MPO連接器的端面幾何參數(shù)是影響插入損耗（IL）和回波損耗（RL）的核心因素，尤其在800G、1.6T等高速數(shù)據(jù)中心應(yīng)用中要求極為嚴(yán)格。其中本文將介紹以下核心參數(shù)：端面角度 (X/Y-Angle，Sx/Sy)、光纖高度（Fiber Height，H）、負(fù)共面度（Minus Coplanarity， CF）、端面曲率半徑（Ferrule Surface X/Y-Radius， Rx/Ry）、光纖尖端曲率 (Fiber Tip Spherical Radii, RF)、以及纖芯凹陷（Core Dip, CD）。IEC標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)不同纖芯數(shù)的3D給出了不同的標(biāo)準(zhǔn)，單芯、4芯、8芯、12芯。此處以12芯MPO插芯為例。

光學(xué)接口坐標(biāo)系，X軸為通過兩導(dǎo)向孔中心的連線方向，Y 軸為與 X 軸正交并通過兩個(gè)導(dǎo)向孔連線中點(diǎn)的方向，Z軸與X、Y軸正交，并指向遠(yuǎn)離插芯的方向。

MPO 端面 3D 幾何核心參數(shù)

端面角度是指MPO 端面相對(duì)于最佳擬合平面在X軸與Y軸方向上的傾斜程度，用于表征端面整體姿態(tài)是否滿足光纖物理接觸要求。根據(jù)IEC 61755-3-31標(biāo)準(zhǔn)定義：Sx（Ferrule surface x-angle） 表示最佳擬合平面繞 X 軸（長(zhǎng)軸）的傾斜角。Sy （Ferrule surface y-angle）表示最佳擬合平面繞 Y 軸（短軸）的傾斜角。12F MPO插芯的Sx標(biāo)準(zhǔn)公差范圍為-0.15° 至 +0.15°，APC端面的Sy標(biāo)準(zhǔn)范圍為7.8° 至 8.2°，APC本身是斜8度角設(shè)計(jì)。

角度偏差會(huì)造成對(duì)接物理接觸偏移、受力不均 ，直接導(dǎo)致插入損耗 IL 增大、回波損耗 RL 劣化 ，長(zhǎng)期使用易出現(xiàn)連接不穩(wěn)定、時(shí)通時(shí)斷 ，嚴(yán)重傾斜會(huì)加劇端面磨損，降低連接器壽命。

光纖高度（Fiber Height，H），正值表示突出，是一個(gè)平面高度，其定義為光纖端面與最佳擬合平面之間的距離。在MPO/MT結(jié)構(gòu)中，光纖通常要求保持正突出狀態(tài)。根據(jù)IEC 61755-3-31標(biāo)準(zhǔn)，PC/APC型插芯光纖突出量為+1.0 μm ~ +3.5 μm。正突出確保對(duì)接時(shí)的物理接觸，最大限度降低插入損耗。若突出不足或凹陷，會(huì)導(dǎo)致接觸不良，損耗急劇增加；若光纖突出過高，對(duì)接壓力集中，易造成光纖崩邊、端面劃傷、應(yīng)力過大。

相鄰高度差（Adjacent Fiber Height Differential，HA）是某一根光纖，其與相鄰兩根光纖（單排插芯情況）或相鄰四根光纖（多排插芯情況）之間的最大高度差。HA標(biāo)準(zhǔn)范圍≤0.3μm。高度差越小，光纖端面越共面，能有效避免因接觸不良導(dǎo)致的性能損耗，確保多通道連接的均勻性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

這里便引出共面性（Coplanarity）的概念。在共面性評(píng)價(jià)中，負(fù)共面度（Minus Coplanarity，CF）是一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，用于精準(zhǔn)描述光纖凸出量分布情況。該指標(biāo)表示：通過所有突出光纖端面點(diǎn)擬合得到的最小二乘直線（稱為“光纖基準(zhǔn)線 / fiber line”）到最低高度光纖之間的單側(cè)距離。負(fù)共面度的標(biāo)準(zhǔn)值為≤0.4μm。

負(fù)共面度（Minus Coplanarity，CF）

若負(fù)共面度過大（即光纖下陷過深），該通道光纖將無法實(shí)現(xiàn)有效物理接觸，形成空氣間隙，導(dǎo)致插入損耗急劇增大、回波損耗劣化，嚴(yán)重影響鏈路可靠性；同時(shí)也會(huì)破壞整體陣列共面性，造成多通道性能不均，無法滿足高速光互聯(lián)的嚴(yán)苛要求。

端面曲率半徑（Radius）是指插芯軸線到端面的半徑。端面長(zhǎng)軸方向（Ferrule Surface X-Radius ，RX）曲率半徑，標(biāo)準(zhǔn)要求≥ 2000 mm，端面近似平面。端面短軸方向（Ferrule Surface Y-Radius ，RY）曲率半徑，標(biāo)準(zhǔn)要求≥ 5 mm，Ry光纖端面的弧度剛好合適，對(duì)接時(shí)能整個(gè)面均勻貼緊，保障連接可靠與傳輸性能。

光纖尖端面球半徑 (Fiber Tip Spherical Radii, RF) 表示光纖端面拋光后的球面曲率半徑。RF的標(biāo)準(zhǔn)范圍為≥1mm。圓滑端面分散受力，避免光纖崩裂與端面損傷。

纖芯凹陷（Core Dip， CD） 指光纖纖芯相對(duì)于包層的凹陷量。纖芯凹陷在多模光纖中更為重要，因?yàn)槠漭^大的纖芯材料相較于光纖包層更軟，在拋光過程中更容易被磨去，從而導(dǎo)致纖芯區(qū)域更容易形成凹陷。多模光纖纖芯凹陷標(biāo)準(zhǔn)值＜120nm。若纖芯凹陷過大，會(huì)在對(duì)接時(shí)形成微氣隙，顯著增大插入損耗、劣化回波損耗，是影響多通道穩(wěn)定接觸的關(guān)鍵指標(biāo)。

纖芯凹陷（Core Dip， CD）

以上這些核心參數(shù)共同定義了端面的三維幾何輪廓，直接影響光纖對(duì)接時(shí)的物理接觸效果。

MPO 端面 3D 幾何核心參數(shù)

審核編輯 黃宇