什么是可视化

什么是可视化

在安装任何光纤系统时，都必须考虑以低损耗的方法把光纤或光缆相互连接起来，以实现光纤链路的接续。光纤链路的接续，又可以分为永久性的和活动性的两种。永久性的接续，大多采用熔接法、粘接法或固定连接器来实现；活动性的接续，一般采用活动连接器来实现。

对活动连接器简单的介绍

光纤活动连接器，俗称活接头，一般称为光纤连接器，是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以重复使用的无源器件，已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，是目前使用数量最多的光无源器件。

光纤连接器的一般结构

光纤连接器的主要用途是用以实现光纤的接续。现在已经广泛应用在光纤通信系统中的光纤连接器，其种类众多，结构各异。但细究起来，各种类型的光纤连接器的基本结构却是一致的，即绝大多数的光纤连接器的一般采用高精密组件（由两个插针和一个耦合管共三个部分组成）实现光纤的对准连接。

这种方法是将光纤穿入并固定在插针中，并将插针表面进行抛光处理后，在耦合管中实现对准。插针的外组件采用金属或非金属的材料制作。插针的对接端必须进行研磨处理，另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软缆以释放应力。耦合管一般是由陶瓷、或青铜等材料制成的两半合成的、紧固的圆筒形构件做成，多配有金属或塑料的法兰盘，以便于连接器的安装固定。为尽量精确地对准光纤，对插针和耦合管的加工精度要求很高。

光纤连接器的性能

光纤连接器的性能，首先是光学性能，此外还要考虑光纤连接器的互换性、重复性、抗拉强度、温度和插拔次数等。

（1）光学性能：对于光纤连接器的光性能方面的要求，主要是插入损耗和回波损耗这两个最基本的参数。

插入损耗（InsertionLoss）即连接损耗，是指因连接器的导入而引起的链路有效光功率的损耗。插入损耗越小越好，一般要求应不大于0.5dB。

回波损耗（ReturnLoss,ReflectionLoss）是指连接器对链路光功率反射的抑制能力，其典型值应不小于25dB。实际应用的连接器，插针表面经过了专门的抛光处理，可以使回波损耗更大，一般不低于45dB。

（2）互换性、重复性

光纤连接器是通用的无源器件，对于同一类型的光纤连接器，一般都可以任意组合使用、并可以重复多次使用，由此而导入的附加损耗一般都在小于0.2dB的范围内。

（3）抗拉强度

对于做好的光纤连接器，一般要求其抗拉强度应不低于90N。

（4）温度

一般要求，光纤连接器必须在-40oC~+70oC的温度下能够正常使用。

（5）插拔次数

目前使用的光纤连接器一般都可以插拔l000次以上。

部分常见光纤连接器

按照不同的分类方法，光纤连接器可以分为不同的种类，按传输媒介的不同可分为单模光纤连接器和多模光纤连接器；按结构的不同可分为FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各种型式；按连接器的插针端面可分为FC、PC（UPC）和APC；按光纤芯数分还有单芯、多芯之分。

在实际应用过程中，我们一般按照光纤连接器

结构的不同来加以区分。以下简单的介绍一些目前比较常见的光纤连接器：

(1)FC型光纤连接器

这种连接器最早是由日本NTT研制。FC是FerruleConnector的缩写，表明其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。最早，FC类型的连接器，采用的陶瓷插针的对接端面是平面接触方式(FC)。此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，且容易产生菲涅尔反射，提高回波损耗性能较为困难。后来，对该类型连接器做了改进，采用对接端面呈球面的插针(PC)，而外部结构没有改变，使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。

(2)SC型光纤连接器

这是一种由日本NTT公司开发的光纤连接器。其外壳呈矩形，所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同，其中插针的端面多采用PC或APC型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转。此类连接器价格低廉，插拔操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，安装密度高。

(3)双锥型连接器（BiconicConnector）

这类光纤连接器中最有代表性的产品由美国贝尔实验室开发研制，它由两个经精密模压成形的端头呈截头圆锥形的圆筒插头和一个内部装有双锥形塑料套筒的耦合组件组成。

(4)DIN47256型光纤连接器

这是一种由德国开发的连接器。这种连接器采用的插针和耦合套筒的结构尺寸与FC型相同，端面处理采用PC研磨方式。与FC型连接器相比，其结构要复杂一些，内部金属结构中有控制压力的弹簧，可以避免因插接压力过大而损伤端面。另外，这种连接器的机械精度较高，因而介入损耗值较小。

(5)MT-RJ型连接器

MT-RJ起步于NTT开发的MT连接器，带有与RJ-45型LAN电连接器相同的闩锁机构，通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤，为便于与光收发信机相连，连接器端面光纤为双芯（间隔0.75mm）排列设计，是主要用于数据传输的下一代高密度光连接器。

