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带有MT套圈的MPO连接器在制作上有哪些挑战
日期:2021-02-01
MT套圈需要不同的抛光程序
在本系列的第1部分中,我们介绍了带有压敏胶粘剂的薄膜的使用。在第2部分中,我们介绍了用于抛光氧化锆密封垫圈的薄膜。在本文中,我们重点介绍抛光MPO型连接器中的聚合物套圈所需的特殊产品。
 
首先,这些缩写是什么?MT套圈和标准连接器套圈有什么区别?与通常用于连接单根光纤的圆筒形插芯不同,MT插芯被设计为可匹配多根光纤,从而大大增加了每次连接可配合的光纤数量。MT套圈是一种矩形聚合物(塑料)块,带有用于多根纤维的孔,其中典型的单纤维套圈是陶瓷,需要不同的抛光工艺和材料。MT套圈的光纤孔间距(“节距”)经过标准化处理,以确保与配套套圈对齐。通过将两个导向销孔模制到MT密封垫圈本身中,可以实现配对的密封垫圈对准。”
 
MT套圈和标准连接器套圈有什么区别?与通常用于连接单根光纤的圆柱形插芯不同,MT插芯被设计为可匹配多根光纤,从而大大增加了每次连接可配合的光纤数量。MT套圈是一种矩形聚合物(塑料)块,带有用于多个纤维的孔。MT套圈的光纤孔间距(“节距”)经过标准化处理,以确保与配套套圈对齐。通过在MT套圈本身中模制的两个导向销孔,可以实现配对的套圈对齐。
MT套圈
MT套圈(母)
MT公套圈的MPO连接器
带有MT(公)套圈的MPO连接器
 
有多少孔?答案将取决于光纤网络中使用的设备和协议。
 
多家公司的MT套圈/ MPO连接器的选件涵盖了每个套圈4到72个孔的范围。因此,一对配对可以提供多达72条光纤的连接器接头。单排孔的数量可以从4到16,并且在一个套圈中最多可以有六排。例如,市场上的72孔版本有六排12孔。另一个例子是具有16个孔两排32孔产物我   目前最常用的结构是12洞(1行12)或24孔(2行12)。
 
MT套圈和MPO连接器可用于单模和多模光纤,唯一的区别是单模版本的尺寸公差更小。单模应用通常需要8度抛光的MT端面。可以以“扁平”形式购买单模密封垫圈(电缆组装生产商需要将8度角抛光到密封垫圈中),也可以以“预弯角”形式购买,已产生8度角(这样可以减少抛光)时间)。多模式应用通常需要“平坦”(无角度)的密封垫圈端面。

MPO

 
制作MPO型装配
多纤维和聚合物套圈材料的存在意味着组装生产过程与传统的单纤维陶瓷或金属套圈所使用的组装过程实质上不同。主要区别在于抛光:所需材料;涉及的步骤数;以及抛光端面的行业定义成品几何形状。实现低损耗的连接为多根纤维 在一个配对的是远远超过使用单光纤连接复杂,简而言之,对于MPO连接器,实现良好端接所有挑战和困难将会成倍增加。
 
一些供应商提供MT套圈,他们使用不同的聚合物。聚合物的性质与抛光程序有关。至少有三个供应商使用热塑性聚合物聚苯硫醚(PPS)的变体。供应商之间用于圆柱套圈的陶瓷材料更加均匀,并且不同供应商的圆柱套圈连接器可以使用相同或非常相似的抛光工艺。对于MPO连接器,不同组装制造商使用的过程之间存在较大差异。
 
所有MT套圈抛光工艺都有三个主要目标:
 
A.去除端面上的环氧树脂,在某些情况下会产生角度(如果需要,仅单模);
B.一步或​​多步产生所需的纤维高度;
C.进行一个或多个步骤以抛光光纤端面,同时保持所需的光纤高度。
 
MPO组件制造商之间,实现这三个目标所需的抛光步骤数量可能会有所不同。例如,嘉富建议进行四个抛光步骤,一个用于物镜(A.),一个用于物镜(B.),另外两个用于物镜(C.)。为了实现后一个目标,嘉富建议使用两个带有不同磨料的抛光垫。其他一些公司可能会针对目标(B.)和(C.)使用不同的研磨剂和不同数量的步骤。根据我们的经验,许多组装制造商通常采用四步过程。
 
抛光步骤的细节
对于物镜(A.),去除环氧树脂以及可能产生角度的问题,嘉富建议使用16 µm(粒度)的碳化硅盘。这类似于在第一抛光步骤中使用氧化锆密封垫圈的磨料。关于角度,组装公司有两种选择:订购预成角度的MT套圈或在第一步抛光中创建角度。预成角度的套圈减少了抛光时间,并有助于确保更一致的产品几何形状。
 
