20世紀90年代以來高科技逐漸應用到現代戰爭中，不論是“電子戰”、“信息戰”還是“網絡中心戰”，其實現均是基于高性能的信息技術。隨著軍事/航天設備處理和傳輸的數據量越來越大，傳統基于銅構架的系統對于大流量、高速數據傳輸日益捉襟見肘，研究表明當數據傳輸超過10Gb/s時，銅系統將難以勝任。與銅和同軸電纜相比，光纖的最大優勢在于廉價地提供更高的寬帶、更快的傳輸速度、更輕的重量同時抗EMI/RFI。

商用光纖技術的成熟讓美國軍方開始支持在軍事系統中應用光纖技術。軍方現在正進行三項銅系統向光纖系統的轉換計劃并將這些計劃作為關鍵的試驗點。

（1）在新型F-22噴氣式戰機和聯合攻擊機（JSF）上采用光纖系統，并且對機載警報控制系統（AWACS）的戰機和F/A 18 殲擊轟炸機進行光纖升級。

（2）第二個計劃是“Hairy Buffalo”計劃，將老式的NP-3飛機變成一個以網絡中心戰為目標的專用研究試驗基地，從NP-3上卸除1000公斤銅纜極大地提高了有效載荷。

（3）第三個涉及光纖轉換的計劃是美國海軍實施的下一代驅逐艦“DDX”計劃。軍事專家認為該計劃將為光纖作為未來十年的主要應用解決方案打下基礎。

然而在軍用裝備系統大規模向光纖轉換的過程中，光互連成為一個薄弱環節，解決在惡劣的軍事/航天環境下的光纖互連問題成為軍事承包商和軍方關注的焦點。隨著對更寬的帶寬、更輕的重量和抗EMI/RFI的需要，光纖已成為軍用/航天設計優先選擇的技術。

軍事/航天應用的惡劣環境

軍用光纖系統必須要適應在惡劣的環境下工作，比如：經常性的持續振動和振蕩，如航空電子設備和車輛；瞬間的高度沖擊和振動，如航天發射和開火；經常性的極度溫度循環，如衛星和引擎隔艙；高濕和高腐蝕條件，如艦船上和其他航海環境。

典型的商用電信/數據通信與軍事/航天應用對光纖連接器的要求可謂“涇渭分明”。表1對二者做了比較。3軍事/航天用光纖連接器的新進展

MIL/ COTS光纖連接器

隨著美國國防預算的削減，設備設計師正將注意力轉向使用商用現成產品(COTS)技術以接近商用的價格來實現尖端性能。COTS* 指由供應商制定規格且在市場公開出售的產品，而MIL/COTS*(軍用/商用現成產品)則指按某些次級軍用和/或工業規范研制、制造和鑒定的產品，它易于從工業渠道供貨，滿足特定平臺的要求而不需修改。選擇COTS光纖連接器、光纜和收發器模塊價格低廉，但設計師必須認識到大部分這類元件不是專為軍事/航天應用中典型的惡劣環境而設計的。

光纖應用的主要成本在于光電子設備特別是光發射機和接收機。目前大量的光傳輸元件是基于：多模數字應用，包括航天協議(如ARINC 636 和AS1773)以及商用數據通信標準(如同步傳輸模式[ATM]、光纖分布式數據接口[FDDI]、吉比特以太網和吉比特光纖通道)；單模數字應用，包括基于OC-48(2.5 Gb/s) 、OC-192 (10.0 Gb/s)和波分復用(WDM)的同步光網絡(SONET)；單模光纖RF應用。

不過，與絕大多數這類COTS元件配合的商用光纖接口用的配接連接器絕不是為軍事航天平臺的惡劣環境而設計的。這類典型的連接器類型包括FC、ST 和 SC連接器，雙工SC和FDDI連接器，新一代小型(SFF)連接器。

目前，商用和軍事/航天應用中的一些最常用的光纖連接器如圖1所示。表2將現有的市場上供應的在大規模生產應用中性能已得到證實的Mil/COTS連接器產品(單通道和常用圓形、多通道連接器)及其性能特性進行了分類。該表標出了可以配接特殊連接器的光纖類型，并區分了多模光纖、單模光纖和定位保持(PM)光纖(一種用于高級傳感器和通信應用的特殊單模光纖)之間的差別。此外，還確定了各類連接器最適用的工作環境類型，區分了適于室內應用還是于戶外應用。

