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光纖端面的學問:專訪非接觸光纖連接器發明人簡斌博士
2019-11-25    來源:光纖在線  瀏覽次數:
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11/25/2019,蘇州萊塔思公司上上周參加了光纖在線武漢光博會的聯展,第一次在國內展出了萊塔思全系列的非接觸光纖連接器。在展會現場,光纖在線編輯專訪了萊塔思的創辦人簡斌博士。2013年,編輯在OFC第一次見到簡博士。那一年他的美國硅谷公司Arrayed Fiberoptics發明的非接觸光纖連接器剛剛被美國專業媒體 Lightreading專題報道過。打那以后,編輯和簡博士有了更多的交往,特別是幾年前他回國創立萊塔思公司后。在編輯眼里,簡博士是非接觸光連接器領域的先驅,也是第一個把非接觸連接器這個新技術引入中國光通信工業的人,很高興能有這個機會采訪簡博士,也因此能有機會更多了解非接觸光連接器。

話題從不久前住友與扇港合作發布的AirMT非接觸光連接器開始。這些連接器領域的巨頭企業為什么要推出這樣的產品?他們如何看待非接觸光纖連接器呢?簡博士表示,毫無疑問,這兩大巨頭都非常看好非接觸式光連接器的發展前景。這次住友推出的AirMT技術其實和萊塔思的產品是同一種工作原理,即通過光纖端面鍍膜來消除光纖端面間的多次反射。但是相比萊塔思現有的產品,性能上還存在不足。簡博士表示,住友也許并不期待這個產品現在就能有很大市場,他們更是期待以這次的發布為標志,能吸引更多的廠商進入,把非接觸光纖連接器市場做大。

   非接觸式光連接器能讓住友這樣的大公司青睞,自然有其獨到的地方。簡博士告訴編輯,實際上國際連接器巨頭試圖擺脫廣泛應用的接觸式光連接器遠非近幾年的事情,很可能從上世紀八九十年代他們就開始了。簡博士說,他最初進入這個領域,也是受了一家連接器大廠的啟發。當時他在做基于微透鏡的二維光纖準直器陣列,對方要求他能不能用這個二維光纖準直器陣列做成多通道光纖連接器,引起他的深思,他第一次意識到原來光纖連接器不等于接觸式連接器。經過化繁為簡的分析過程,微透鏡被拿掉,變成了兩個鍍有防反射膜的光纖端面加上微米級空氣間隙這樣一個極簡光路。簡博士就這樣發明了基于接近耦合的非接觸光纖連接器。在此之前,已經有兩類光纖連接器,一類是人們非常熟悉的物理接觸式光纖連接器,另一類是通過透鏡擴束的非接觸光纖連接器。

   2013年連接器大廠US Conec 聯合Intel 和康寧,發布了基于透鏡的MXC 多光纖連接器,并一度對市場發展寄予厚望,但事后表現差強人意,其性能上的不足是最大的短板。藤倉,3M等公司也在近幾年發布過透鏡擴束式非接觸光纖連接器產品,都沒有下文。看來透鏡擴束光纖連接器要實現起來困難重重。
   相比之下,萊塔思的技術基于在凹陷的光纖端面上鍍膜,沒有其他光學零件,器件結構異常簡單可靠。缺點是端面鍍膜需要在真空鍍膜機中進行,這給非接觸光纖連接器的生產帶來了一定的加工難度和成本增加。

   鍍膜加工成本的增加換來了光纖連接器性能的飛躍。非接觸光纖連接器相比接觸式光纖連接器在性能上有很大優勢,這種優勢在多光纖MPO連接器中尤其明顯。非接觸MPO光纖連接器的抗灰塵、抗贓污能力非常好,居然被稱為“防塵光纖連接器”。它的使用壽命比接觸式連接器提高10倍至幾十倍。它的非接觸工作原理導致隨機插拔互配性可以絕對保證,因為空氣間隙對它沒有影響。非接觸MPO光纖連接器比普通MPO插損低了許多,回損高了10dB以上,插拔重復性改善將近10倍。
   非接觸光纖連接器和普通光纖連接器是兼容的,可以互相對接。而且因為非接觸光纖連接器的光纖端面是凹陷的,它與待測光纖連接器的光纖端面無接觸,大大減少了對待測器件的端面損傷。光纖連接器壽命也隨之提高10倍以上。這些特點使得非接觸光纖連接器特別適合作為光模塊生產中的測試線。

   簡博士告訴編輯,現階段非接觸式光纖連接器實際上已經開始逐步贏得商業上的成功。華為公司和烽火公司都在他們的高性能光背板產品上大量采用了這種非接觸光纖連接器。簡博士說,光背板采用的是裸光纖形式的連接器,天然適合萊塔思非接觸光纖連接器的使用。未來,非接觸連接器的應用更多依賴這種獨特的應用場合,比如板上光學的器件主要采用的也是裸光纖,這很可能也是非接觸光纖連接器發展的一個大機會。
 
   簡博士告訴編輯,非接觸光纖連接器已經由華為公司于2017年提名至國際標準制定委員會作為下一個國際標準,被稱為“防塵光纖連接器”。萊塔思的非接觸光纖連接器產品相比國內外競爭對手在性能上非常優越,他們正在完善自己的專利布局。

   非接觸連接器未來是否會大批取代現在的接觸式光纖連接器?簡博士認為言之尚早。他表示,非接觸式連接器現在畢竟還是成本比較高,而且客戶的認知度還比較低。但是隨著下一代數據中心里MPO光纖連接器的大量采用,越來越多的單光纖連接器正在被取代。

   就像半導體工業中的摩爾定律,高密度光纖連接器的大量應用是大勢所趨。在不久的將來,144光纖至1024光纖的光纖連接器將出現,而這種光纖連接器的工作原理,目前看來鍍膜工作原理是唯一的可能。非接觸光纖連接器作為一個全新的方向,不久的將來一定會大放異彩。

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