光纤熔接技术83784.doc

1、光纤熔接技术光在光纤中传输时会产生损耗，这种损耗主要是由光纤自身的传输损耗和光纤接头处的熔接损耗组成。光缆一经定购，其光纤自身的传输损耗也基本确定，而光纤接头处的熔接损耗则与光纤的本身及现场施工有关。努力降低光纤接头处的熔接损耗，则可增大光纤中继放大传输距离和提高光纤链路的衰减裕量。目录光纤熔接技术 一、影响光纤熔接损耗的主要因素 二、降低光纤熔接损耗的措施 三、光纤接续点损耗的测量 光 纤 熔 接 技 术光 纤 传 输 具 有 传 输 频 带 宽 、 通 信 容 量 大 、 损 耗 低 、 不 受 电 磁 干 扰 、 光 缆直 径 小 、 重 量 轻 、 原 材 料 来 源 丰 富 等 优

2、点 ， 因 而 正 成 为 新 的 传 输 媒 介 。 影 响 光 纤 熔 接 损 耗 的 主 要 因 素影 响 光 纤 熔 接 损 耗 的 因 素 较 多 ， 大 体 可 分 为 光 纤 本 征 因 素 和 非 本 征 因 素两 类 。 本 征 因 素光 纤 本 征 因 素 是 指 光 纤 自 身 因 素 ， 主 要 有 四 点 。 （ 1） 光 纤 模 场 直 径 不 一 致 ； （ 2） 两 根 光 纤 芯 径 失 配 ； （ 3） 纤 芯 截 面 不 圆 ； （ 4） 纤 芯 与 包 层 同 心 度 不 佳 。 其 中 光 纤 模 场 直 径 不 一 致 影 响 最 大 ， 按 CCI

3、TT(国 际 电 报 电 话 咨 询 委 员会 )建 议 ， 单 模 光 纤 的 容 限 标 准 如 下 ： 模 场 直 径 ： （ 910 m） 10 ， 即 容 限 约 1 m； 包 层 直 径 ： 1253 m； 模 场 同 心 度 误 差 6 ， 包 层 不 圆 度 2 。 非 本 征 因 素影 响 光 纤 接 续 损 耗 的 非 本 征 因 素 即 接 续 技 术 。 （ 1） 轴 心 错 位 ： 单 模 光 纤 纤 芯 很 细 ， 两 根 对 接 光 纤 轴 心 错 位 会 影 响 接续 损 耗 。 当 错 位 1.2 m 时 ， 接 续 损 耗 达 0.5dB。 （ 2） 轴 心

4、 倾 斜 ： 当 光 纤 断 面 倾 斜 1时 ， 约 产 生 0.6dB 的 接 续 损 耗 ，如 果 要 求 接 续 损 耗 0.1dB， 则 单 模 光 纤 的 倾 角 应 为 0.3。 （ 3） 端 面 分 离 ： 活 动 连 接 器 的 连 接 不 好 ， 很 容 易 产 生 端 面 分 离 ， 造 成连 接 损 耗 较 大 。 当 熔 接 机 放 电 电 压 较 低 时 ， 也 容 易 产 生 端 面 分 离 ， 此 情 况 一般 在 有 拉 力 测 试 功 能 的 熔 接 机 中 可 以 发 现 。 （ 4） 端 面 质 量 ： 光 纤 端 面 的 平 整 度 差 时 也 会 产

5、 生 损 耗 ， 甚 至 气 泡 。 （ 5） 接 续 点 附 近 光 纤 物 理 变 形 ： 光 缆 在 架 设 过 程 中 的 拉 伸 变 形 ， 接 续盒 中 夹 固 光 缆 压 力 太 大 等 ， 都 会 对 接 续 损 耗 有 影 响 ， 甚 至 熔 接 几 次 都 不 能 改善 。 其 他 因 素其 他 因 素 的 影 响 。 接 续 人 员 操 作 水 平 、 操 作 步 骤 、 盘 纤 工 艺 水 平 、 熔 接 机 中 电 极 清 洁 程 度 、熔 接 参 数 设 置 、 工 作 环 境 清 洁 程 度 等 均 会 影 响 到 熔 接 损 耗 的 值 。 二 、 降 低 光

