单模光纤在接续中应注意的技术问题

zxg133

楼主

2006-09-09 10:43:22

单模光纤是在给定的工作波长中，只传输单一基模的光纤。他不存在模式色散，所以单模光纤具有相当宽的传输频带，运用于长距离、大容量的传输。单模光纤的芯经很细，纤芯直径只有8-10μм，包层直径为125μм,可以制作的很长，但是为了制造、运输、施工的方便，通常光缆的出厂长度为1--6㎞。单模光纤的传输损耗现已低达0.2dB/㎞（1.55μм）,光缆接续长度不易小于2㎞.
　　光纤接续的方法很多，现阶段以电弧熔接法最为优越，应用最为广泛。电弧熔接法是利用光纤高温时的熔融性能和高压尖端放电产生的高温电弧原理，使光纤熔接起来的。目前，所生产熔接机都采用图象处理技术，做到自动设定光纤端面位置。单模光纤的自动对心和自动熔接，通过切换显象管画面，可以垂直和水平的两个方面观察光纤的对心和熔接情况。还可根据芯轴偏差和倾斜程度估算出接续损耗并显示出来。
　　在进行光纤接续时，一般按以下程序进行：
　　⑴ 在光纤上预先套上对光缆接续部位进行补强的带有钢丝的热缩套管；
　　⑵ 除去涂覆层，用被覆钳垂直钳住光纤快速剥除2０mm--30mm长的一次涂覆和二次涂覆层，用浸泡酒精的棉球或镜头纸用力擦试光纤，将纤芯擦拭干净，且注意光纤的表面不应有裂口，划痕。
　　⑶ 切割光纤，制作端面，在光纤接续中，光纤端面的制作是最为关键的工序。光纤端面的完善与否决定光纤接续损耗的重要原因之一。它要求制备后的端面平整，无毛刺、无缺损，且与轴线垂直，呈现一个光滑平整的镜面区，且保持清洁，避免灰尘污染。制备端面有三种方法，一是刻痕法，采用机械切割刀，用金刚石刀在表面上向垂直于光纤的方向划道刻痕，距涂覆层10㎜，轻轻弹碰，光纤在此刻痕位置上自然断裂，二是切割钳法，它是利用一种自制的手持简易钳进行切割操作。三是超声波电动切割法。这三个方法只要器具优良，操作得当，制备端面的效果都非常不错。
　　⑷ 将欲接的两根光纤放入熔接机中进行熔接，此由熔接机自动操作。
　　⑸ 用OTDR仪表进行接续性能测试几评定，符合接续指标后，再进行接续部位的补强保护，即热融带有钢丝的热缩管。
　　⑹ 最后，在全部纤芯接续完毕后，收入收容盘内，用OTDR仪表进行复测，不和格的要进行重新收容或重新接续，直到合格为止。
　　单模光纤接续损耗指标现一般定为0.08dB,在施工中，可根据实际情况规定指标，但一般都不大于0.08dB。
　　光纤接续损耗是由于接续点不完善而产生的损耗，影响接续点不完善的因素很多，归纳起来有两大类，即外因和内因。内因是指光纤本身的不完善，不能通过改善接续工艺来减少损耗，它包括芯径失配，折射率分布失配，光纤同心度不良，模场直径失配，所以在接续测试中，接续损耗值会出现大正大负的现象。通过多次接续只能使单向值小些，平均值趋于零，但正负现象不能避免，正负现象对光纤传输损耗有一定的影响。在工程中，光缆配盘时应尽量选用同一批出厂的光缆，A、B端尽量一一对应，人为的完善接续工艺以减少接续损耗。
　　外部因素是指非光纤本身不完善，而是接续工艺不良造成的，包括芯位置横向、纵向、光纤轴向角的偏差，光纤端面污染，这是由于在接续过程中属于熔接机的维护不及时、操作不当等人为因素造成接续损耗过大。
　　下面我们主要谈一下接续中常见的问题及预防措施，以日本藤仓自动熔接机为例，芯位置的横向偏差、纵向偏差、轴向角的偏差，是由于电极位置不适，熔接机聚焦不好等情况所造成的，在开始接续前，可先进行模场实验，选择适合接续被接光纤的模式及各种参数。然后对熔接机进行维护菜单的各项维护检测，如驱动复原程序维护，调整熔接机的聚焦状态；灰尘检查维护，使熔接机的镜头、电极等灰尘污染进行清洁；电极位置的放电实验，来调整合适的电极位置。
　　在光纤熔接过程中，放电时间、放电强度、推进量三个参数是不容忽视的重要因素，直接影响着光纤接头的机械强度和损耗大小，放电时间的长短与光纤接头的强度是正比关系，但是时间过长会使光纤因高温老化，所以，兼顾两者，通常将放电时间控制在2--5S。放电强度也要选择适当，过强会使光纤老化，过弱使光纤接续完成不好，影响接续损耗，通常根据实际情况来确定它的取值，一般在45--65之间。推进量是指光纤被放入熔接机熔接时，必须随着光纤的熔接，将光纤进行推进，推进量大了会使光纤接头偏粗，小了则接头偏细。一般推进量控制15--20μm范围。通过对这些数值的选择适当，来达到减小接续损耗的目的。
　　其次，对接续人员要严格要求，严格按照操作规范和操作规程进行接续。如放光纤时，位置要摆放适当，光纤距电极位置过大过小都不能接续；一纤接续完毕时，必须等待屏幕上显示复原待机后在开启盖子取出光纤；还有在热融热缩管后，必须等待其冷却后在取出等等。
　　最后值得注意的是热缩管也要讲究干净、清洁、无尘，否则热熔时，尘土对接续点有损伤，引起损耗增大。收容到收容盘时，尽量收成大圈，避免小圈所引起的损耗增大。光纤在收容盘中要用胶带使之固定好，不能出现上弹趋势，避免日后损伤。

rats

1 楼

2006-09-11 10:36:05

光纤熔接机接续损耗一般不超过0.05db,实际一般在0.01db左右,长度并不是2km,接续长度建议不要少于500m,因为用OTDR测试时一般要超过1km测试才能相对准确,长度越短,误差越大,(有些可能是错误的数据显示),当然国内认证都采用2km去认证,主要是涉及到很多试验,长度太短测试容易失真.

如果在OTDR上发现接续损耗比较大(会显示有台阶,长度等),剪断重新熔接,一般是切断面不好造成,可以检查切刀(尤其对现场施工).至于不同的熔接设备,我曾经试过5款国内外的,也包括楼上所说的那些,其实基本上差不多,国外精度相对高点,不要追求什么xy显示和三维显示,没什么实际意义,呵呵!大多数品牌都是日本的,国内南京也有一款,建议用国内的,如果要求不是太高的话,支持国货,呵呵!

lg0702

2 楼

2007-01-17 16:41:23

呵呵，楼上的光纤熔接机接续损耗一般不超过0.05db,实际一般在0.01db左右，其实是熔接机的估算值，想要封包后用OTDR测试得出基本不可能。

楼主的指标基本正常，单向一般0.1左右，双向0.08以下是比较正常和实用的指标！

如有不妥，请各位指正！

songa821

3 楼

2007-08-04 22:11:53

恩好的话一般都不大于0.05

huyie

4 楼

2007-11-04 15:14:03

单模光纤易断吗?在室内软光缆厂家是否都必须配熔接机.

qwflx

5 楼

2007-11-06 09:50:51

很好，但熔接损耗现在都放宽了些

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