对于物镜(B.),对端面进行整形以获得正确的纤维突出,嘉富建议使用3 µm的碳化硅抛光盘。该步骤与用于制造带有圆柱形氧化锆密封垫圈的组件的任何程序都大不相同。对于氧化锆密封垫圈,目标是使光纤末端与陶瓷密封垫圈末端齐平。这就是为什么金刚石薄膜实用的原因-金刚石以相似的速度切割玻璃和氧化锆。在MPO组件中,纤维必须从聚合物套管的端面伸出:MT套管的表面是一个平面,并且纤维必须伸出该表面之外。该突起的程度或纤维高度通常为1.5至4.0μm。
 
此外,目标是使所有纤维具有相同的突出量,并且不同纤维之间的纤维高度变化在数百纳米或十分之一微米的范围内。用于该抛光步骤的研磨材料必须切掉(机械蚀刻)一些塑料套圈,而不会缩短纤维。3 µm磨盘的纤维高度约为3 µm。最终的抛光步骤可能会略微降低该高度,因此,此步骤中的过程将经过调整以达到最终的光纤高度规格。
 
对于物镜(C.),对光纤端面进行抛光以去除划痕,凹坑和其他缺陷,嘉富建议使用两种不同的磨料进行两步加工。这个目标是我们在不同的装配制造商中看到了不同的方法,并使用了不同数量的抛光步骤。
 
在嘉富建议的两步过程中,磨料在植绒垫中,而不是薄膜上。植绒材料具有细微的股线(虽然是微观尺寸,但要画地毯!),并且磨料颗粒(1-μm或亚微米级)粘附在堆中的股线上。具体来说,嘉富建议在第一抛光步骤中植绒的植绒是1 µm氧化铝磨料,在第二抛光步骤中建议使用氧化铈或二氧化硅的亚微米磨料。
 
植绒垫设计用于与圆柱形陶瓷插芯相同的玻璃基板和抛光机。也就是说,植绒绒垫的MT抛光使用相同的抛光运动。一步抛光的MT密封垫圈的数量取决于所使用的机器和固定装置。一个夹具中可以有12个以上的MT套圈。与陶瓷抛光有一个重要的区别:用于MT抛光的所有薄膜和抛光垫只能使用一次。(用于陶瓷套圈抛光的圆盘可以多次使用;对于MT研磨剂则不是这样。)
 
摘要和关键提示
与陶瓷插芯相比,使用MPO连接器生产组件带来了不同的挑战。以下是嘉富工程师的一些一般建议。
 
抛光MT密封垫圈时,请使用专门为MT密封垫圈制作的薄膜和植绒垫。
MT套圈并非都使用相同的材​​料。抛光技术不像圆柱陶瓷套圈那样均匀。这可能是与一个MT套圈供应商呆在一起的原因。
所有胶片和植绒垫都只能使用一次。这包括第一步,使用16 µm膜,第二步使用3 µm膜,最后一步使用植绒垫。(要点是:MT密封垫圈的每个密封垫圈的抛光成本比传统的陶瓷单纤维密封垫圈的抛光成本高得多。
最后,我们注意到MT套圈的导销孔可能会被污染,因此在抛光后必须执行强制性的清洁步骤来清洁这些导孔。

市场中的MPO
MT套圈的历史可以追溯到1986年,当时NTT,藤仓和古河共同开发了这种连接器概念。在1990年代,数据通信领域出现了一些利基应用。2000年之后,随着数据中心体系结构的发展趋势(例如使用更高数量的电缆和高密度机架配置),对MT终端的需求增加了。此外,自2000年以来,随着新应用的需求也增加了。一个示例是针对厂外电信应用的加固版本的开发,例如分布(本地环路)网络或蜂窝基础设施(光纤到天线)中的加固版本。
 
高数量,高密度互连正在推动非常活跃的研发计划。近年来,针对板载,卡式边缘和高密度机架应用出现了几种新的连接器类型。结合了用于大光束光路的透镜的新概念已经进入市场。如前所述,2020年会议上提到的96芯MPO型连接器也正在研究更多的孔。最后,对MT套圈和MPO连接器的接受正在推动各种扇入和扇出产品以及数据中心专用线束–具有复杂配置的光纤组件。
 
在2020年的这一点上,根据与不同连接器类型配合的光纤端数量,MPO类型将继续占领互连市场的更大百分比。随着需求的增加,越来越多的公司开始提供MPO组件,并且MT加工方面的研发也越来越多。在嘉富的工作中,我们看到了不同公司使用的不同程序和材料。嘉富很高兴讨论MT插芯抛光的选项,并根据我们的经验提出建议。请随时通过电话或电子邮件与我们联系以获取更多详细信息。
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