Qual é o "Tipo de Polimento" de um conector de fibra ótica?

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PC, UPC, APC as faces polidas diferem? Que impacto terão na luz refletida?

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No domínio da comunicação por fibra ótica e sensoriamento por fibra ótica (como sensoriamento por fibra de grade FBG), o tipo de polimento (Polish Type / Polish Grade) da conexão de fibra determina diretamente a qualidade da transmissão do sinal óptico e a intensidade da reflexão traseira.

As formas geométricas das extremidades polidas de PC, UPC e APC são essencialmente diferentes, e seu impacto na luz refletida (ou seja, Perda de Retorno Return Loss) também é muito diferente:

Um, Diferenças na Geometria da Extremidade da Fibra

  1. PC (Physical Contact, Contato Físico)

    • Forma da Extremidade：Uma esfera ligeiramente convexa.
    • Características Estruturais：A extremidade da virola do conector de fibra é polida esfericamente em nível micrométrico. Quando as duas extremidades se encontram, sua convexidade esférica garante o contato físico entre os núcleos das duas fibras, eliminando assim o espaço de ar entre as duas extremidades.

  2. UPC (Ultra Physical Contact, Contato Físico Ultra)

    • Forma da Extremidade：Também uma esfera ligeiramente convexa, mas seu processo de fabricação é mais preciso do que o PC.
    • Características Estruturais：Através de um polimento mais fino e de alta ordem, a rugosidade da superfície da extremidade UPC é extremamente baixa, o controle da curvatura da esfera e o alinhamento do vértice geométrico são mais perfeitos, tornando o contato físico mais íntimo.

  3. APC (Angled Physical Contact, Contato Físico Angulado)

    • Forma da Extremidade：Além de ser levemente esférica, a extremidade forma um ângulo de 8° com o plano perpendicular ao eixo da fibra.
    • Características Estruturais：Devido ao ângulo de 8°, ao conectar dois conectores APC, a conexão de contato físico deve ser feita na direção do slot de posicionamento fixo (geralmente alinhado pela chave da virola).

Dois, Impacto na Luz Refletida (Perda de Retorno)

Quando a luz passa pela superfície de contato do conector, devido a pequenas variações no índice de refração e imperfeições da extremidade, parte da luz é refletida de volta para a fonte de emissão. O indicador físico que mede essa extensão de reflexão é a Perda de Retorno (Return Loss, geralmente um valor negativo; quanto maior o valor absoluto, menor a luz refletida de volta para a fonte, melhor o desempenho):

Tipo de Polimento Perda de Retorno Típica (Return Loss) Trajetória da Luz Refletida e Mecanismo Físico
PC \approx -35\text{ dB} a -40\text{ dB} Uma certa proporção de luz ainda é refletida diretamente de volta para a fonte de luz devido a pequenas imperfeições na extremidade, ao longo do núcleo da fibra.
UPC \approx -50\text{ dB} a -55\text{ dB} A excelente qualidade da superfície reduz a dispersão e a reflexão local, diminuindo significativamente a luz refletida de volta para a fonte em comparação com o PC.
APC \le -60\text{ dB} (geralmente \le -65\text{ dB}) O ângulo inclinado de 8° altera o caminho de propagação da luz refletida. Mesmo que a extremidade cause reflexão, a luz refletida será refratada/refletida em um certo ângulo para a casca (Cladding) da fibra, de acordo com a lei da reflexão, onde será atenuada e não retornará ao núcleo pelo mesmo caminho. Portanto, a luz refletida de volta para a fonte é mínima.

Três, Especificações de Aplicação em Sensoriamento por Fibra Ótica e Sistemas Ópticos de Alta Precisão

Em sistemas de sensoriamento por fibra ótica de precisão (como sistemas de monitoramento de temperatura, deformação e vibração baseados em fibra de grade FBG) ou lasers de fibra de alta potência, a luz refletida para trás forma ruído óptico, o que pode interferir na estabilidade da fonte de luz (como lasers de linha estreita) e até danificar dispositivos a laser de alta potência.

Portanto, nessas aplicações de alta exigência, APC (geralmente do tipo FC/APC) é o padrão de polimento preferido e padrão.

Produtos Associados da DaCheng YongSheng (OFSCN®):

Os patch cords de fibra ótica de alta precisão e os componentes de sensores de fibra ótica produzidos pela DaCheng YongSheng são polidos com precisão de acordo com rigorosos indicadores ópticos, equipados de fábrica com conectores FC/APC de reflexão ultrabaixa e suportam a personalização de outros tipos: