通信環(huán)境中光纜的衰耗測(cè)試與分析

姜天宇

大慶油田信息技術(shù)公司朝陽(yáng)溝分公司，黑龍江大慶 163000

當(dāng)前信息時(shí)代之下，工作和生活的方方面面都面臨著信息的消費(fèi)需求。在逐步突出的信息傳輸需求的影響之下，光纜已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)于銅網(wǎng)的替代，成為當(dāng)前主要的信息傳輸通道。從性能上看，光纜作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗?，在抗干擾和誤碼率，以及傳輸速度、傳輸容量等多個(gè)方面都明顯優(yōu)于銅網(wǎng)，但是仍然不是無(wú)懈可擊，光媒體本身相對(duì)而言更為脆弱，衰耗成為光纜實(shí)際工作中不容忽視的重要問(wèn)題。

1 光纖衰耗產(chǎn)生的原因分析

在實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，光纖的衰耗直接關(guān)系到通信網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸質(zhì)量。從光纖衰耗產(chǎn)生的原因角度分析，光纖質(zhì)量、敷設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的彎曲以及熔接狀態(tài)是影響到光纖衰耗狀態(tài)的主要幾個(gè)方面因素。

首先，光纖質(zhì)量是不容忽視的因素，但是這一方面的影響從實(shí)際的工程角度看并無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效控制。光纖的纖芯本身屬于石英玻璃介質(zhì)，但是仍然會(huì)存在有雜質(zhì)，雜質(zhì)的狀態(tài)和水平，進(jìn)一步成為影響光纖折射率的重要因素，也因此影響到光纖在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的表現(xiàn)。除此以外，光纖中羥基等不純物質(zhì)的存在，同樣會(huì)增加信號(hào)的損耗，但是實(shí)際工作中想要徹底排除微量水分并不容易。這些因素都導(dǎo)致在信息傳輸過(guò)程中，會(huì)存在一部分光能在材料中被吸收從而引發(fā)損耗的形成。實(shí)際工程中唯有謹(jǐn)慎選擇光纖生產(chǎn)廠家，加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)與控制，選擇晴朗的天氣展開(kāi)施工，才能盡量縮小這一類的衰耗形成。

其次，敷設(shè)過(guò)程中所產(chǎn)生的彎曲，甚至于彎折都是造成光纖通信質(zhì)量下降的重要因素。這一方面不僅僅包括有敷設(shè)線路自身的特征而造成的彎曲問(wèn)題，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)將敷設(shè)過(guò)程中形成的短暫彎折考慮到光纖衰耗成因體系中來(lái)。光纖本身的連續(xù)微彎，以及因?yàn)楣饫w表面粗糙而造成的完全等，都會(huì)加劇光纖工作過(guò)程中信號(hào)的衰耗。并且在敷設(shè)的過(guò)程中，如果產(chǎn)生半徑過(guò)小的彎折，同樣也有可能為光纜造成無(wú)法恢復(fù)的損傷，進(jìn)一步影響到光纜在信息傳輸過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的衰耗。

而對(duì)于熔接而言，熔接端頭必然會(huì)存在接頭損耗，這是光纜接續(xù)中無(wú)法避免的重要問(wèn)題。該領(lǐng)域中對(duì)于熔接損耗有明確的規(guī)定，并且不允許同一點(diǎn)熔接次數(shù)過(guò)多。在這一方面，有大量的熔接技術(shù)和工具用以實(shí)現(xiàn)支持，但是無(wú)法完全消滅熔接衰耗。對(duì)于這一方面，雖然熔接本身的工藝和人員技術(shù)水平都會(huì)對(duì)熔接狀態(tài)有所影響，但是另一個(gè)方面光纜接續(xù)兩端的匹配狀態(tài)同樣是影響熔接衰耗的重要因素。在光纜敷設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)辨別生產(chǎn)順序，盡量依次展開(kāi)熔接，同時(shí)還需要選用生產(chǎn)穩(wěn)定的企業(yè)進(jìn)行供貨。

2 光纖衰耗的測(cè)試與維護(hù)

