摘要:近年来,随着互联网的普及,以及城市光纤的推广,光纤通信在许多领域得到了广泛的应用,给人们的生活带来了便利。现代通信网主要分为光纤通信、卫星通信、无线通信,其中光纤通信是最主要的应用主体,而传输损耗则是影响光纤网络传输质量的关键。笔者根据十多年的从业经验,详细地对光纤通信特点、传输损耗产生的原因进行阐述,并提出了相应的控制对策,希望能对相关从业人员提供参考。
关键词:光纤通信损耗 控制
一、现代光纤通信特点
光纤即光导纤维的简称,它主要由纤芯、包层、涂敷层构成,一般常见的有单模光纤和多模光纤。光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输介质,由于光波频率远高于电波的频率,同时作为传输介质的光纤的损耗又远低于其它传输介质,所以光纤通信技术拥有频带宽,通信容量大、传输速率快、损耗低,中继距离长、抗电磁干扰能力强、保密性能好、原材料丰富等特点【1】。 除此之外,光纤还有径细,重量轻,柔软寿命长、低辐射等物理特点,由于光纤具有诸多优势特点,使得光纤通信广泛应用于通信的主干线路、家庭宽带、办公专用数据线、有线电视系统、安防系统、军事领域等。
二、光纤传输损耗产生的主要原因
光纤在传输中的损耗一般可分为接续损耗和非接续损耗。接续损耗包括由于光纤自身特性引起的固有损耗以及非自身因素引起的的熔接损耗和活动接头的损耗。非接续损耗包括光纤自身的弯曲损耗和由于施工等因素造成的损耗,另外由于具体光纤应用环境对光纤传输带来的损耗也属于非接续损耗[2]。光纤传输衰减损耗,用db/km表示。在实际工程应用中,光纤传输产生损耗源主要集中在光分路器本身固有的损耗、接续接头、活动耦合连接处,以及施工造成的光纤擦伤折弯等。不管何种原因引起的损耗,都必须经过严格的损耗测算测试、过程质量控制及整改措施,才能保证电路开通,才能保证高效的通信传输质量。
三、光纤传输损耗的控制对策
对于光纤传输损耗的控制,首先应从源头上进行把控设防。在工程勘察设计、施工中,应该选择最佳的路由敷设光缆,工程中使用的光缆,其生产厂家及型号特性、纤芯数、端别顺序方向等都应一致,以求光纤的特性尽量匹配,使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。而工程本身用到的光分路器引起的损耗是不可避免的,但在设计时应根据本次工程光纤链路总长,以及业务分配布局情况,采取合理的分光比,尽最大程度减少损耗。在进行光缆施工、光纤熔接、活动接头耦合等重要重点工序,则必须采取相应的对策措施,尽量减少光纤损耗。
(一)施工环节应注意的事项
首先要强调的是,光缆敷设必须严格按照施工规范标准和设计要求来进行。光缆配盘规划,应选择有丰富施工经验的技术员来配盘,并尽量要求做到整盘配置,单余盘配置时光缆长度尽量≥500米,以求减少接头数量。光缆敷设,要充分考虑便利施工,建议从路由总长的中间开始向两头布放。敷设时,不能将缆盘放倒从盘轴上放缆,这很容易使光缆受到扭力,应使用铁支托架撑起缆盘方式布放光缆。布放光缆应统一指挥,加强联络,采用科学合理的牵引方法,且布放速度不能太快,连续布放的长度不宜过长,必要时应采用合适的半径倒“8”字形盘留,不让光缆受到扭力。在跨路段或是拐弯处等有可能损伤光缆的地方一定要小心,并采取必要的保护手段,再继续进行施工。在工程施工中,常见的架空光缆不规范施工引起的损耗有:布缆时瞬间最大牵引力过大造成损伤;布放过程中发生光缆打小圈、弯折、扭曲、擦伤、打背扣等现象;布缆后垂度绷得太紧,没有考虑光缆的自然伸缩率;跨路不够高造成车辆刮伤甚至刮断等。常见的直埋光缆不规范施工引起的损耗有:光缆埋深不够或保护方式不对,受到载重物体碾压后受损;光缆路由选择不当,因环境和地形发生变化使光缆受到损伤;光缆沟底不平,光缆出现拱起、挂起现象等。常见的管道光缆不规范施工引起的损耗有:穿放光缆时,没有布放塑料子管,光缆被擦伤;布缆牵引速度控制不好,光缆出现打背扣、或被擦伤;布缆时牵引角度过大造成折弯等。
另外,机房、设备内尾纤和光纤跳线绑扎、盘绕不规范,出现交叉缠绕,或尾纤绑扎太紧等现象,也会造成损耗,这是在施工时应该注意的。