(6)LC型连接器

LC型连接器是著名Bell研究所研究开发出来的，采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，为1.25mm。

这样可以提高光配线架中光纤连接器的密度。目前，在单模SFF方面，LC类型的连接器实际已经占据了主导地位，在多模方面的应用也增长迅速。

(7)MU型连接器

MU(MiniatureunitCoupling)连接器是以目前使用最多的SC型连接器为基础，由NTT研制开发出来的世界上最小的单芯光纤连接器，该连接器采用1.25mm直径的套管和自保持机构，其优势在于能实现高密度安装。利用MU的l.25mm直径的套管，NTT已经开发了MU连接器的系列。它们有用于光缆连接的插座型光连接器（MU－A系列），具有自保持机构的底板连接器（MU－B系列）以及用于连接LD／PD模块与插头的简化插座（MU-SR系列）等。随着光纤网络向更大带宽更大容量方向的迅速发展和DWDM技术的广泛应用，对MU型连接器的需求也将迅速增长。

结束语
随着光纤通信技术不断的发展，特别是高速局域网和光接入网的发展，光纤连接器在光纤系统中的应用将更为广泛。同时，也对光纤连接器提出了更多的、更高的要求，其主要的发展方向就是：外观小型化、成本低廉化，而对性能的要求却越来越高。在未来的一段时间内，各种新研制的光纤连接器将与传统的FC、SC等连接器一起，形成“各显所长，各有所用”的格局。

近年来，视觉思维在科学研究和日常生活中所发挥的作用日益明显，可视化（或称科学可视化）越来越受到重视。研究表明，人通过视觉所获得的信息占获取信息总数的60%以上。国际制图协会（ICA）与计算机图形学会在1996年进行合作，主要探索计算机图形学的技术如何更有效地应用于地图学方面，以促进科学计算可视化与地图可视化的连接和交流。在计算机技术飞速发展的今天，地图可视化（以下简称可视化）已经成为现代地图学的核心内容之一。

科学计算可视化（VisualizationInScientificComputing）是20世纪80年代后期提出并发展起来的一个新的研究领域。1987年2月，美国国家科学基金会在华盛顿召开有关科学计算可视化的首次会议，会议认为“将图形和图像技术应用于科学计算是一个全新的领域”，并指出“科学家不仅需要分析由计算机得出的计算数据，而且需要了解在计算过程中数据的变化，而这些都需要借助于计算机图形学及图像处理技术”。会议将这一涉及多个学科的领域定名为VisualizationInScientificComputing，简称ScientificVisualization。

按照美国计算机成像专业委员会（CIP）给出的定义，科学计算可视化是“一种计算方法，它将数据转化为图像，使研究者可以观察到他们的计算。这种方法使不可见的转变为可见的，给人们深刻的洞察力，丰富了科学发现的过程，在许多领域使科学家的研究方式发生根本变化”。1987年，美国国家科学基金会提出的关于优先支持科学计算可视化（VISC）的报告中，可视化被称为“是一种将抽象符号转化为几何图形的计算方法，以便研究者能够观察其模拟和计算的过程和结果，包括图像的理解和综合。也就是说，可视化是一个工具，用来解释输入计算机中的图像数据和根据复杂的多维数据生成图像。主要研究人和计算机怎样协调一致地接受、使用和交流视觉信息”。直观地说，科学计算可视化是研究如何把科学数据转化为可视的、能帮助科学家理解的信息的计算方法。简而言之，科学计算可视化是把计算机图形学与图像处理技术应用于计算科学的学科。

科学计算可视化的形成是当代科学技术飞速发展的
结果。现代社会是信息社会，当今时代是一个信息爆炸的时代，我们正置身于一个信息的海洋。但我们的信息处理与分析能力、手段显得十分不足。对于科学工作者来说，这种尴尬的处境更为突出。20世纪80年代以后，由于电子计算机的普及，科学数据的大量产生与缺乏有效地解释这些数据手段之间的矛盾日益尖锐。大量的计算和观测数据源源不断地产生，由于无法及时处理，只能将海量数据存储起来，造成了较大的浪费。另一方面，科学家应用计算机进行计算时，不仅需要对最终结果进行分析，而且希望能对计算的中间结果进行解释。

科学计算可视化将图形生成技术、图像处理技术和人机交互技术结合在一起，主要功能是从复杂的多维数据中产生图形，也可以分析和理解输入计算机中的图像数据。它涉及计算机图形学、图像处理、计算机辅助设计、计算机视觉及人机交互技术等多个领域。