光纜架設(shè)完成之后，因?yàn)楣收匣蛘攮h(huán)境等多種因素，都有可能會(huì)造成衰耗的上升，從而影響到通信系統(tǒng)的整體質(zhì)量。因此必須結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)光纜衰耗測(cè)試作出客觀分析和判斷，形成有效推動(dòng)力量。

光纖線路架設(shè)完成后，應(yīng)將桿路與光纜的施工報(bào)告及鏈路衰耗指標(biāo)等技術(shù)資料進(jìn)行系統(tǒng)的整理，形成體系化的資料，借以支持光纜系統(tǒng)的后期測(cè)試以及維護(hù)工作。具體而言，首先需要繪制精確的桿位圖，在圖上明確注明光纜接續(xù)點(diǎn)、分支點(diǎn)、盤(pán)留點(diǎn)的位置以及線桿位置和周圍環(huán)境狀況，同時(shí)對(duì)其他線路體系，諸如電力等同樣應(yīng)當(dāng)進(jìn)行標(biāo)注，形成完善的檔案體系，以供光纜系統(tǒng)維護(hù)工作使用，在此基礎(chǔ)之上，應(yīng)當(dāng)正確妥善地使用光時(shí)域反射儀（OTDR，Optical Time Domain Reflectometer），來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于光線衰耗與故障的判斷。在使用OTDR進(jìn)行光線的測(cè)量過(guò)程中，需要對(duì)以下幾個(gè)主要問(wèn)題加以關(guān)注。

1）注意測(cè)試用尾纖、接續(xù)子、活接頭等的連續(xù)。OTDR本身有用于測(cè)試尾纖的連接器接口，應(yīng)當(dāng)注意保持其清潔，并且需要測(cè)試的尾纖同樣應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清潔，否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)試失敗。對(duì)于某些需要用到V型槽的光纖測(cè)試環(huán)境，還應(yīng)當(dāng)首先將光纖清潔切割并妥善連接，否則可能會(huì)出現(xiàn)測(cè)試曲線整體下降或者盲區(qū)增大的狀況，無(wú)法獲取準(zhǔn)確測(cè)試數(shù)值，嚴(yán)重的時(shí)候甚至不能給出測(cè)量曲線。

2）注意OTDR測(cè)量參數(shù)及有關(guān)測(cè)量模式的設(shè)定。通常來(lái)說(shuō)，使用OTDR進(jìn)行光線衰耗測(cè)量的時(shí)候，大多參數(shù)均無(wú)需調(diào)整，使用默認(rèn)值即可有效展開(kāi)工作，其中包括測(cè)量光纖的距離、脈沖寬度等。但是折射率參數(shù)仍然應(yīng)當(dāng)考慮進(jìn)行調(diào)整，如果其與被測(cè)光纖不符合，則有可能會(huì)擴(kuò)大誤差。除此以外，對(duì)于“最優(yōu)化模式”的選擇同樣需要關(guān)注，當(dāng)選擇動(dòng)態(tài)模式的時(shí)候，測(cè)試獲取到的光纖衰耗值通常比標(biāo)準(zhǔn)模式下的數(shù)據(jù)偏小，因此應(yīng)當(dāng)考慮確定在標(biāo)準(zhǔn)模式狀態(tài)下展開(kāi)測(cè)量。

3 結(jié)論

使用OTDR展開(kāi)面向光纜衰耗的測(cè)試過(guò)程中，除了需要謹(jǐn)慎對(duì)待每一個(gè)細(xì)節(jié)，還必須能夠進(jìn)一步深入解讀測(cè)試曲線，并且獲取到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。只有謹(jǐn)慎的態(tài)度，才能切實(shí)推動(dòng)衰耗測(cè)試工作的不斷完善與發(fā)展，也才能推動(dòng)光纜網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)工作，成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的積極支持力量。

[1]ITU-T Recommendation L.68.Optical fibre cable maintenance support, monitoring and testing system for optical fibre cable networks carrying high total optical power, 2007.

[2]ITU-T Recommendation G.657.Characteristics of a bending loss insensitive single mode optical fibre and cable for the access network, 2006.