淺析光纖熔接工程技術(shù)

【摘要】光纖是一種將信息從一端傳送到另一端的媒介，是一條將玻璃或塑膠纖維作為讓信息通過的傳輸媒介。本文簡(jiǎn)述了光纖熔接的基本過程，并對(duì)如何降低熔接損耗進(jìn)行了相關(guān)的論述。

【關(guān)鍵詞】光纖；熔接；損耗

一、光纖概述

光纖和同軸電纜相似，只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層，中心是光傳播的玻璃芯。在多模光纖中，芯的直徑是15μm～50μm，大致與人的頭發(fā)的粗細(xì)相當(dāng)。而單模光纖芯的直徑為8μm～10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，確保光纖保持在芯內(nèi)。外面的是一層薄的塑料外套，用來保護(hù)封套。光纖通常被扎成束，外面有外殼保護(hù)。纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，它質(zhì)地脆，易斷裂，因此需要外加一保護(hù)層。通常光纖與光纜兩個(gè)名詞會(huì)被混淆，光纖在實(shí)際使用前外部由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆，包覆后的纜線即稱為光纜。外層的保護(hù)結(jié)構(gòu)可防止惡劣環(huán)境對(duì)光纖的傷害，如水、火、電擊等。

二、光纖熔接工程技術(shù)

（一）原理

光纖連接采用熔接方式。熔接是通過將光纖的端面熔化后將兩根光纖連接到一起的，這個(gè)過程與金屬線焊接類似，通常要用電弧來完成。熔接連接光纖不產(chǎn)生縫隙，因此不會(huì)引入反射損耗，入射損耗也很小，在0.01～0.15dB之間。在光纖進(jìn)行熔接前要把它的涂敷層剝離。機(jī)械接頭本身是保護(hù)連接的光纖的護(hù)套，但熔接在連接處卻沒有任何的保護(hù)。因此，熔接光纖設(shè)備包括重新涂敷器，它涂敷熔接區(qū)域。作為選擇的另一種方法是，我們使用熔接保護(hù)套管。它們是一些分層的小管，將保護(hù)套管套在接合處，然后對(duì)它們進(jìn)行加熱。內(nèi)管是由熱縮材料制成的，因此這些套管就可以牢牢地固定在需要保護(hù)的地方，加固件可避免光纖在這一區(qū)域受到彎曲。

（二）步驟

第一，開剝光纜并將光纜固定到接續(xù)盒內(nèi)。在開剝光纜之前應(yīng)去除施工時(shí)受損變形的部分， 使用專用開剝工具，將光纜外護(hù)套開剝長(zhǎng)度1米左右。第二，分纖。將光纖分別穿過熱縮管。將不同束管，不同顏色的光纖分開，穿過熱縮管。剝?nèi)ネ扛矊拥墓饫w很脆弱，使用熱縮管，可以保護(hù)光纖熔接頭。第三，準(zhǔn)備熔接機(jī)。打開熔接機(jī)電源，采用預(yù)置的程式進(jìn)行熔接，并在使用中和使用后及時(shí)去除熔接機(jī)中的灰塵，特別是夾具，各鏡面和V型槽內(nèi)的粉塵和光纖碎末。熔接前要根據(jù)系統(tǒng)使用的光纖和工作波長(zhǎng)來選擇合適的熔接程序。如沒有特殊情況，一般都選用自動(dòng)熔接程序。第四，制做對(duì)接光纖端面。光纖端面制作的好壞將直接影響光纖對(duì)接后傳輸質(zhì)量，所以在熔接前一定要做好被要熔接光纖的端面。首先用光纖熔接機(jī)配置的光纖專用剝線鉗剝?nèi)ス饫w纖芯上的涂覆層，再用沾酒精的清潔棉在裸纖上擦拭幾次，用力要適度，然后用精密光纖切割刀切割光纖，切割長(zhǎng)度一般為10毫米～15毫米。第五，放置光纖。將光纖放在熔接機(jī)的V形槽中，小心壓上光纖壓板和光纖夾具，要根據(jù)光纖切割長(zhǎng)度設(shè)置光纖在壓板中的位置，一般將對(duì)接的光纖的切割面基本都靠近電極尖端位置。關(guān)上防風(fēng)罩，按“SET”鍵即可自動(dòng)完成熔接。需要的時(shí)間一般根據(jù)使用的熔接機(jī)而不同，一般需要8～10秒。第六，移出光纖用加熱爐加熱熱縮管。找開防風(fēng)罩，把光纖從熔接機(jī)上取出，再將熱縮管放在裸纖中間，在放到加熱爐中加熱。加熱器可使用20毫米微型熱縮套管和40毫米及60毫米一般熱縮套管，20毫米熱縮管需40秒，60毫米熱縮管為85秒。