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(二)光纤接续及耦合应注意的事项
1、光纤接续引出的损耗
光纤接续损耗,多数是由于操作不当引起的。常见产生接续损耗的主要原因包括:一是光纤接续时轴心移位。单模光纤的光纤芯直径很小,在光纤熔接过程中实现两根光纤轴心的完全吻合较为困难,如果发生错位会导致连续损耗。二是光纤轴心倾斜。熔接过程中光纤断面可能发生倾斜,当光纤断面倾斜度为1°时,接续损耗则较大。三是端面连接问题。光纤熔接过程中,如果活动连接器存在连接不到位,造成端面分离,则造成接续损耗甚至连接不成功。四是端面质量。光纤断面的平整度较差时容易产生损耗,严重的还可能产生气泡。五是热缩套管问题。热缩套管自身的质量问题,热熔后出现扭曲,产生气泡;或是热缩套管不干净、有灰尘或沙砾,热熔时对接续点有损伤,引起损耗增大。六是熔接机加热参数设置不当,造成热熔保护套管变形或产生气泡。七是收容盘纤方法不对,一般要求保持光纤绕圈半径至少大于40mm,才能避免损耗产生。
因此,在施工中技术人员要充分重视光纤接续时各种原因产生的损耗,严格按照标准规范做好光纤的接续工作,从而降低人为因素产生的附加损耗。
2、耦合引起的损耗
在设备连接接口、光路分光器、珐琅盘等耦合连接处,主要用各种不同型号接口的尾纤才能连接起整条光链路,而在各尾纤耦合连接触点,可能存在有灰尘和颗粒覆盖,就会引起损耗,这也是施工中需要注意到的。
3、接续及耦合引起损耗的对策措施
为提高光纤的传输质量,施工技术人员应采取以下措施减少光纤传输损耗:
一是严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作,光缆接续部位及切割工具应保持清洁,不得有污物,光纤切割后,不得在空气中暴露时间过长,不得让光纤待熔接端面受潮。
二是做好光纤端面。光纤端面的制作是决定光纤损耗的最重要影响因素,制作端面时宜采用优质且锋利的切割刀,切割后的光纤端面轴线倾角要小于0.3度,纤面清洁光滑没有灰尘,禁止其它物件触碰端面。而酒精棉擦拭一次,便换一个部位,以保持棉花干净,防止二次污染。
三是正确使用熔接机。熔接前要及时擦拭熔接机中的灰尘,将制作好端面的光纤放入熔接机V型槽内,根据光纤的切割长度决定光纤压板中的位置,关闭防风罩,根据光纤类型设置正确的熔接参数。
四是使用优良的活动连接器,保证接头良好接触,保证活动连接器耦合端口干净清洁,严防插头和适配器上有灰尘或颗粒。
五是不要使用劣质或弯曲变形的热缩套管,携带、存放套管时,注意清洁,不要让异物进入套管内。
六是提高盘绕收容光纤技巧,尽量比对测量并长开剥光纤,熔接后盘绕光纤时,尽量正好够着绕盘圈,最少半径须大于40mm,避免产生损耗。
(三)专业技术人员的选择
挑选组建一支经验丰富、训练有素的施工队伍,是减少光纤损耗的关键因素。而光纤接续更是一项技巧性强、质量要求高、要求严格的精细工作,接续人员的专业技术、操作实施流程等工艺技术、直接影响到接续损耗。因此应定期组织培训技术人员,不断提升专业技能,在日常的施工工作中注意总结经验教训,不断的提高操作技能和施工质量,积累技术经验,从而尽量避免人为因素造成的损耗。
四、结束语
随着通信技术的飞速发展,人们对通信的依赖日渐明显,这对通信传输质量提出了更高的要求。光纤通信作为目前应用最广泛的通信接入方式,在工程实施过程中,必须重视光纤通信传输损耗的问题,不仅设计单位,施工单位,包括维护单位,都应采取有效地控制手段改善和降低损耗,优化光纤通信网络传输性能,整体提高光纤通信的传输质量。
参考文献:
[1] 张晶.浅谈光纤通信技术 [J] 数字技术与应用.2013(02)
[2] 陈晓鹏.浅谈光纤通信传输损耗 [J] 数字技术与应用.2012(02)
论文作者:宋学文
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
标签:光纤论文; 光缆论文; 光纤通信论文; 端面论文; 熔接论文; 套管论文; 质量论文; 《基层建设》2016年第33期论文;