浅议光缆接续及损耗

浅议光缆接续及损耗
邱兰芬
摘要：本文主要阐述了光缆线路施工、维护中光缆接续技术，分析了光缆接续损耗产生的因素及减小损耗的方法。
关键词：光缆接续；光纤熔接；损耗
随着光纤技术的不断发展和成本的不断降低，光纤通信在我国已形成了规模化、产业化的发展，已成为现代通信网络中最重要的基础设施。其具有传输频带宽、损耗低、通信容量大、中继距离长、抗电磁干扰、光纤间串话小，保密性好，耐腐蚀、耐高压、体积小重量轻、原材料丰富等优点。光缆线路是光纤通信系统的重要组成部分，光缆线路的建设质量是确保光纤通信系统性能良好和稳定的关键。而光缆接续则是光缆线路施工和维护中工程量大、技术要求高的一道重要工序。光缆接续质量的好坏直接影响通信线路的传输质量和系统的可靠性。通信论文,论文网,职称论文,发表论文
光缆接续是一项技术、工艺、环境要求高的专业工作，接续时操作人员要严格操作规范，周密细致，才可有效降低接续损耗。光缆接续的步骤一般可分为：光缆的开剥、固定、光纤接续、接续损耗的监测和评价、余纤的收容、光缆接头的封盒。
1、光缆的开剥
光缆开剥前，首先清洁光缆外皮大约2米，要剪掉光缆端头0.5米，以保证在光缆接续时有一个良好的开端。然后用光缆环切刀开剥光缆外护套，一般光缆开剥长度1.2米～1.5米，边旋转开剥刀边进刀，此时一定要把握好环切刀的进刀深度和力度，不要损伤光纤松套管。拔除光缆外护套拽缆时，光缆的转弯半径应大于光缆直径的20倍。开剥后的光缆口应平齐、无毛刺，缆芯无损伤。整理缆芯时，从开剥处剪断纱线及填充芯，加强芯留长约40㎜剪断，用脱脂纱布擦洗干净光纤松套管上的油膏，最后区分松套管管序，粘贴标签。
光缆的端别和松套管管序的确定，正对光缆端面，按填充芯颜色以红色领示填充芯开始，按照顺时针方向确定松套管管序为1、2、3……管，以绿色填充芯结束，此端光缆为A端，以红色填充芯开始逆时针方向确定松套管管序为1、2、3……管，以绿色填充芯结束，此端光缆为B端。松套管内光纤的纤序顺序以色谱兰、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫，粉红、天蓝顺序排列。
2、光缆固定
光缆固定包括加强芯和光缆的固定。为防止光纤松套管受损，已开剥的光缆口用绝缘胶带缠绕几圈，然后将加强芯和光缆固定在接头盒基础支架上，加强芯可适度折弯，以提高光缆的拉力。用扎带将光纤松套管固定在收纤盘上，用束管钳夹紧切断松套管并拔出，但不能损伤里面的纤芯，用脱脂纱布擦洗纤芯上的油膏。为了科学、合理收容余留光纤，使光纤接头热缩管能恰到好处被放置热缩管固定槽中，防止盘纤带来附加损耗，将去除了松套管的光纤在收容盘中预盘，剪去多余光纤。
3、光纤接续
光缆接续的实质就是光纤接续，光纤接续质量的好坏将影响整个通信系统的性能和稳定。光纤续接应按两根接续光缆松套管顺序和纤序一一对应。
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，合格的光纤端面是熔接的必要条件，端面质量直接影响到光纤熔接损耗的大小。
剥覆，剥除光纤表面的涂覆层，要掌握平、稳、快三字法。即手持光纤要平，剥纤钳要握稳，剥纤的动作要快。具体操作是左手拇指和食指捏紧光纤，使之成水平状，所露长度50㎜左右，余纤在无名指、小拇指之间自然打弯，以增加力度，防止打滑，右手握钳，在距光纤端头35㎜（适用于60 ㎜热缩管）处用钳口轻轻卡住光纤，剥纤钳与光纤垂直，上方向体内倾斜一定角度，用力顺着光纤轴向平推出去剥除涂覆层，整个过程要连续流畅，一次完成。注意剥覆之前先将增强保护热缩管套入被接光纤中，剥覆过程中不要损伤光纤。
清洁，剥除了涂覆层的光纤，不能直接切割，表面还有残留的涂覆材料，必须清洗干净后方可切割。清洁方法是将医用脱脂棉撕成一薄小方块，占少许无水乙醇（酒精），将剥覆后的光纤放上对折夹住，顺光纤轴向从不同的角度擦拭2～3次，有吱吱声时，表明已清洁干净。
切割，切割是光纤端面制备的关键环节。切割光纤需用专用的光纤切割刀。切割前要将光纤切割刀放置在平稳的地方，并用酒精棉签清洗切割刀片。光纤切割长度应根据使用热缩管的长度而定。对于60㎜长度的热缩管，光纤端面的切割长度16㎜左右。具体操作是打开切割刀的大、小压板，放置光纤，光纤涂覆层边缘对准切割刀标尺上16㎜刻度处，将光纤放入光纤导槽中并与刀刃垂直，合上小、大压板，推刀切割，再次打开大压板，左手捏住已切好的光纤的同时，右手打开小压板，移开切好的光纤。