（三）光纜接續(xù)質(zhì)量檢查

在熔接的整個(gè)過程中，都要用OTDR測(cè)試儀表加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，保證光纖的熔接質(zhì)量、減小因盤纖帶來的附加損耗和封盒可能對(duì)光纖造成的損害，決不能僅憑肉眼進(jìn)行判斷好壞：首先，熔接過程中對(duì)每一芯光纖進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，檢查每一個(gè)熔接點(diǎn)的質(zhì)量；其次，每次盤纖后，對(duì)所盤光纖進(jìn)行例檢，以確定盤纖帶來的附加損耗；再次，封接續(xù)盒前對(duì)所有光纖進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)定，查明有無漏測(cè)和光纖預(yù)留空間對(duì)光纖及接頭有無擠壓；最后，封盒后，對(duì)所有光纖進(jìn)行最后監(jiān)測(cè)，以檢查封盒是否對(duì)光纖有損害。

三、影響光纖熔接損耗的主要因素

（一）光纖本征因素是指光纖自身因素

主要有四點(diǎn)：光纖模場(chǎng)直徑不一致；兩根光纖芯徑失配；纖芯截面不圓；纖芯與包層同心度不佳。

（二）影響光纖接續(xù)損耗的非本征因素即接續(xù)技術(shù)

軸心錯(cuò)位：?jiǎn)文９饫w纖芯很細(xì)，兩根對(duì)接光纖軸心錯(cuò)位會(huì)影響接續(xù)損耗。當(dāng)錯(cuò)位1.2μm時(shí)，接續(xù)損耗達(dá)0.5dB；軸心傾斜：當(dāng)光纖斷面傾斜1度時(shí)，約產(chǎn)生0.6dB的接續(xù)損耗，如果要求接續(xù)損耗≤0.1dB，則單模光纖的傾角應(yīng)為≤0.3度；端面分離：活動(dòng)連接器的連接不好，很容易產(chǎn)生端面分離，造成連接損耗較大；端面質(zhì)量：光纖端面的平整度差時(shí)也會(huì)產(chǎn)生損耗；接續(xù)點(diǎn)附近光纖物理變形。

（三）其他因素的影響

接續(xù)人員操作水平、操作步驟、盤纖工藝水平、熔接機(jī)中電極清潔程度、熔接參數(shù)設(shè)置、工作環(huán)境清潔程度等均會(huì)影響到熔接損耗的值。

四、降低光纖熔接損耗的措施

一是一條線路上盡量采用同一批次的優(yōu)質(zhì)名牌裸纖；二是光纜架設(shè)按要求進(jìn)行；三是挑選經(jīng)驗(yàn)豐富訓(xùn)練有素的光纖接續(xù)人員進(jìn)行接續(xù)；四是接續(xù)光纜應(yīng)在整潔的環(huán)境中進(jìn)行；五是選用精度高的光纖端面切割器來制備光纖端面；六是正確使用熔接機(jī)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：吳迪（1982—），男，重慶人，碩士，重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。