摘要:光纤通信是一种以光为传输媒介,以光纤作为传输导体的通信方式,其具有传输速率高、频带宽、与传统通信媒介相比具有大容量、不受电磁干扰的特别,其本身具有体积小、原材料(主要是二氧化硅)分布广、重量轻的特点,是目前通信系统的优质的传输媒介。随着其被大量的应用在各个领域,光纤的接续质量严重影响传输的可靠性。光纤通信中光缆接续是其重要的组成部分。根据相关数据表明,在光缆通信中接续损耗是影响网络稳定的主要因素之一。
关键词:光缆;熔接质量;措施;分析
1导言
现在光纤熔接仪表品牌较多,型号各式各样,操作简单便捷,熔接效果也较好,但这是在比较理想的熔接条件,没有外界因素干扰的情况下进行熔接的效果。在现实工作中,存在各种各样的恶劣条件或因素,如果熔接条件或因素没有把握好,就会严重影响熔接质量。下面我就从影响光纤接续质量的各种因素以及提高光纤接续质量的各种措施方面,从实际工作出发作个探讨。
2影响光纤接续质量的因素
2.1影响光纤接续质量的自身因素
造成光纤本身衰减的主要有:散射、吸收、折射率等因素。这些因素产生的损耗都是光纤的固有损耗。一是散射:主要包括瑞利散射、波导结构散射、拉曼散射、布里渊散射。二是吸收:光纤的主要材料是二氧化硅,光在二氧化硅中传输时,其中一部分光会被二氧化硅吸收掉,而且光纤除了二氧化硅外还有极少的杂质,这些杂质也会吸收一部分光,造成光纤在传输中的损耗。三是折射率:光纤在生产时不能保证所有光纤的折射率分布保持一致,总是存在一些微小的差异,这差异会导致一部分光在光纤中传输时损耗掉。
2.2影响光纤接续质量的人为因素
一是弯曲、挤压:在工程施工中,由于施工人员施工标准不高,责任心不强导致光缆弯曲超过限度,部分光纤内的光会因散射而造成损耗;当光缆受到外力挤压时,光纤会产生微小的弯面而造成损耗;在光缆接续中也会产生许多弯曲和挤压的情况,如光缆在接头盒内固定时,夹具压力过大就会产生挤压损耗;光纤盘纤时,绕圈太小就会产生弯曲损耗;加热热缩套管时,若热缩套管内存在杂物就会产生微弯损耗。二是轴心错位倾斜:两根对接光纤如果轴心错位会严重影响到接续质量,当错位1.2微米时接续损耗可达0.5dB。如果轴心倾斜也会影响接续质量,当光纤截面斜度为1°时约产生0.6dB的接续损耗,如果要求接续损耗≤0.1dB,则单模光纤的倾斜角应≤0.3°。三是光纤端面分离或不平整:两根光纤用活动连接器连接的不好时,很容易产生端面分离,造成连接损耗较大,而光纤接续时,当熔接机放电电压较低时,也容易产生端面分离的情况;用光纤切割刀制作端面时,若端面制作质量不好,平整度差,熔接机强制熔接后容易产生较大的损耗。
2.3影响光纤接续质量的环境因素
一是潮湿:在湿度较大的环境中进行光纤接续时,空气中过多的水汽会影响到熔接机的电极放电强度,从而导致光纤接头处融合的不均匀,造成光纤接头损耗。二是多尘:在多尘的环境中进行光纤接续时,清洁干净的光纤端面很容易被空气中的灰尘污染,而且空气中的灰尘颗粒容易在熔接机电极放电的瞬间融入到光纤接头里,从而造成光纤接头处的杂质吸收损耗。三是大风:在大风的环境中进行光纤接续时,接续的光纤可能在熔接机电极放电的瞬间被吹动,形成光纤轴心错位倾斜或端面分离,造成较大的光纤接续损耗。
3光纤的类型