注意，光纤切割之后不能再对裸露的光纤进行清洁，不要与其它物体磕碰破坏光纤端面或长时间放置在空气中有灰尘污染，应立即放入熔接机。操作光纤时不能用肉眼直接向纤中窥探，按要求戴上防护镜。
2）光纤熔接
光纤熔接是光纤接续的中心环节，需用专业熔接机。光纤熔接就是利用熔接机两个电极放电熔化光纤，将两根光纤熔接在一起的固定连接，具有接续损耗小，熔接点牢固可靠的特点。
如果选择使用全自动的光纤熔接机，熔接前应根据被接光纤的类型选择熔接程序和加热程序，同时为了得到最佳的熔接效果，需要调整电极放电的功率。所以在使用熔接机之前或出现较高的熔接损耗时，都要进行放电校正检查，若出现连续4次放电检查结果不良，就要检查电极是否磨损、损坏或更换电极。如果熔接机的V型槽、光纤压脚等有污染，及时用沾有无水酒精的棉签擦拭干净，之后再进行熔接操作。1打开防风罩，2打开光纤夹板，3放置已经切好端面的光纤（注意：放置时不要使用光纤的端面穿过V型槽，确保光纤端面被放置在电极与V型槽末端的中心位置）。4盖上防风罩，按自动键熔接。熔接机便自动进行清洁，光纤校准，端面检查，间隙预留，预熔，光纤推进，放电，连接损耗估算，张力测试等。熔接完成后，熔接机估算出熔接损耗并将其显示在监视器上。此值只是一个估值参考，不能作为熔接的实际损耗结果，实际损耗需用OTDR进行监测，每个接头损耗不超过0.08dB。取出光纤时，打开防风罩，熔接机对光纤进行张力测试，张力测试结束后，打开光纤夹板，取出光纤。
3）光纤接头的增强保护
由于光纤在连接时剥掉了一次涂覆层，抗拉强度大幅下降，因此在光纤熔接后就要对接头部位进行增强保护。将预先套进光纤的热缩管轻滑到熔接部位，熔接点处于热缩管的中间，然后置于加热器内，先是左边，将左边的加热器夹具压下，确保热缩管处于加热器的中部，且热缩管中的加强芯应该朝下，用右手拉紧光纤，右边加热器夹具压下，关闭加热器盖子，按加热键。加热完成后，机器发出嘟嘟声，此时可以从加热器中移出光纤。
4.余纤收容
余纤的收容也称盘纤，光纤接续完成并经测试合格后，将余留的光纤盘绕在余纤收容盘内。科学、合理的盘纤，可有效减小光纤的弯曲损耗，经得住时间和恶劣环境的考验。
以目前广泛使用的平板式盘绕法为例说明余纤收容的操作方法：先中间后两边，首先将接头处的热缩管按纤序逐个放在收纤盘中间热缩管固定槽中，加强芯都应朝上，然后将一侧余纤沿松套管顺势盘置在收纤盘挡槽内，再盘置另一侧余纤，此法有利于保护光纤的接头。值得注意的是：在收容盘上应以最大半径弯曲光纤，若个别光纤太长或太短可将其放在最后单独盘绕，但要保证光纤的弯曲半径R＞4㎝。最后可用防水胶带将光纤粘于收纤盘内，以防光纤翘起，在光缆封盒时损伤光纤。为防止盘纤时，带来不必要的附加损耗。盘纤过程中要加强OTDR监测。
5.光缆接头封盒
余纤收容完成后，进行接头盒的封盒。封盒前，要检查盒内光纤是否翘起、外露，收纤盘是否固定好，进缆口、接头盒四周密封填充胶要填充均匀。紧固上下盒体时，要循环递进加力，使盒体均匀受力，谨防断裂。封盒过程中和封盒后也要加强OTDR的监测，检查封盒是否对光纤有损害。
6.光缆接续损耗
光在光纤中传输时会产生损耗，这种损耗主要是由光纤自身的传输损耗和光纤接头处的接续损耗组成。光纤损耗的高低直接影响传输质量和中继距离的远近，因此，降低光纤的损耗对光纤通信有重大意义。
影响光纤接续损耗的因素很多，纤芯直径匹配不当；纤芯与包层同心度匹配不当；纤芯不圆度；折射率匹配不当等造成的损耗，属于固有内在因素。这类损耗不能通过改善接续工艺和熔接设备来减少。而接续损耗，则是熔接时由于光纤轴向错位；光纤的间隙过大；光纤端面制备不完善等造成的熔接损耗和盘纤造成的附加损耗。属于外在因素。可以通过提高接续人员操作水平，严格操作规范和接续流程，选用高性能熔接机、切割刀，工作环境少尘、不潮湿，盘纤时余纤盘绕半径尽可能大来减小接续损耗。
总之，提高光缆接续质量，减小接续损耗，才能确保光纤通信系统的传输质量和整个系统的稳定。
参考资料[1]通信工程施工技术．通信施工企业项目经理培训教材编写组．[2]光纤通信.卜爱琴主编.