手艺文章|400G SR8光???橛τ弥泄赜贛T及MPO毗连器的Core Dip指标研究
苏州918博天堂光通讯 张雨 / 29-Jan-2019
线缆毗连器产品线
及战略妄想部
1.Core Dip指标概述
1)Core Dip形貌:由于光纤的纤芯相关于包层材质较软,,,,因此在研磨历程中更容易被切削,,,,从而形成纤芯(相关于包层)的凹陷,,,,称之为“Core Dip”。。。。。。。如下图所示,,,,即多模MT/MPO产品的光纤纤芯“Core Dip”

2)Core Dip影响:光纤纤芯的内凹陷会造成MT/MPO产品端接时,,,,光纤之间形成“Air Gap逍遥间隙”,,,,从而直接(主要)影响到系统“Return Loss回波消耗”指标

3)Core Dip指标的丈量:基于IEC 61300-3-30界说如下所示,,,,推荐使用红光,,,,至少绿光干预仪,,,,更适合丈量微观一连曲面,,,,可以提升丈量的精度,,,,以及重复性和再现性。。。。。。。

4)Core Dip指标与Return Loss回波消耗的对应关系:

备注:Return Loss界说为相同规格的MT/MPO产品对接测试,,,,而不是对直接对空气的反射备注:Core Dip指标正数体现“凹陷”,,,,负数体现“凸出”
2.多模高速光???对端接回波消耗指标的要求
1)40G/100G SR4光???
信号制式:10G/25GNRZ信号
RL回波消耗要求:20~30dB
Core Dip规格:<150nm
2)400G SR8光???
信号制式:50GPAM4信号
RL回波消耗要求:>40dB
Core Dip规格:<50nm

3)行业现状先容
随着高速光???榈男藕胖剖接蒒RZ信号过渡到PAM4信号,,,,从眼图上可以直观的看到,,,,系统关于“噪声”更为敏感,,,,而降低系统端接处的背向反射Back-reflection(即提升Return Loss回波消耗)成为一个不得不去思量的主要因素
多模高速光???樵诳突褂枚说南质怠岸私印被夭ㄏ挠闪礁鲆蛩鼐鲆椋
A,,,,光???楣饨涌冢∕T)的Core Dip指标
B,,,,终端客户采购的MPO/MTP Patchcord毗连器的Core Dip指标
光???槌炭梢砸笃銶T线缆毗连器供应商去管控Core Dip指标,,,,但关于其最终用户(例如Data Center客户)选购的MPO/MTP Patchcord质量评估却是一个未知数
因此,,,,我们看到基于PAM4信号的400G SR8光???樯,,,,为相识决系统回波消耗隐患的一个折中计划趋势,,,,就是由多模MT/PC研磨形式,,,,调解为多模MT/APC研磨形式,,,,形貌如下:
A,,,,多模MT/MPOAPC研磨类型端接回波消耗(Return Loss)>40dB
B,,,,PC型MPO/MTP

PC vs APC端面临接反射示意

3.MT/MPO研磨工艺及Core Dip产能缘故原由
1)通例LC/SC/FC等毗连器用的陶瓷插芯,,,,一个插芯里一根光纤,,,,为了包管对接时光纤完全接触,,,,因此陶瓷插芯接纳的“球面研磨手艺”,,,,如下图所示
2)而MPO/MTP毗连器内的MT插芯由于是光纤阵列结构,,,,若是采购球面研磨,,,,那么势必造成中心的光纤能够对接,,,,两侧的光纤就接触不到了。。。。。。。因此MPO/MTP产品只能接纳的“平面研磨”
3)MPO接纳平面研磨,,,,又会带来一个问题:我们虽然说磨PC面,,,,就是0度,,,,但着实都是有公差的,,,,即+/-0.2度,,,,并且是长轴和短轴两个偏向都保存角度公差。。。。。。。那么两个MPO产品(平面)对接的时间,,,,由于保存研磨角度公差,,,,光纤之间就会无法接触,,,,而形成“对接间隙”
4)研磨角度公差是必定保存的,,,,那么怎样才华解决光纤对接间隙问题。。。。。。。因此就需要让光纤凸出MT插芯端面,,,,如下图所示为IEC 61755-3-3关于光纤高度的界说,,,,以及MT干预仪丈量的光纤高度3D/2D图形:
5)为了在研磨历程中实现光纤凸出MT插芯端面来,,,,一样平常用绒布举行研磨。。。。。。。由于光纤材质硬,,,,而MT插芯是PPS塑料材质,,,,软一些。。。。。。。因此绒布研磨历程中,,,,绒毛+研磨颗粒,,,,可以实现对塑料MT插芯的切削量比光纤要大,,,,于是就形成了“凸纤”效果
6)可是,,,,鉴于绒毛+研磨颗粒的研磨方法,,,,会对材质“软硬度”区别形成差别,,,,那么光纤纤芯Fiber Core比光纤包层Cladding要软,,,,因此在研磨凸纤的历程中,,,,也就顺带爆发了Core Dip的凹陷,,,,是“nm级单位”,,,,这就是Core Dip的产能机理
7)常见修复MT/MPO Core Dip的工艺
Back-cut研磨工艺:即通过增添一道SiO/CeO抛光研磨,,,,将Fiber球面区域只管磨平,,,,降低Core Dip纤芯凹陷,,,,如下图示意,,,,甚至可以形成纤芯略凸的状态
Flock Film研磨工艺:通过降低MT/MPO凸纤研磨的绒布作用效果,,,,减小Core Dip形成
4.总结
市场需求是一切手艺前进的推动力,,,,光???产品正在迎接400G以及5G等新市场需求的到来,,,,产品手艺的厘革是必定趋势,,,,有源与无源的手艺协调及整合也将更为细密。。。。。。。
918博天堂光通讯,,,,作为海内光无源器件领域的领军者,,,,正在使用我们多年的手艺履历沉淀,,,,理论剖析能力,,,,试验平台优势等资源,,,,助力高端有源光???榭突Ы乱淮犯焖俚耐葡蚴谐,,,,这是918博天堂人自始承继的谋划理念。。。。。。。
作者:张雨