MIL-T-29504光纖端子

傳統陳舊而昂貴的MIL-T-29504光纖互連已遠遠不能滿足當前主流軍事平臺向光纖過渡的需要，但尋找到適合國防系統要求的光互連結構并具有強大的現場支持能力絕非易事。為角逐這塊軍用光纖互連市場，美國幾家光纖技術大公司紛紛推出替代MIL-T-29504的解決方案。其中ITT Cannon公司最近推出的新型PHD系列光纖互連產品成本低性能高，達到了商用與軍用的統一，受到軍方的青睞。

擴束光纖連接器

擴束光纖連接器是由Tyco公司研制的一種非物理接觸式連接器，其原理是將光纖與自聚焦透鏡耦合到一起，使從光纖射出的光經自聚焦直透鏡擴展后以平行光出射，然后再進入另一個帶自聚焦透鏡的連接器中。擴展后的光束直徑可達 1mm左右，因此可極大的降低振動、灰塵的影響，且易于清潔維護。擴束光纖連接器的關鍵技術是光纖與自聚焦準直透鏡的耦合封裝技術，使光纖端面中心與透鏡焦點重合。它滿足ARINC68第6部分性能要求，該要求包括：

（1）插拔力≤20牛頓，在加速老化后，增長率不得超過10%；

（2）500次插合無機械性能缺陷；

（3）多模光纜連接器能夠承受10分鐘400牛頓拉伸力。

全金屬單體接觸件結構套管

迄今，陶瓷幾乎是唯一可以用于對準光纖的材料。對于陶瓷的支持一直占絕對上風，但陶瓷套管也具有一些無法回避的缺點，如價格昂貴、經常性短缺、套管裝配到接觸體消耗勞力、組裝的元件需額外緊密公差以及因陶瓷與不銹鋼之間膨脹系數有差異導致的元件意外破裂。

陶瓷的地位如今受到了最新的螺紋加工設備的挑戰。這種設備可以制造出全金屬單體接觸件，而它的公差等同于多模應用中的陶瓷部件。圖2示出了一件式MIL-T-29504/10型插針接觸件和MIL-T-29504/11型插孔接觸件的實例。目前對不銹鋼接觸件，在規模生產基礎上所保持的臨界公差是3mm(約1/10000英寸)。也就是說光纖孔徑是3mm且相對于外接觸件直徑的（光纖）孔的同心度是3mm。

與陶瓷相比鋼的另一個優點是不銹鋼自身機加工的多方面的適應性。對于非標準尺寸光纖的孔簡單的改變刀具就可以完成。插孔接觸件由機加殼體和與螺旋線圈彈簧及環氧樹脂預型件結合在一起的護套構成。這種接觸件是為了與標準軍用圓形連接器殼體一同使用而設計的。一件式插針接觸件的外套尺寸基本與標準的軍用規范銅線接觸件相同。

新型凹形端面結構

除了光纖對準以外，光纖連接最重要的因素是光纖端面的研磨。一般端面研磨成凸面狀，稱為物理接觸。這種接觸界面在柔和的環境下工作效果很好。但對于承受振動和沖擊的設備，玻璃界面易劃傷，從而降低光性能。

一種新的端面結構已經研制出來可以承受軍事應用中惡劣的經常性的長期振動中，光纖的端部被研磨成凹面形狀以便在相對的光纖之間形成可精細控制的氣隙(見圖3)。這獨特的研磨方法可產生穩定的光連接，在整個連接器壽命期間可保持插耗值低于1.2dB。首先對接觸件/環氧/光纖結構施加目標接觸件彈力，進行有限元分析來確定光纖端面形貌的要求，然后按經驗進行測量來驗證該結構內的彈性變形，最后，在振動等級超過圓形連接器軍用標準的條件下測試樣品。

光通信的迅猛發展對軍用光纖連接器提出了苛刻的要求同時也為軍用光纖連接器的發展提供了市場機遇，光纖連接器在軍用連接器市場的比重將提高。在2003年的伊拉克戰爭中，美軍首次試驗了網絡中心戰(Network Centric Warfare)模式，支持這場網絡中心戰的核心平臺則是位于多哈附近的美軍中央司令部的可移動司令部設施。該設施就是一個高速光纖骨干網絡，速度比起上次海灣戰爭快了7倍，很大原因在于高速光纖網絡的啟用大大加快了數據傳輸速度，擴展了傳輸能力。美國軍方正計劃將主流軍事平臺由銅系統轉向光纖系統，軍用光纖連接器作為光纖系統高速信號傳輸的一個關鍵環節，其重要性和發展前景是完全可預期的。