什么是可視化

在安裝任何光纖系統(tǒng)時，都必須考慮以低損耗的方法把光纖或光纜相互連接起來，以實現(xiàn)光纖鏈路的接續(xù)。光纖鏈路的接續(xù)，又可以分為永久性的和活動性的兩種。永久性的接續(xù)，大多采用熔接法、粘接法或固定連接器來實現(xiàn)；活動性的接續(xù)，一般采用活動連接器來實現(xiàn)。

對活動連接器簡單的介紹

光纖活動連接器，俗稱活接頭，一般稱為光纖連接器，是用于連接兩根光纖或光纜形成連續(xù)光通路的可以重復使用的無源器件，已經廣泛應用在光纖傳輸線路、光纖配線架和光纖測試儀器、儀表中，是目前使用數量最多的光無源器件。

光纖連接器的一般結構

光纖連接器的主要用途是用以實現(xiàn)光纖的接續(xù)?，F(xiàn)在已經廣泛應用在光纖通信系統(tǒng)中的光纖連接器，其種類眾多，結構各異。但細究起來，各種類型的光纖連接器的基本結構卻是一致的，即絕大多數的光纖連接器的一般采用高精密組件（由兩個插針和一個耦合管共三個部分組成）實現(xiàn)光纖的對準連接。

這種方法是將光纖穿入并固定在插針中，并將插針表面進行拋光處理后，在耦合管中實現(xiàn)對準。插針的外組件采用金屬或非金屬的材料制作。插針的對接端必須進行研磨處理，另一端通常采用彎曲限制構件來支撐光纖或光纖軟纜以釋放應力。耦合管一般是由陶瓷、或青銅等材料制成的兩半合成的、緊固的圓筒形構件做成，多配有金屬或塑料的法蘭盤，以便于連接器的安裝固定。為盡量精確地對準光纖，對插針和耦合管的加工精度要求很高。

光纖連接器的性能

光纖連接器的性能，首先是光學性能，此外還要考慮光纖連接器的互換性、重復性、抗拉強度、溫度和插拔次數等。

（1）光學性能：對于光纖連接器的光性能方面的要求，主要是插入損耗和回波損耗這兩個最基本的參數。

插入損耗（InsertionLoss）即連接損耗，是指因連接器的導入而引起的鏈路有效光功率的損耗。插入損耗越小越好，一般要求應不大于0.5dB。

回波損耗（ReturnLoss,ReflectionLoss）是指連接器對鏈路光功率反射的抑制能力，其典型值應不小于25dB。實際應用的連接器，插針表面經過了專門的拋光處理，可以使回波損耗更大，一般不低于45dB。

（2）互換性、重復性

光纖連接器是通用的無源器件，對于同一類型的光纖連接器，一般都可以任意組合使用、并可以重復多次使用，由此而導入的附加損耗一般都在小于0.2dB的范圍內。

（3）抗拉強度

對于做好的光纖連接器，一般要求其抗拉強度應不低于90N。

（4）溫度

一般要求，光纖連接器必須在-40oC~+70oC的溫度下能夠正常使用。

（5）插拔次數

目前使用的光纖連接器一般都可以插拔l000次以上。

部分常見光纖連接器

按照不同的分類方法，光纖連接器可以分為不同的種類，按傳輸媒介的不同可分為單模光纖連接器和多模光纖連接器；按結構的不同可分為FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各種型式；按連接器的插針端面可分為FC、PC（UPC）和APC；按光纖芯數分還有單芯、多芯之分。

在實際應用過程中，我們一般按照光纖連接器

結構的不同來加以區(qū)分。以下簡單的介紹一些目前比較常見的光纖連接器：

(1)FC型光纖連接器

這種連接器最早是由日本NTT研制。FC是FerruleConnector的縮寫，表明其外部加強方式是采用金屬套，緊固方式為螺絲扣。最早，F(xiàn)C類型的連接器，采用的陶瓷插針的對接端面是平面接觸方式(FC)。此類連接器結構簡單，操作方便，制作容易，但光纖端面對微塵較為敏感，且容易產生菲涅爾反射，提高回波損耗性能較為困難。后來，對該類型連接器做了改進，采用對接端面呈球面的插針(PC)，而外部結構沒有改變，使得插入損耗和回波損耗性能有了較大幅度的提高。

(2)SC型光纖連接器

這是一種由日本NTT公司開發(fā)的光纖連接器。其外殼呈矩形，所采用的插針與耦合套筒的結構尺寸與FC型完全相同，其中插針的端面多采用PC或APC型研磨方式；緊固方式是采用插拔銷閂式，不需旋轉。此類連接器價格低廉，插拔操作方便，介入損耗波動小，抗壓強度較高，安裝密度高。

(3)雙錐型連接器（BiconicConnector）

這類光纖連接器中最有代表性的產品由美國貝爾實驗室開發(fā)研制，它由兩個經精密模壓成形的端頭呈截頭圓錐形的圓筒插頭和一個內部裝有雙錐形塑料套筒的耦合組件組成。

(4)DIN47256型光纖連接器

這是一種由德國開發(fā)的連接器。這種連接器采用的插針和耦合套筒的結構尺寸與FC型相同，端面處理采用PC研磨方式。與FC型連接器相比，其結構要復雜一些，內部金屬結構中有控制壓力的彈簧，可以避免因插接壓力過大而損傷端面。另外，這種連接器的機械精度較高，因而介入損耗值較小。

