【摘要】由于光纤在传输当中会产生一定量的损耗,这种损耗是因为光纤材料自身问题以及接头熔接损耗造成的结果。光缆在生产完毕后,其自身传输损耗率基本已经确定,而光纤接头熔接损耗可以通过现场施工控制。因此,降低光纤接头处熔接损耗,可以有效提升光纤放大传输距离和提升光纤链路衰减量。
关键词:熔接技术;光纤施工;应用;措施
引言
光纤传输作为当今信息传递的主要形式,具有传输频带宽、损耗小、通信容量大、光缆直径小、不受电磁干扰影响等优势,因此在长距离信号传输中得到了广泛应用。光纤损耗除了自身材料、工艺因素影响外,还受到接头熔接施工的影响。在光纤施工中,光纤熔接是非常重要的环节,必须要采用高性能熔接机、科学的操作手段。在熔接前,全面掌控光纤类型、材料,设置最佳的熔接电流、时间、送入量等数据。严格控制熔接步骤,配合采用光缆接头光时域反射仪(OTDR)检测损耗,这样即可有效降低熔接头的信号衰减问题,对提高光纤施工工程质量有着重要意义。
1.相关概念阐述
1.1光纤
光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。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点,因而正成为新的传输媒介。
1.2熔接技术
光纤熔接技术是利用高压电弧将两根光纤断面融化,同时使用高精度运动机构平缓推进,让两根光纤融合成一根,从而实习光纤模场的耦合。在使用中,将光缆中光纤芯剥离出来,并使用切割机将端面切齐,将在熔接机上将两根光纤熔接到一起,并将熔接好的光纤接头使用热缩管保护起来。
2熔接技术在光纤施工中的应用
2.1工程概况
根据委托书内容为富水路712号上海中环逸仙敬老院业务需求,需敷设光皮纤而编制本工程设计。中环逸仙养老院FTTH光缆工程,本工程光缆部分设计与其他专业设计分工以光分纤箱适配器为界,外侧为线路专业,内侧为其他专业。工程新敷设单芯皮线光缆长度为14720米,工程总投资39220.85元,共敷设184条。配线光缆是按照用户需求敷设,由于用户分布较分散等原因,故本工程用户配光缆的拓扑结构采用点对点的星型结构。结合工程概况可知,本工程光纤皮缆敷设长度非常大,因此会增加光纤信号损耗情况,线缆采用了ITU-T G.652D标准的单模光纤,自身损耗程度较小,但熔接施工环节较多,这就必须要加强整个熔接施工的掌控。
2.2光纤熔接步骤和要求
(1)端面制备。由于光缆是一种圆柱型结构,包括包层、纤芯、涂层工程,在剥除光缆涂层时,必须要快速、平稳。左手捏紧光纤快速持平,避免打滑,使用剥纤钳快速剥纤。在多束管层式光缆过程中,要采用分层盘纤法,依次放置束管,避免产生缠绕问题。在接续盒当中传入光缆,钢丝做好压紧固定工作,不得出现松动情况,否则会造成光纤打滚纤芯。在此过程中不得伤害到管束,开剥长度控制在1m左右,并将表面油膏擦拭干净。
(2)穿入热缩管。将不同管束、颜色光纤分开,并统一传入到热缩套管当中。光缆剥除涂抹层之后非常脆弱,因此热缩套管可以有效保护光纤接头。
(3)将熔接机电源打开,选择科学的熔接方案。熔接机可以分为交流电源和直流电源,根布局电流种类选择开关。在正式使用溶剂前,要在熔接环境中放置熔接机15min。根据不同光纤类型设定熔接机放置时间、放电时间、熔接参数。在使用熔接机中,必须要时刻处理熔接机中的光纤粉末和粉尘。
(4)光纤端面制作。光纤端面质量会直接影响后续的使用性能,因此在正式熔接前必须要保证端面的质量。
(5)裸纤清洁。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用平整的小块棉花,蘸取少许酒精,在已经剥覆光纤上进行擦拭。严格控制擦拭力度,棉花擦拭中要时刻转换层面,提高棉花利用率,保证清洁度。观察光纤剥除部位涂层是否被剥除干净,如果存在残留问题要重新剥除。如果其中有少量难以剥除的涂覆层,要用棉球蘸取酒精逐步擦拭掉。棉花在使用2-3次之后需要及时更换,每次都要使用棉花的不同层面,避免造成纤芯污染问题。