6、纤 熔 接 损 耗 的 措 施一 条 线 路 上 尽 量 采 用 同 一 批 次 的 优 质 名 牌 裸 纤对 于 同 一 批 次 的 光 纤 ， 其 模 场 直 径 基 本 相 同 ， 光 纤 在 某 点 断 开 后 ， 两 端间 的 模 场 直 径 可 视 为 一 致 ， 因 而 在 此 断 开 点 熔 接 可 使 模 场 直 径 对 光 纤 熔 接 损耗 的 影 响 降 到 最 低 程 度 。 所 以 要 求 光 缆 生 产 厂 家 用 同 一 批 次 的 裸 纤 ， 按 要 求的 光 缆 长 度 连 续 生 产 ， 在 每 盘 上 顺 序 编 号 并 分 清 A、 B 端 ， 不 得

7、跳 号 。 敷 设光 缆 时 须 按 编 号 沿 确 定 的 路 由 顺 序 布 放 ， 并 保 证 前 盘 光 缆 的 B 端 要 和 后 一盘 光 缆 的 A 端 相 连 ， 从 而 保 证 接 续 时 能 在 断 开 点 熔 接 ， 并 使 熔 接 损 耗 值 达 到最 小 。 光 缆 架 设 按 要 求 进 行在 光 缆 设 施 工 中 ， 严 禁 光 缆 打 小 圈 及 折 、 扭 曲 ， 3km 的 光 缆 必 须 80 人以 上 施 工 ， 4km 必 须 100 人 以 上 施 工 ， 并 配 备 6 8 部 对 讲 机 ； 另 外 “前 走后 跟 ， 光 缆 上 肩 ”的 放

8、 缆 方 法 ， 能 够 有 效 地 防 止 打 背 扣 的 发 生 。 牵 引 力 不 超过 光 缆 允 许 的 80 ， 瞬 间 最 大 牵 引 力 不 超 过 100 ， 牵 引 力 应 加 在 光 缆 的加 强 件 上 。 敷 放 光 缆 应 严 格 按 光 缆 施 工 要 求 ， 从 而 最 低 限 度 地 降 低 光 缆 施 工中 光 纤 受 损 伤 的 几 率 ， 避 免 光 纤 芯 受 损 伤 导 致 的 熔 接 损 耗 增 大 。 挑 选 经 验 丰 富 的 光 纤 接 续 人 员 进 行 接 续现 在 熔 接 大 多 是 熔 接 机 自 动 熔 接 ， 但 接 续 人 员

9、的 水 平 直 接 影 响 接 续 损 耗的 大 小 。 接 续 人 员 应 严 格 按 照 光 纤 熔 接 工 艺 流 程 图 进 行 接 续 ， 并 且 熔 接 过 程中 应 一 边 熔 接 一 边 用 OTDR 测 试 熔 接 点 的 接 续 损 耗 。 不 符 合 要 求 的 应 重 新 熔接 ， 对 熔 接 损 耗 值 较 大 的 点 ， 反 复 熔 接 次 数 以 3 4 次 为 宜 ， 多 根 光 纤 熔 接损 耗 都 较 大 时 ， 可 剪 除 一 段 光 缆 重 新 开 缆 熔 接 。 接 续 光 缆 应 在 整 洁 的 环 境 中 进 行严 禁 在 多 尘 及 潮 湿 的

10、环 境 中 露 天 操 作 ， 光 缆 接 续 部 位 及 工 具 、 材 料 应 保持 清 洁 ， 不 得 让 光 纤 接 头 受 潮 ， 准 备 切 割 的 光 纤 必 须 清 洁 ， 不 得 有 污 物 。 切割 后 光 纤 不 得 在 空 气 中 暴 露 时 间 过 长 ， 尤 其 是 在 多 尘 潮 湿 的 环 境 中 。 选 用 精 度 高 的 光 纤 端 面 切 割 器 来 制 备 光 纤 端 面光 纤 端 面 的 好 坏 直 接 影 响 到 熔 接 损 耗 大 小 ， 切 割 的 光 纤 应 为 平 整 的 镜 面 ，无 毛 刺 ， 无 缺 损 。 光 纤 端 面 的 轴 线