根据ITU—T建议规范分类:按光纤所用采用的模式主要分为:多模光纤和单模光纤。其中多模光纤由于模式多,色散大,损耗也大等劣势,较常采用在短距离和容量小的光纤通信系统,本文在此不展开叙述,主要介绍单模光纤。G.652是常规单模光纤,零色散点在1300nm,此点色散最小;同时根据PMD又分为G652A、B、C、D四种。G.653是色散位移光纤(DSF)这是在上世纪80年底所研制出来的光纤,在1550nm窗口具有衰减系数低、无色散的特点,但随着波分复用设备的大量应用,目前较少采用该该类型光纤。G.654光纤是超低损耗光纤,主要用于跨洋光缆,其最大确定是制造困难,价格昂贵,因此很少使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆G.655光纤是非零色散位移光纤(NZ-DSF),分655A、B、C,主要特点是1550nm的色散较低(接近零),也称为真波光纤,广泛应用于密集波分复用,是现在国内长途干线光缆中主要采用的光缆。
4 提高光缆熔接质量的措施
4.1光纤端面的制备
光纤端面的制备包括剥覆、清洁和切割三个环节。
①光纤的剥覆。光纤剥覆即剥除光纤涂覆层,操作时要按照平、稳、快的剥纤原则,掌握其技巧。持纤要平,左手持纤在食指上打一个圈,以增加力度,防止打滑,所露长度以5 cm左右;右手拿剥纤钳要握得稳,不允许打颤、晃动;剥纤钳应与光纤垂直,上方向内倾斜一定角度,然后用钳口轻轻卡住光纤,右手随之用力,顺光纤轴向向外推出去。②裸纤的清洁。首先要观察光纤剥除部分的涂覆层是否全部剥除,若有残留,应重新剥除。如有极少量不易剥除的涂覆层,可用绵球沾适量酒精,一边浸渍,一边逐步擦除。清洁时,将棉花撕成层面平整的扇形小块,沾少许酒精,夹住以剥覆的光纤,顺光纤轴向擦拭,不能做往复运动。一块棉花使用2―3次后要及时更换,每次要使用棉花的不同部位和层面。③裸纤的切割。在这一环节中,精密、优良的切刀是基础,而严格、规范的操作是保证。切割光缆前首先清洁切刀V形槽、压板、刀刃和调整切刀位置,切刀的摆放要平稳,切割时,动作要自然,平稳。避免断纤、斜角、毛刺等不良端面产生。裸纤的清洁、切割和熔接的时间应紧密衔接,不可间隔过长。
4.2光纤的熔接
熔接前,根据光纤的材料和类型,在熔接机上设置好最佳预熔主熔电流和时间以及光纤送入量等关键参数,然后将切割完的光纤放在熔接机的v形槽中,小心压上光纤压板和光纤夹具,要根据光纤切割长度设置光纤在压板中的位置,关上防风罩,按熔接键就可以自动完成熔接,在熔接机显示屏上会显示估算的损耗值。熔接过程中还应及时清洁熔接机V形槽、电极、物镜等,随时观察熔接中有无气泡、过细、过粗等不良现象,及时分析产生上述不良现象的原因,采取相应的改进措施。在确保光纤熔接质量无问题后,对热缩管加热,保护熔接点处的光缆,并按顺序妥善放置保存好。
4.3光缆接续质量检查
在熔接的整个过程中,都要用OTDR测试仪表加强监测,保证光纤的熔接质量、减小因盘纤带来的附加损耗和封盒可能对光纤造成的损害,决不能仅凭肉眼进行判断好坏:熔接过程中对每一芯光纤进行实时跟踪监测,检查每一个熔接点的质量;封接续盒前对所有光纤进行统一测定,以查明盘纤是否存在问题;封盒后,对所有光纤进行最后监测,以检查封盒是否对光纤有损害。光纤熔接完毕后要有准确的光缆线路测试报告。
5结论
减小光纤接头的熔接损耗可使整条光纤链路传输损耗降低从而增加无中继放大的传输距离,提高光纤的维护余量,改善传输质量。文中列举了许多从实践工作中总结而来的经验措施,为我们今后进行光缆线路施工时提供了宝贵意见,值得借鉴。今后在大量的工程实践中,还应不断的学习和总结,寻找更完善的接续方法和措施,使得光纤接续损耗更低。
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论文作者:冯万红
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/10
标签:光纤论文; 光缆论文; 熔接论文; 端面论文; 质量论文; 色散论文; 因素论文; 《电力设备》2018年第25期论文;