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
华工正源光子技术
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
华工正源光子技术发布
目次
前言II
1围1
2规性引用文件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。
本标准由华工正源光子技术开发部提出。
本标准由华工正源光子技术批准。
本标准由华工正源光子技术开发部起草。
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:
二氧化锆的瓷套筒
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:
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。
瓷外径要求:
D12.4985~2.4995mm
瓷径要求:
D20.1255~0.1258mm
瓷孔与外孔的同心度要求
◎0.001mm
(2)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)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
不能有
不能有
不能有
200
2
光纤包层2
φ20μm~φ125μm
宽度10μm以,≤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,瓷破损<10μm,间隙<5μm
200
4
接触层
φ125μm~φ260μm
宽度10μm以,≤4条
直径10~30μm,≤4个
直径≤10μm,允许
不能有
200
5
瓷端面
φ260μm~φ2.0mm
允许
直径30μm以,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
端面围
具体尺寸
划痕
不可除的脏污
可擦除脏污
1
光纤中心
φ9μm
不能有
不能有
不能有
100
2
光纤包层
φ9μm~φ125μm
宽度5μm以,≤6条
直径10μm以,小于8个
直径≤10μm,允许
不能有
100
3
灌胶层
φ125μm
光纤破损<10μm,瓷破损<10μm,间隙<5μm
100
4
瓷端面
φ260μm~φ1.6mm
允许
允许
不能有
50
(F)瓷端面结构要求
1.球心偏移(ApexOffset)定义为瓷插针凸球面球心与瓷插针圆柱体轴心之间的距离,
偏心通常被控制在50um以,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):
是指光纤端面与瓷插针端面的距离,通常被控制在±0.05um以,如果光纤端面突出于瓷插针表面过多,当两个连接器对接时会造成光纤表面的刮伤,如果光纤表面缩于瓷插针表面太多,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,≤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,壁1.0以
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,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端瓷受到标准连接器的推力,要保证瓷不会发生位移.
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)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,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,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、、传真、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。
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