(6)裸纤切割。光纤切割时最为重要的步骤,考虑到24芯、48芯光缆的束管、加强芯、裸纤切割长度存在差异,所以要将不同光纤分类摆放,并进行切割。采用精良的切刀,按照要求切割方法。要先将切刀进行清洁和调整,保持切刀摆放的平稳性。切割当中要足够平稳、自然,避免出现光纤斜角或断纤。裸纤清洁、切割、熔接整个流程要衔接紧密,间隔时间不得过长,已经制备的断面不可放入到空间当中。
(7)熔接施工。将光纤放到熔接机V形槽当中,压上压板和夹具,将光纤切割长度设定为光纤压板中间部位。将防风罩关闭,按下熔接按钮即可自动完成熔接。熔接机采用全自动熔接机,具备三维图像处理技术与自动调节功能,可以检测熔接光纤端面情况、设定位置、光纤放置精度。①将2根同色标、端面制备完毕光纤放到V形槽中,二者保持15μm距离,盖上防护盖,按下启动开关展开熔接;②使用电弧对光纤端面加热0.5s,这样端面毛刺会被软化。使用两根光纤相对推进,让端面受到一定的压力;③在光纤停止移动后,电弧让两个光纤接头熔接在一起,根据不同模控制放电时间,单模为1s、多模为3s。
(8)从中间部位向两侧的方法将热缩后的套管放到固定槽中,对两侧余纤进行处理,最后规定在两侧卡子上。如果出现光纤过长或过短,要放在最后单独盘绕。科学的盘纤可以保证布局合理性、降低损耗量。
2.3OTDR监测
OTDR可以检测到光纤接头位置焊接质量,避免盘纤、封盒造成光纤损耗问题。在整个连续工作中,严格按照标准程序执行。其监测流程为:
(1)熔接时,每根光纤芯都要进行实时监测与追踪,对每个熔接点质量进行检查。
(2)盘纤完成后要逐一检查,确定盘纤的附加损耗。
(3)测定完光纤之后统一封接续盒,观察是否出现漏测、光纤预留空间小造成光纤挤压等。
(4)封盒之后对光纤进行监测,确保封盒对光纤无害。
3施工中的问题与解决措施
(1)人为因素。熔接工人操作不熟练、不规范,降低了施工质量和效率。针对此类问题,施工前对熔接施工人员展开培训,采用竞赛方法挑选出专业素质高的熔接人员,从而保证熔接施工效率和施工质量。
(2)机器因素。由于熔接机使用年限过程,出现了电极老化、切割刀磨损严重,造成切割面不平,溶解点出现气泡,加速熔接衰减。针对此类问题,可以定期展开熔接机养护工作,确保熔接机运行有效性,将超出使用年限的熔接机更换。
(3)环境因素。如果熔接环节境地,会降低光纤熔接效率。因此尽可能在室内操作,在工程车熔接或搭设简易帐篷等方法,尽可能提升熔接环境温度。
(4)施工方法因素。在一芯光纤熔接完成之后及时采用热缩管固定,整根光缆熔接完成之后要将其有序拜访到光纤盒内,每一芯光纤在盘纤盒内的弯曲直径都要大于30mm。也可以改进热缩管使用方案,将原来24芯光纤需要24根热缩管,缩减到只需要6根热缩管,不仅降低了成本,还简化了施工流程,保证最终的生产效益。
结束语
综上所述,熔接技术在光纤施工中占据了重要的位置,这就需要全面掌握熔接技术的应用方法,抓住施工要点,对现有问题进行改良。在中环逸仙养老院FTTH光缆工程的施工,我们将24芯光纤熔接之间控制在4h之内,熔接完毕后OTDR检测合格率为100%。
参考文献
[1]马志伟, 李军朝, 马成才. 熔接技术在光纤施工中的应用[J]. 电世界, 2018(11):666-668.
论文作者:周勤毅
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/8/7
标签:光纤论文; 熔接论文; 光缆论文; 端面论文; 熔接机论文; 工程论文; 技术论文; 《城镇建设》2019年第10期论文;