隨著5G網絡的普及、數據中心規模的擴大以及物聯網技術的快速發展，高效、可靠的光信號傳輸技術變得尤為重要。光纖陣列（Fiber Array，FA）作為一種高精度、高性能的光學組件，正在成為光通信、光子集成和激光加工等領域不可或缺的核心組件。
什么是光纖陣列？
光纖陣列是利用V形槽（V-Groove）基片，將一束光纖或光纖帶按照規定的間隔排列并固定在基板上，形成的光學器件。它主要由V槽底板、蓋板、光纖和膠水等組件構成。光纖陣列的核心優勢在于其高精度的光纖排列和低損耗的光信號傳輸能力，且現已成為平面光波導、陣列波導光柵（AWG）以及微機電系統（MEMS）等領域的關鍵部件。
光纖FA結構示意圖（圖片來源網絡）
光纖陣列的特點及優勢
1、高精度、多通道
光纖陣列最重要的點就是它能在極小的空間下，把幾根甚至是幾十根光纖封裝在一起，且相互之間不干擾，采用V形槽基片，確保光纖間距和位置的精確控制，從而實現高效的光信號耦合與傳輸。
光纖與V形槽之間的位置關系（圖片來源網絡）
2、低插入損耗
通過精密加工和拋光工藝，光纖陣列的插入損耗可控制在0.05dB以內，顯著提升光信號傳輸效率。
3、高回波損耗
光纖陣列的回波損耗通常≥55dB（APC），有效減少光信號反射，確保傳輸穩定性。
4、優異的溫度穩定性
制作FA的材料通常是光纖加玻璃基底和蓋板，且現在市場上的固化膠水已經有相當好的機械和溫度穩定性，跟大多數無源光器件一樣，其工作溫度和儲存溫度范圍為-40℃到+85℃，能適應各種嚴苛環境。
5、工藝簡單，結構多變
隨著技術不斷發展，FA的制作工藝已被大眾熟知，只要能實現機械上的精密控制，就能達到很好的光學性能和長期穩定性。近年來，高密度光路集成需求越來越多，也催生了不同結構設計的光纖FA產品，如端面角度不再僅僅是平面或者斜8°，還有42.5°等特殊角度，以契合不同產品的封裝需求（如垂直耦合）。
6、 定制化
由于市場上應用到光纖FA的器件或模塊極多，且均為高密度小體積的封裝環境，衍生出了各種結構和功能的產品，如保偏的FA、模斑轉換FA、FA+Lens、各種MPO/MT轉FA扇出等。
光纖陣列的測試方法及指標
1、插入損耗
使用光源接入FA的一端，另一端使用功率計測試輸出功率，按照插損定義計算IL：
2、回波損耗
使用回損儀或（OFDR、OTDR設備）等接入FA的一端，測試回波功率大小，按照回損定義計算RL：
3、 斷點或損傷測試
目前使用較多的方法是紅光筆通光或者顯微鏡觀察。觀察光纖或者波導鏈路是否有曝光現象，或者通過高倍顯微鏡直接觀察材料上的裂紋、劃痕、氣泡等。
4、端面檢測
特殊的端面檢測儀或顯微鏡，直接觀察FA端面研磨拋光情況，確保端面干凈無破損、劃痕和崩裂等情況。
針對光纖FA現有的指標測試方法，國產自研的分布式回損檢測儀（又稱OLI光纖微裂紋檢測儀）是基于白光干涉，可針對整條FA跳線、連接頭、FA末端和內部點膠位置等光鏈路情況進行全程分布式回損掃描測試，精度達到百μm級別，信號靈敏度達到-100 db。通過設置閾值，系統自動判斷超出閾值的點的位置及信號大小，助力產線批量測試。下圖為使用OLI光纖微裂紋檢測儀設備對某45°的FA跳線進行測試的結果：
其中，紅色曲線結果為正常通道，藍色為異常通道結果。FA的長度約15mm，第一峰為FA前端面，第二峰為FA末端，第三峰為FA末端反射在FA內部反射一次后的結果（因FA末端為45°，反射較強，會導致光在其內部多次反射，多次反射光強度逐次衰減，均被設備檢測到）。同理，對于藍色曲線（異常通道），其異常點距FA前端面約5mm，因內部多次反射原因，在前后兩端面（干涉峰）間出現了兩個峰值，這兩個峰均為同一異常點引起。
除了對FA類的跳線進行物料檢測，OLI光纖微裂紋檢測儀還可對已經封裝好的模塊進行光路質量檢測，以確保在封裝過程中造成的光纖損傷，斷裂。下圖為OLI光纖微裂紋檢測儀對某成品光模塊不同通道光路進行掃描的測試結果：
正常光路通道
異常光路通道
通過測試結果，可以清晰看出異常通道的光路異常點位置，產生的回損大小。此設備不僅可以測試斷裂，更能測出內部光纖微彎情況、微損傷點。下圖為OLI光纖微裂紋檢測儀測試彎曲帶纖的結果：
模塊內正常帶纖通道
人為彎曲模塊內部帶纖
對正常的模塊內部帶纖進行人為彎曲，當彎曲到一定程度后，帶纖內彎曲最大位置的回損明顯高于其余部分。此種情況光纖存在較大應力，有長期失效隱患。而OLI光纖微裂紋檢測儀可精準測量并識別到這種隱形的微損傷，提高產品質量，降低失效風險。
光纖陣列作為光通信和光學傳感領域的核心組件，憑借其高精度、低損耗和優異的穩定性，正在5G、數據中心和物聯網等前沿技術中發揮著不可替代的作用。隨著光通信技術的持續升級，光纖陣列的應用場景將進一步擴展，市場前景廣闊。與此同時，先進的檢測技術，如OLI光纖微裂紋檢測儀，為光纖陣列的可靠性和性能提供了強有力的保障，助力產業邁向更高標準。
