光纖滑環(huán)光纖旋轉(zhuǎn)接頭常見(jiàn)的問(wèn)題及解決方法
光纖滑環(huán)也叫光纖旋轉(zhuǎn)接頭（FORJ）在其旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)送一個(gè)不間斷的光信號(hào)，廣泛用于遙控裝置（ROV），機(jī)器人系統(tǒng)，自動(dòng)車輛，醫(yī)療照明系統(tǒng)和軍事應(yīng)用。然而，光纖滑環(huán)還存在各種問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)削弱其光信號(hào)或完全中斷，信號(hào)丟失通常是這些問(wèn)題中最常見(jiàn)的，其他因素包括使用多通道干擾，連接器不穩(wěn)定和惡劣環(huán)境等。
1.信號(hào)丟失
FORJ經(jīng)常會(huì)遇到各種來(lái)源的信號(hào)損失，這些來(lái)源往往是由多種原因造成的，發(fā)射器必須發(fā)送比接收器所需的信號(hào)強(qiáng)得多的信號(hào)以解決這些損耗，并且這些信號(hào)強(qiáng)度之間的差異稱為FORJ的能量損耗。
通常影響FORJ的信號(hào)丟失類型包括：
插入損失
回波損耗
波長(zhǎng)損耗
偏振模色散損失
2.插入損失
插入損耗是由于在光纖中插入設(shè)備而引起的一種信號(hào)損失。它可以用公式IL = 10 log 10（Pt / Pr）計(jì)算，其中IL是以分貝為單位的插入損耗，Pt是發(fā)射信號(hào)的功率，Pr是接收信號(hào)的功率。該等式表明插入損耗為3dB意味著發(fā)射器和接收器之間信號(hào)損失的一半左右。媒體轉(zhuǎn)換器的光學(xué)預(yù)算通常高于15 dB，但發(fā)送器和接收器之間的每個(gè)組件都會(huì)導(dǎo)致總插入損耗。
3.插入損耗變化
光纖滑環(huán)FORJ中的插入損耗隨著耦合條件的變化而旋轉(zhuǎn)而變化，這可以在變化足夠高時(shí)降低其信噪比（S / N）。對(duì)插入損耗變化特別敏感的應(yīng)用，通常稱為失真，可能需要低于+/- 0.25 dB的FORJ。
4.回波損耗
激光器對(duì)光學(xué)反射敏感，尤其是FORJ中使用的分布式反饋（DFB）激光器?；夭〒p耗是光學(xué)系統(tǒng)中反射光的量度，使得x dB的回波損耗等于-x dB的反射。這種測(cè)量系統(tǒng)意味著需要高回波損耗，因?yàn)樗砻鞣瓷漭^少。40 dB回波損耗是單模FORJ的通用標(biāo)準(zhǔn)，盡管它們可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)60 dB的回波損耗，多模FORJ通常具有大約40dB的回波損耗。
5.波長(zhǎng)損耗
波長(zhǎng)相關(guān)損耗（WDL）是不同波長(zhǎng)光的插入損耗均勻性的量度。該指標(biāo)對(duì)于使用多個(gè)波長(zhǎng)的FORJ很重要，其中850,1310和1550納米（nm）是最常見(jiàn)的。當(dāng)FORJ包含分散光的組件時(shí)，WDL成為更可能的失敗原因。對(duì)于1310和1550nm之間的波長(zhǎng)，0.5到1.0dB之間的WDL是常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)。
6.偏振相關(guān)損耗
偏振損耗（PDL）類似于WDL，不同之處在于它測(cè)量了偏振而非波長(zhǎng)的插入損耗的均勻性，PDL通常是由于在FORJ中通常出現(xiàn)的輸入信號(hào)的偏振變化引起的，PDL升高的最常見(jiàn)原因是具有異常入射角的組件，0.1 dB是用于FORJ的PDL的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
7.偏振模色散
根據(jù)偏振模式，光的速度略有變化，這可能導(dǎo)致使用偏振不同的光信號(hào)的FORJs中的偏振模色散（PMD），無(wú)源光纖中PMD的通用標(biāo)準(zhǔn)小于0.1微微秒，然而，PMD通常不是導(dǎo)致信號(hào)帶寬低于1千兆赫的FARJs失敗的原因，它包括目前使用的大多數(shù)多通道模。
8.多通道
多通道FORJ的機(jī)械結(jié)構(gòu)比單通道FORJ的機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，這增加了額外的故障原因。多通道FORJ具有更多組件，使它們成為一個(gè)特別重要的考慮因素，組件的不良會(huì)導(dǎo)致各種類型的信號(hào)丟失，尤其是WDL、PDL和PMD。
串?dāng)_也是多通道Fojs產(chǎn)生的一個(gè)新問(wèn)題，當(dāng)相鄰信道上的信號(hào)相互干擾時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象，從而增加它們的信噪比，串?dāng)_是由信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算的，S/N＝10 ^（s／10），一般來(lái)說(shuō)60dB的串?dāng)_值意味著信號(hào)的噪聲水平是百萬(wàn)分之一。
9.連接器
FORJ中的連接器是故障的常見(jiàn)原因，因?yàn)樗鼈儽仨殞为?dú)的光纖連接在一起，兩種最常見(jiàn)的連接器類型是插座和尾纖，如果應(yīng)用允許，尾纖是優(yōu)選的。在必須使用容器的情況下，F(xiàn)C和ST格式是當(dāng)前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。尾纖的主要優(yōu)點(diǎn)是它們消除了連接器接頭中的大部分不確定性。此外，故障尾纖可以容易地重新端接，而有故障的插座通常需要更換整個(gè)連接器。
10.惡劣的環(huán)境
在礦山，石油鉆井平臺(tái)和船舶等惡劣環(huán)境中運(yùn)行的FORJ需要額外的保護(hù)以避免故障，這種保護(hù)主要采用密封件的形式，根據(jù)國(guó)際保護(hù)（IP）系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)級(jí)，該系統(tǒng)使用兩個(gè)數(shù)字，使得第一個(gè)數(shù)字表示FORJ對(duì)固體物體的保護(hù)，第二個(gè)數(shù)字表示其防水；IP系統(tǒng)的第一個(gè)數(shù)字范圍從0（無(wú)保護(hù)）到6（防塵）。第二個(gè)數(shù)字范圍從0（無(wú)保護(hù)）到8（連續(xù)浸入水中一米以下）。所以在不同的環(huán)境下使用就選擇相對(duì)應(yīng)的防護(hù)要求！
杭州全盛機(jī)電版權(quán)所有！轉(zhuǎn)載需經(jīng)同意！
