光纖熔接技術(shù)的損耗控制分析

郭振峰

摘 要 文章針對光纖熔接質(zhì)量的幾個(gè)主要影響因素進(jìn)行了說明，在此基礎(chǔ)之上針對熔接過程中的損耗問題展開分析，切實(shí)提出對應(yīng)的損耗降低手段和措施，對于提升整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)的工作質(zhì)量和效率有著一定的積極意義和價(jià)值。

關(guān)鍵詞 光纖；熔接；損耗；控制

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-0360（2015）01-0050-02

光網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前通信領(lǐng)域的必然發(fā)展趨勢，并且隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，其應(yīng)用也在日益大眾化，并且成為各個(gè)通信環(huán)境中易于接受的主流實(shí)現(xiàn)方案。光網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸質(zhì)量，一直都得到通信領(lǐng)域中的一致肯定，基本可以認(rèn)為，光纖熔接損耗是整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的首要損耗來源，同時(shí)基于此種考慮，光纖熔接質(zhì)量也成為了竣工驗(yàn)收中的重要環(huán)節(jié)。我國YDJ44-89規(guī)定光纖熔接損耗不得大于0.08dB，以保證工程光纜能長期和安全地運(yùn)行，雖然從標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐規(guī)則等諸多方面都做出了明確說明，但是在實(shí)踐過程中仍然存在一些不盡如人意的地方，需要切實(shí)加強(qiáng)控制。

1 光纖熔接損耗的主要影響因素分析

光纖的傳輸特征對于光網(wǎng)絡(luò)通信整體環(huán)境的方方面面都有一定影響，不僅僅關(guān)系傳輸質(zhì)量和距離，對于傳輸速率、容量等方面也都有一定的影響。在光纖的傳輸特征中，衰減是重要的指標(biāo)之一，其表示光纖每公里的衰減狀況，在光纖通信系統(tǒng)中，波長是與衰減狀況直接相關(guān)的首要因素。就目前的通信系統(tǒng)而言，多采用單模1 310 nm和1 550 nm兩種工作波長，對于普遍采用的G.652A光纖來說，其在1 310nm波長處色散為零，而在1 550 nm波長處衰減最小。因此一般多采用1 310 nm波長作為中短距離的通信傳輸，而采用1 550 nm工作波長作為長距離的通信傳輸波長。

在實(shí)際的工作環(huán)境中，除了依據(jù)傳輸需求以及具體情況來進(jìn)行合理的規(guī)劃和布局以外，對工程質(zhì)量的控制也是首當(dāng)其沖需要重視的問題，這其中所包含的重點(diǎn)，就在于光纖熔接。在光纖熔接的工作過程中，影響其熔接損耗狀態(tài)的因素來自于多個(gè)方面，但是均可以歸入兩個(gè)大類，即本征因素和非本征因素。

本征因素即由光纖自身的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)造成的影響，諸如參與熔接的兩方面光纖模場直徑不同，或者二者纖徑失配，以及參與熔接的光纖纖芯截面存在殘缺，以及纖芯與包層同心度不佳等，都會成為影響熔接效果的重要因素。依據(jù)ITU-T《非色散位移單模光纖》中的有關(guān)規(guī)定，對于G.652A常規(guī)單模光纖的模場直徑應(yīng)當(dāng)保持在8.8±0.7～9.5±0.7 μm范圍中，并且包層直徑為125±1 μm，對于誤差層面的控制而言，同心度誤差需要嚴(yán)格控制在0.8 μm范圍內(nèi)，而包層不圓度則需要控制在2%以內(nèi)。就目前的情況看，光纖模場直徑不同是當(dāng)前造成損耗的主要因素。

而對于非本征因素而言，即指各種人為及儀器設(shè)備等因素而形成的對于光纖熔接狀態(tài)和工作質(zhì)量的影響，主要包括軸心狀態(tài)、端面質(zhì)量以及熔接點(diǎn)附近狀態(tài)以及盤繞狀態(tài)等幾個(gè)方面，并且以軸心狀態(tài)和端面質(zhì)量作為主要的影響因素。軸心狀態(tài)不佳包括軸心錯(cuò)位和軸心傾斜兩個(gè)主要表現(xiàn)，單模光纖纖芯通常比較細(xì)，因此軸心錯(cuò)位就成為造成熔解損耗的主要問題，當(dāng)錯(cuò)位1.2 μm的時(shí)候，損耗就會達(dá)到0.5dB；而軸心傾斜方面，當(dāng)兩個(gè)光纖不能夠?qū)崿F(xiàn)180°交角對接的時(shí)候，端面傾斜1°，損耗就會達(dá)到0.46dB，因此這二者的影響不容忽視。除此以外，端面質(zhì)量也是影響光纖熔接質(zhì)量的重要因素，如果在熔接過程中產(chǎn)生氣泡，必然就會增加熔接損耗。理論上看，光纖端面切割傾斜角之和達(dá)1°，則光纖熔接損耗的理論值達(dá)0.21dB。