11、倾 角 应 小 于 1 度 ， 高 精 度 的 光 纤 端 面 切割 器 不 但 提 高 光 纤 切 割 的 成 功 率 ， 也 可 以 提 高 光 纤 端 面 的 质 量 。 这 对 OTDR测 试 不 着 的 熔 接 点 （ 即 OTDR 测 试 盲 点 ） 和 光 纤 维 护 及 抢 修 尤 为 重 要 。 熔 接 机 的 正 确 使 用熔 接 机 的 功 能 就 是 把 两 根 光 纤 熔 接 到 一 起 ， 所 以 正 确 使 用 熔 接 机 也 是 降低 光 纤 接 续 损 耗 的 重 要 措 施 。 根 据 光 纤 类 型 正 确 合 理 地 设 置 熔 接 参 数 、 预 放电

12、 电 流 、 时 间 及 主 放 电 电 流 、 主 放 电 时 间 等 ， 并 且 在 使 用 中 和 使 用 后 及 时 去除 熔 接 机 中 的 灰 尘 ， 特 别 是 夹 具 、 各 镜 面 和 型 槽 内 的 粉 尘 和 光 纤 碎 末 的 去除 。 每 次 使 用 前 应 使 熔 接 机 在 熔 接 环 境 中 放 置 至 少 十 五 分 钟 ， 特 别 是 在 放 置与 使 用 环 境 差 别 较 大 的 地 方 （ 如 冬 天 的 室 内 与 室 外 ） ， 根 据 当 时 的 气 压 、 温度 、 湿 度 等 环 境 情 况 ， 重 新 设 置 熔 接 机 的 放 电 电 压

13、 及 放 电 位 置 ， 以 及 使 型槽 驱 动 器 复 位 等 调 整 。 三 、 光 纤 接 续 点 损 耗 的 测 量光 损 耗 是 度 量 一 个 光 纤 接 头 质 量 的 重 要 指 标 ， 有 几 种 测 量 方 法 可 以 确 定光 纤 接 头 的 光 损 耗 ， 如 使 用 光 时 域 反 射 仪 （ OTDR） 或 熔 接 接 头 的 损 耗 评 估方 案 等 。 1 熔 接 接 头 损 耗 评 估某 些 熔 接 机 使 用 一 种 光 纤 成 像 和 测 量 几 何 参 数 的 断 面 排 列 系 统 。 通 过 从两 个 垂 直 方 向 观 察 光 纤 ， 计 算 机

14、 处 理 并 分 析 该 图 像 来 确 定 包 层 的 偏 移 、 纤 芯的 畸 变 、 光 纤 外 径 的 变 化 和 其 他 关 键 参 数 ， 使 用 这 些 参 数 来 评 价 接 头 的 损 耗 。依 赖 于 接 头 和 它 的 损 耗 评 估 算 法 求 得 的 接 续 损 耗 可 能 和 真 实 的 接 续 损 耗 有 相当 大 的 差 异 。 2 使 用 光 时 域 反 射 仪 （ OTDR）光 时 域 反 射 仪 （ OTDR： Optical Time Domain Reflectometer） 又 称 背向 散 射 仪 ， 其 原 理 是 ： 往 光 纤 中 传 输 光

15、 脉 冲 时 ， 由 于 在 光 纤 中 散 射 的 微 量 光 ，返 回 光 源 侧 后 ， 可 以 利 用 时 基 来 观 察 反 射 的 返 回 光 程 度 。 由 于 光 纤 的 模 场 直径 影 响 它 的 后 向 散 射 ， 因 此 在 接 头 两 边 的 光 纤 可 能 会 产 生 不 同 的 后 向 散 射 ，从 而 遮 蔽 接 头 的 真 实 损 耗 。 如 果 从 两 个 方 向 测 量 接 头 的 损 耗 ， 并 求 出 这 两 个结 果 的 平 均 值 ， 便 可 消 除 单 向 OTDR 测 量 的 人 为 因 素 误 差 。 然 而 ， 多 数 情 况是 操 作 人 员 仅 从 一 个 方 向 测 量 接 头 损 耗 ， 其 结 果 并 不 十 分 准 确 ， 事 实 上 ， 由于 具 有 失 配 模 场 直 径 的 光 纤 引 起 的 损 耗 可 能 比 内 在 接 头 损 耗 自 身 大 10 倍 。