

30分钟

温度变化率:

不大于1℃/min

循环次数:

5

对产品不进行在线光学性能监测.

2）操作方法

将物料在室温下进行常温测试,测试光学性能指标,对产品做上标识,记录数据,然后脱离测试系统将物料放置于精度为+3℃的高低温循环箱中,按规定的速度降到低温,恒温30min,再升至高温,恒温30min,再降到常温,构成一个温度循环,按此方式连续运行5次,循环结束后,将将品放置室温2小时,再进行测试,对比温循前后的测试数据,插入损耗变化低于0.15dB,回损低于3dB,

6.4.2振动试验

1）试验条件

频率范围:

10~55HZ

扫频要求:

扫频的速率应为每分钟一个倍频程,其容差为+10%

振幅:

0.75mm单振幅

每一个方向持续时间:

30S

对产品进行在线的光学性能测试

2）操作方法

先将物料在室温下进生测试,并测量其光学性能,记录其数据,然后将物料固定在振动台上,并在两个垂直方向上承受振动,方向之一应与连接器的公共轴线平行,每个方向振动持续时间为30min,观察并记录其光学性能数据,在振动过程中插入损耗变化量应小于0.15dB,回损变化量应小于3dB.

7出厂检验

按我公司提出的检验指标进行检验,光学性能指标项目应百分之百进行，检验项目如下。

a）外观

目测，表面无明显划痕，无各种污点，产品标识清晰牢固。

b）光特性检测

分别按表4的要求进行检测，检测结果应满足表4的要求。

C）抽样检验（一般指标）

RECEPTACLE按照国标GB2828-03版正常抽样水平的二级标准执行抽样检验，经检验合格后方可出厂。

8标志、包装、运输和储存

8.1标志

物料应有生产厂家的标示

8.2包装

产品包装应满足如下基本要求：

a）符合中华人民共和国产品法基本要求，产品的外包装盒标志包括：

产品名称、产品型号、地址、邮政编码、电话号码、传真号码、商标标志、ESD防护信息；

b）包装的防震、防压措施；

8.3运输

按照用户要求进行交付和运输。

运输须防潮、防压、防震处理。

运输中应避免雨、雪的直接淋袭、烈日暴晒和猛烈撞击。

8.4储存

产品应贮存在温度为-10℃~+45℃，相对湿度不大于80%且无腐蚀性气体、液体的仓库里。

贮存期超过一年的产品在出库前，应按5.2的规定进行光电特性测试，测试合格方可出库。