(5)MT-RJ型連接器

MT-RJ起步于NTT開發(fā)的MT連接器，帶有與RJ-45型LAN電連接器相同的閂鎖機構，通過安裝于小型套管兩側的導向銷對準光纖，為便于與光收發(fā)信機相連，連接器端面光纖為雙芯（間隔0.75mm）排列設計，是主要用于數據傳輸的下一代高密度光連接器。

(6)LC型連接器

LC型連接器是著名Bell研究所研究開發(fā)出來的，采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機理制成。其所采用的插針和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，為1.25mm。

這樣可以提高光配線架中光纖連接器的密度。目前，在單模SFF方面，LC類型的連接器實際已經占據了主導地位，在多模方面的應用也增長迅速。

(7)MU型連接器

MU(MiniatureunitCoupling)連接器是以目前使用最多的SC型連接器為基礎，由NTT研制開發(fā)出來的世界上最小的單芯光纖連接器，該連接器采用1.25mm直徑的套管和自保持機構，其優(yōu)勢在于能實現(xiàn)高密度安裝。利用MU的l.25mm直徑的套管，NTT已經開發(fā)了MU連接器的系列。它們有用于光纜連接的插座型光連接器（MU－A系列），具有自保持機構的底板連接器（MU－B系列）以及用于連接LD／PD模塊與插頭的簡化插座（MU-SR系列）等。隨著光纖網絡向更大帶寬更大容量方向的迅速發(fā)展和DWDM技術的廣泛應用，對MU型連接器的需求也將迅速增長。

結束語
隨著光纖通信技術不斷的發(fā)展，特別是高速局域網和光接入網的發(fā)展，光纖連接器在光纖系統(tǒng)中的應用將更為廣泛。同時，也對光纖連接器提出了更多的、更高的要求，其主要的發(fā)展方向就是：外觀小型化、成本低廉化，而對性能的要求卻越來越高。在未來的一段時間內，各種新研制的光纖連接器將與傳統(tǒng)的FC、SC等連接器一起，形成“各顯所長，各有所用”的格局。

近年來，視覺思維在科學研究和日常生活中所發(fā)揮的作用日益明顯，可視化（或稱科學可視化）越來越受到重視。研究表明，人通過視覺所獲得的信息占獲取信息總數的60%以上。國際制圖協(xié)會（ICA）與計算機圖形學會在1996年進行合作，主要探索計算機圖形學的技術如何更有效地應用于地圖學方面，以促進科學計算可視化與地圖可視化的連接和交流。在計算機技術飛速發(fā)展的今天，地圖可視化（以下簡稱可視化）已經成為現(xiàn)代地圖學的核心內容之一。

科學計算可視化（VisualizationInScientificComputing）是20世紀80年代后期提出并發(fā)展起來的一個新的研究領域。1987年2月，美國國家科學基金會在華盛頓召開有關科學計算可視化的首次會議，會議認為“將圖形和圖像技術應用于科學計算是一個全新的領域”，并指出“科學家不僅需要分析由計算機得出的計算數據，而且需要了解在計算過程中數據的變化，而這些都需要借助于計算機圖形學及圖像處理技術”。會議將這一涉及多個學科的領域定名為VisualizationInScientificComputing，簡稱ScientificVisualization。

按照美國計算機成像專業(yè)委員會（CIP）給出的定義，科學計算可視化是“一種計算方法，它將數據轉化為圖像，使研究者可以觀察到他們的計算。這種方法使不可見的轉變?yōu)榭梢姷模o人們深刻的洞察力，豐富了科學發(fā)現(xiàn)的過程，在許多領域使科學家的研究方式發(fā)生根本變化”。1987年，美國國家科學基金會提出的關于優(yōu)先支持科學計算可視化（VISC）的報告中，可視化被稱為“是一種將抽象符號轉化為幾何圖形的計算方法，以便研究者能夠觀察其模擬和計算的過程和結果，包括圖像的理解和綜合。也就是說，可視化是一個工具，用來解釋輸入計算機中的圖像數據和根據復雜的多維數據生成圖像。主要研究人和計算機怎樣協(xié)調一致地接受、使用和交流視覺信息”。直觀地說，科學計算可視化是研究如何把科學數據轉化為可視的、能幫助科學家理解的信息的計算方法。簡而言之，科學計算可視化是把計算機圖形學與圖像處理技術應用于計算科學的學科。

科學計算可視化的形成是當代科學技術飛速發(fā)展的
結果?，F(xiàn)代社會是信息社會，當今時代是一個信息爆炸的時代，我們正置身于一個信息的海洋。但我們的信息處理與分析能力、手段顯得十分不足。對于科學工作者來說，這種尷尬的處境更為突出。20世紀80年代以后，由于電子計算機的普及，科學數據的大量產生與缺乏有效地解釋這些數據手段之間的矛盾日益尖銳。大量的計算和觀測數據源源不斷地產生，由于無法及時處理，只能將海量數據存儲起來，造成了較大的浪費。另一方面，科學家應用計算機進行計算時，不僅需要對最終結果進行分析，而且希望能對計算的中間結果進行解釋。

科學計算可視化將圖形生成技術、圖像處理技術和人機交互技術結合在一起，主要功能是從復雜的多維數據中產生圖形，也可以分析和理解輸入計算機中的圖像數據。它涉及計算機圖形學、圖像處理、計算機輔助設計、計算機視覺及人機交互技術等多個領域。