2 切實(shí)優(yōu)化光纖熔接工作

就光纖的熔接工作而言，影響其整體熔接效果以及工作質(zhì)量的因素眾多，因此想要切實(shí)有所改善，也必須深入分析熔接工作的每一個(gè)細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)存在于其中的不足并且加以完善，有效打造高效率的光傳輸網(wǎng)絡(luò)。

具體而言，有如下幾個(gè)主要方面，可以作為展開優(yōu)化工作的切入點(diǎn)予以考慮。

2.1 妥善安排光纖批次

對于光纖批次以及生產(chǎn)順序的控制，能夠有效幫助確定參與熔接的光纖兩端模場保持盡量的一致。對于同一批次連續(xù)生產(chǎn)的光纖，其模場直徑基本能夠保持一致，因此在生產(chǎn)過程中因?yàn)樾枰庋b而斷開的光纖，其斷點(diǎn)兩側(cè)的光纖模場基本可以視為一致，此時(shí)如果能夠確定光纖批次，并且順序安排敷設(shè)并且展開熔接，必然能夠有效避免因?yàn)槟霾灰恢露斐傻膿p耗。除此以外，在敷設(shè)的過程中對于光纖的線路以及尾纖處理必須注意半徑的控制，避免因?yàn)閺澱郯霃竭^小而造成的光纖損傷，同樣的關(guān)注重點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)包括敷設(shè)過程中的暫時(shí)彎折。

2.2 提供必要的技術(shù)支持以及培訓(xùn)

為光纖熔接的工作人員提供充足的技術(shù)培訓(xùn)支持，對于切實(shí)提升熔接效果，降低損耗有著毋庸置疑的積極意義。確保相關(guān)工作人員能夠勝任該項(xiàng)任務(wù)，嚴(yán)格按照接續(xù)工藝流程邊熔接邊測量光纖接頭熔接損耗，對于無法達(dá)到要求的熔接接頭必須進(jìn)行返工。進(jìn)入接續(xù)盒的光纖必須固定牢固，避免光纖的扭轉(zhuǎn)而導(dǎo)致接口位置發(fā)生移動。在熔接過程中，有時(shí)候會發(fā)現(xiàn)在1 550 nm窗口下?lián)p耗值滿足標(biāo)準(zhǔn)，但是封裝好之后進(jìn)行復(fù)測卻發(fā)現(xiàn)損耗值偏大，此種狀況就多發(fā)生于光纖接頭位置錯(cuò)動。在遇到此種狀況的時(shí)候，可以考慮在1 310 nm窗口復(fù)測，如果損耗偏小則是光纖接口位置錯(cuò)動引發(fā)，需要重新盤繞光纖余長，若偏大則是熔接問題，則需要重新熔接。對于此種狀況，可以考慮先用不干膠帶將光纖接頭和光纖余長固定在余纖盤上，并且在接續(xù)盒兩側(cè)光纜盤繞半徑控制在25 cm以上。

2.3 合理選用相關(guān)設(shè)備

對于設(shè)備的選用以及使用而言，在光纖熔接工作過程中需要注重兩個(gè)方便，其一在于選用精度高的光纖端面切割器來實(shí)現(xiàn)對于光纖端面的制備；其二在于正確使用熔接機(jī)。在光纖端面切割器的選擇方面，精度高低直接影響著光纖的端面，并且端面的平整與否以及軸線傾角更加進(jìn)一步影響到熔接效果。高精度的光纖端面切割器對于傾角的控制和端面平整程度的推進(jìn)都有一定的積極意義。而在熔接機(jī)的使用方面，正確的使用方法對于降低光纖熔接損耗有著顯著影響。首先應(yīng)當(dāng)確保光纖的熔接工作能夠在整潔干燥的環(huán)境下展開，確保光纖熔接部位的清潔，用于熔接的光纖必須先經(jīng)過擦拭清理，而后才能展開切割，并且在切割之后應(yīng)當(dāng)盡快參與熔接，避免長期裸露在空氣中。

3 結(jié)論

在光網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境中，光纖熔接損耗是影響光纖線路傳輸能力的重要因素。完善的工作細(xì)節(jié)對于推動光纖熔接質(zhì)量，提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的健康程度有著毋庸置疑的積極價(jià)值。實(shí)際工作過程中唯有不斷針對影響光纖接頭熔接損耗的各種不良因素的產(chǎn)生加以關(guān)注，努力消除，才能有效推動熔接質(zhì)量的提升。

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