军用光纤连接器失效模式分析 为 11 × 10 - 6 ,二氧化硅光纤的热膨胀系数约为 0. 5 × 10 - 6[1],353ND 90℃ 动套
该活动套有定位台阶,用于接触件在连接器壳 体中的定位
当接触件前端插针端面承受向后的压 力时,法兰盘相对于活动套向后运动,安装于法兰盘 与活动套上的弹簧被压缩,其产生的弹力与插针端面 承受的压力相平衡,连接器对接时该弹力即为光纤端 面间实现物理接触的端面压力
接触件的抗拉结构将光缆中抗拉元件( 通常为芳 纶纤维) 和光缆外皮固定在接触件尾部,当固定在法 兰盘尾部时,该接触件在承受拉力时,法兰盘和插针 会随光缆后退; 当固定在活动套尾部时,该接触件在 承受拉力时,法兰盘和插针不会随光缆后退
膨胀系数约为 54 × 10 - 6 ,90℃ 以 上 为 260 × 10 - 6[2]显然,环氧胶粘剂的热膨胀系数大于插针和光纤的热 膨胀系数
正是这一差别引发了 2 类典型的光纤断裂形式
类型Ⅰ: 无支承光纤断裂 图 2 所示无支承光纤是在插针尾部锥形区域后边的空隙,在该区域内可能会没有胶粘剂,由此造成一段光纤悬空,称为无支承光纤
在环氧树脂胶在高温固化后,温度从环氧树脂硬化点逐步冷却,环氧树脂对插针和法兰盘间无支承的光纤( 如图 2 所示) 产生轴向的压缩力,迫使光纤发生 微弯,当轴向力超过一定的界限时,弯曲的光纤将出 现断裂
如果光纤表面的涂覆层为内层软外层硬的 2 层结构时,这种弯曲应力可能会被内层软涂覆层吸收一部分,断裂失效的几率会降低,但如果光纤表面只有一层硬涂层时,弯曲应力则无法得到释放,断裂失效更容易发生
经研究,这种失效多发生在环氧树脂硬化的过程中或硬化后的一定时间内,在不承受外部应力时,通常 24h 内会发生断裂
通过对接触件模型进行热力学分析发现,在未支承光纤纤的中心附近和插针套管的入口处应力最大
因此,这两个