J599系列光纤连接器及其光缆组件故障排除方法

J599系列光纤连接器及其光缆组件已经广泛应用于航空航天、电子、雷达等领域光通信系统。为能快速、准确的分析并判断在使用过程中光纤连接器及其光缆组件的信号传输故障位置及原因，文章结合中连讯科（武汉）光电科技有限公司生产的J599系列光纤连接器及其光缆组件的结构特点，提供了一套故障分析排除流程，以提高光缆维修速度和维修质量。

随着光通讯行业的快速发展，具有频带宽、大容量、低损耗、抗干扰、保密性好等技术优势的光纤、光缆被广泛运用。作为光信号连接的桥梁，光纤连接器构成了光纤通讯系统使用量最多的光无源器件，在军用领域，高可靠性的J599系列光纤连接器则成为首选。光纤传输是以光导纤维为介质进行数据、信号传输，但缺点是易碎、端面易脏污，在光纤连接器及其光缆组件不当的运输和安装，特别是在恶劣环境中施工或工作，则难以避免会出现因人为或环境因素导致光缆或连接器受损，通讯能力下降等问题，为此本文介绍J599系列光纤连接器及其光缆组件故障排除方法，以提高作业人员对其故障原因快速锁定。

1、J599系列光纤连接器及其光缆组件的结构特点

1.1 J599Ⅲ系列光纤连接器

中连讯科J599连接器含陶瓷套筒和插针压簧，陶瓷套简实现光纤插针和光纤插孔的精密对准，插针压簧为插入插孔的陶瓷插针端面接触提供压紧力。陶瓷套筒作为光纤接触件的耦合对准部分，常使用C型结构，从而可使接触件在套简中具有一定大小的抱紧力。

1.2 光缆组件

光纤是光信号传输的重要通道，光缆是保护光纤的重要载体。光缆一般由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等部分组成，其结构有骨架式、层搅式带状、束管式;根据传输模式有单模和多模;光缆皮质材料可基于运用环境和设计要求选择铠装、低烟无卤、海翠等类型。一般订购的光缆组件包含光缆和连接器，其光缆与J599系列光纤连接器的搭配情况如表1所示。

2、J599系列光纤连接器及其光缆组件的故障分析

2.1 故障原因

下面将按光纤连接器内部，光纤连接器外部即光缆分别进行分析说明。

光纤连接器内部故障分析:

对于光纤连接器内部，常见故障原因有光纤端面脏污、光纤接触件横向错位、插芯弹性位移量设计不够、连接器尾部光缆处点胶不当、光纤陶瓷套筒失效等，其中光纤端面脏污造成的故障比例超过50%。

光纤端面污染有内部和外部两个来源，外部主要来源是在连接器分离后灰尘吸附在光纤端面造成的，内部主要来源是连接器内部元件清洁度不高，在震动、冲击、潮湿等环境后会加速可移动杂物的活动，端面污染会进一步放大，甚至使光纤丧失通讯能力。

随着加工技术的不断进步，连接器零部件和光纤接触件的制造加工精度的能力已能满足，其光纤接触件横向错位，主要来自于装配误差累积，偏差值越大，光信号损耗越显著。为此，保证装配精度及优化连接器内部安装板、密封件等子部件和光纤接触件的装配手法尤为关键。

针对插芯弹性位移量设计不够问题，可分为设计缺陷或装配缺陷引起，致使成品光纤连接器相互配合时，光纤接触件端面处于刚性配合，因同轴度和角度偏差放大其插损值，这也就丧失其接触件弹性设计及可自我调整位置偏差的设计意图。

连接器尾部光缆处点胶是密封型产品在工艺制程上的关键点，因此在实际操作时要特别注意。点胶在连接器尾部出来的接触件线缆上，会完全使弹性插针变为刚性插针;点胶到没有理顺的弯曲的光纤线上，特别是小半径的弯曲，会导致光纤色散增大，损耗增大;点胶时胶水中气泡未正确消除，在固化过程中由于气泡外溢，会加大点胶密封或尾部光缆固定不稳的风险性。

光纤陶瓷套筒失效因素较多，如陶瓷自身缺陷，插拔力过大或过小;光纤插针装配在光纤连接器中同轴度差，出现歪斜;装配和拆卸光纤连接器时，手法不正确、偏离轴向角度，套筒会在边缘局部受力过大而破裂等，这些因素都会导致套筒失去精确导正及耦合的能力。

光缆故障分析:

影响光缆可靠性和使用寿命最重要的因素是环境，由于长期承受外部环境的考验，如高低温、机械振动冲击、摩擦、空间辐射等，这些外部条件会加速光缆塑胶材料的老化，为此在选用光缆时要特别注意其运用环境和工作条件。

2.2 故障排除步骤

在进行故障排除时，可根据如下步骤依次确认，直到排查到具体故障位置或光缆。

(1)在光缆组件正常工作连接模式下，观察测试结果，确定故障现象。

(2)对光纤连接器及光缆进行外观检查确认，判断是否有损坏、碰伤等。

(3)从工作设备或检测设备上取下故障产品，检查连接器内部陶瓷插针有无损坏或歪斜，插针有无适当的弹性，确认插孔的陶瓷套筒无破损;用手持式端面检测仪对每个光纤接触件的端面进行检查，对端面脏污的用酒精、无尘纸清洁干净，清洁完成后再连接光路测试。

(4)把光缆组件拆卸成最小元，分段测试检查，确定具体故障位置。分段排查时要特别注意，做好指标记录和样品标记，以避免漏排。

(5)如排除后确认是光缆问题，在不破坏产品的条件下，可按照表2波长进行弯曲测试，测试时需确保光缆弯曲半径大于产品说明书的要求，未陈述的可按照行业要求进行测试，一般弯曲半径不得小于光缆直径的15-20倍。通常光缆在单模或多模的两种波长下，其插损差异较小，对光缆进行弯曲后，两者波长插损发生显著变化，可判断该光缆内部光纤已受损。

审核编辑 黄宇