【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。本文簡述了光纖熔接的基本過程,并對如何降低熔接損耗進行了相關(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)的粗細相當。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,用來保護封套。光纖通常被扎成束,外面有外殼保護。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層。通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆,光纖在實際使用前外部由幾層保護結(jié)構(gòu)包覆,包覆后的纜線即稱為光纜。外層的保護結(jié)構(gòu)可防止惡劣環(huán)境對光纖的傷害,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,因此不會引入反射損耗,入射損耗也很小,在0.01~0.15dB之間。在光纖進行熔接前要把它的涂敷層剝離。機械接頭本身是保護連接的光纖的護套,但熔接在連接處卻沒有任何的保護。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,我們使用熔接保護套管。它們是一些分層的小管,將保護套管套在接合處,然后對它們進行加熱。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)去除施工時受損變形的部分, 使用專用開剝工具,將光纜外護套開剝長度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,可以保護光纖熔接頭。第三,準備熔接機。打開熔接機電源,采用預(yù)置的程式進行熔接,并在使用中和使用后及時去除熔接機中的灰塵,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來選擇合適的熔接程序。如沒有特殊情況,一般都選用自動熔接程序。第四,制做對接光纖端面。光纖端面制作的好壞將直接影響光纖對接后傳輸質(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,切割長度一般為10毫米~15毫米。第五,放置光纖。將光纖放在熔接機的V形槽中,小心壓上光纖壓板和光纖夾具,要根據(jù)光纖切割長度設(shè)置光纖在壓板中的位置,一般將對接的光纖的切割面基本都靠近電極尖端位置。關(guān)上防風罩,按“SET”鍵即可自動完成熔接。需要的時間一般根據(jù)使用的熔接機而不同,一般需要8~10秒。第六,移出光纖用加熱爐加熱熱縮管。找開防風罩,把光纖從熔接機上取出,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
在熔接的整個過程中,都要用OTDR測試儀表加強監(jiān)測,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光纖造成的損害,決不能僅憑肉眼進行判斷好壞:首先,熔接過程中對每一芯光纖進行實時跟蹤監(jiān)測,檢查每一個熔接點的質(zhì)量;其次,每次盤纖后,對所盤光纖進行例檢,以確定盤纖帶來的附加損耗;再次,封接續(xù)盒前對所有光纖進行統(tǒng)一測定,查明有無漏測和光纖預(yù)留空間對光纖及接頭有無擠壓;最后,封盒后,對所有光纖進行最后監(jiān)測,以檢查封盒是否對光纖有損害。
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:光纖模場直徑不一致;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)
軸心錯位:單模光纖纖芯很細,兩根對接光纖軸心錯位會影響接續(xù)損耗。當錯位1.2μm時,接續(xù)損耗達0.5dB;軸心傾斜:當光纖斷面傾斜1度時,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也會產(chǎn)生損耗;接續(xù)點附近光纖物理變形。
(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)按要求進行;三是挑選經(jīng)驗豐富訓練有素的光纖接續(xù)人員進行接續(xù);四是接續(xù)光纜應(yīng)在整潔的環(huán)境中進行;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。
參考文獻
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[2]谷振德.一種光纖熔接保護管[P].中國專利:CN20613306 4U,2017—04—26.
作者簡介:吳迪(1982—),男,重慶人,碩士,重慶工程職業(yè)技術(shù)學院,副教授,研究方向:計算機網(wǎng)絡(luò)。