从光纤的损耗谈接续工作.doc

现在，数字整转与双向化改造工程中，光缆与光纤被广泛地应用在广电有线电视网络系统。但是在选用和施工中不可避免要遇到一个重要的问题，就是尽可能地降低光 纤的损耗。此损耗是指光纤每单位长度上的衰减值，以dBkm为单位。当光信号从光纤的一端进入，从另一端发出时，其强度会减弱。这说明光信号通过 光纤传播后，光能量衰减了一部分。这就是光纤的传输损耗，这一数值的大小直接影 响传输距离和信号的强弱。因此，我们有必要了解并降低光纤的损耗对当前有线数字 电视网施工中的重要性。从光纤的损耗谈接续工作江苏新沂 史广生光纤损耗分类由 于 光 纤 自 身 因 素 引 入 的 损 耗 ， 造成光纤信号衰减的原因有多种，不外 乎：本征、弯曲、挤压、杂质、不均匀 和对接等。具体分类如下：812m区域里，另一个在紫外波段，强吸收时可达到0.71.1m波长。主要 表现为振动所引起。2）杂质引起的吸收损耗。光纤材料 中含一些有害过渡金属杂质，如跃迁金 属如铁、铜、铬等。由跃迁金属离子吸 收引起的光纤损耗取决于它们的浓度。 另外早期存在的氢氧根（OH-）吸收损 耗，现在制备工艺的提高已经可以忽略 不计。3）原子缺陷吸收损耗。光纤材料由 于受热或强烈的辐射，受激而产生的原 子缺陷造成对光的吸收。但一般情况下 这种影响很小，工程计算上一般忽略不计。2.散射损耗光纤内部的散射，会减小传输的功 率，产生损耗。散射中最重要的是瑞利 散射，它是由光纤材料内部的密度和成 份变化而引起的（这是光纤传播光信号 的特有现象，OTDR就是利用这一瑞利 散射特性设计的仪器）光在传输时遇到 这些比光波波长小，带有随机起伏的不 均匀物质时，改变了传输方向，产生散 射，引起损耗。1.吸收损耗这是由于光纤材料和杂质对光能的 吸收而引起的，它们把光能以热能的形 式消耗于光纤中，是光纤损耗中重要的 损耗，吸收损耗包括以下几种：1 ） 本 征 吸 收 损 耗 。 这 是 纤 芯 材 质 固有的吸收现象引起的损耗。通常有两个明显的吸收带，一个在近红外的波长3.波导散射损耗这实际上由交界面畸变或粗糙所引起的模式转换或模式耦合。一种模式由于交界面的起伏，会产生其他传输模式 和辐射模式。但模式的转换产生了附加 损耗，这种附加的损耗就是波导散射损 耗。目前的制造工艺基本可以克服波导 散射。因素有五点：1 ） 轴 心 错 位 。 单 模 光 纤 纤 芯 很 细，两根对接光纤轴心错位会影响接续 损 耗 。 当 错 位 1 . 2 m 时 ， 接 续 损 耗 达0.5dB。2）轴心倾斜。当光纤断面倾斜1 时，约产生0.6dB的接续损耗，如果要求 接续损耗0.1dB，则单模光纤的倾角应 为0.3。3）端面分离。活动连接器的连接不 好，很容易产生端面分离，造成连接损 耗较大。当熔接机放电电压较低时，也 容易产生端面分离，此情况一般在有拉 力测试功能的熔接机中可以发现。4）端面质量。光纤端面的平整度差 时也会产生损耗，甚至气泡。5）接续点附近光纤物理变形。光缆 在架设过程中的拉伸变形，接续盒中夹 固光缆压力太大等，都会对接续损耗有 影响，甚至熔接几次都不能改善。其 中 轴 心 错 位 （ 光 纤 模 场 直 径 不 一）影响最大，按CCITT建议，单模光纤 的容限标准：模场直径（9-10m）10，即容限约1m；包层直径1253m；模场同心度误差6，包层 不圆度2。接续人员操作水平、步骤、盘纤工艺水平、熔接机中电极清洁程度、熔接 参数选择、工作环境清洁程度等均会影 响到熔接损耗的数值。光纤接续点损耗的测量光纤接续损耗值是衡量一个光纤接 头质量的重要指标，有几种方法可以确 定熔接点的损耗，如使用熔接点的损耗 评估或OTDR（光时域反射仪）等。4.光纤弯曲孔径产生的辐射损耗光 纤 芯 材 料 较 软 ， 可 以 弯 曲 。 但 是弯曲到一定程度后，光纤虽然可以导 光，但会使光的传输途径改变。一般表 述为由传输模转换为辐射模，使一部分 光能渗透到包层中或穿过包层成为辐射 模向外泄漏掉，从而产生损耗。在工程 上，当弯曲半径大于510cm时，由弯 曲造成的损耗可以忽略。另外，由于物理特性的不同，多模 光纤的损耗明显大于单模光纤。通常多模 光纤可以用于短距离通讯网，组建中小型 光纤局域网，实现高速的数据交换。1.熔接点损耗评估某些熔接机使用一种光纤成像和测 量几何参数的断面排列系统。通过从两 个垂直方向观察光纤，利用计算机处理 并分析该图像来确定包层的偏移、纤芯 的畸变、光纤外径的变化和其他关键参 数，使用这些参数来综合评价熔接点的 损耗。但是，这种依赖于接头和它的损 耗评估算法求得的接续损耗可能和真实 的接续损耗有相当大的差异，仅适用于 粗略的估判。光纤连接器引入的损耗在有线电视网络施工中，FC和SC接 头是最为常见的接头类型，该类接头纤 芯的物理形式又分为3种，如下： 接续损耗2.光时域反射仪（OTDR）光时域反射仪（即OTDR：Optical Time Domain Reflectometer）又称背 向散射仪，是维护中测试光缆障碍的主 要工具，它是根据瑞利散射的原理工作 的，通过采集后向散射信号曲线来分析1.技术性接续损耗接续引入的损耗的因素较多，主要2.附加因素的影响。1.平型（PC）接头：2.球型接头（UPC）：3.斜型（APC）接头 特点：非接触、常用于多模；特点：接触、常用于单模特点：接触、用于单模 特征：黑色、蓝色、白色特征：黑色、蓝色特征：绿色连接损耗0.3dB 反射损耗-14dB 连接损耗0.3dB 反射损耗-30dB 连接损耗0.3dB 反射损耗-65dB各点的情况。菲涅尔反射是在光纤的折射率突变时出现的特殊现象。在光缆障 碍的测试中，菲涅尔反射峰的高低对障 碍点的判定起着不可低估的作用。由于 光纤的模场直径影响它的后向散射，因 此在接头两边的光纤可能会产生不同的 后向散射，从而遮蔽接头的真实损耗。 如果从两个方向测量接头的损耗，并求 出这两个结果的平均值，便可消除单向 OTDR测量的人为误差因素。实施工作 中，限于条件和时间，多数情况仅测量 一个方向接点损耗，对于1310nm短距 离传输光纤，测量结果不精准，影响不 大。另外，由光纤的模场直径失配引起 的损耗要比熔接损耗自身大。值得注意 的是，测试短距离的故障纤时候要接入 适当长度的尾纤，以避开测试盲区，提 高测量判定的精准度，一般长度为500米 以上，根据现场情况来选定。施工；另外“前走后跟，光缆上肩”的放缆方法，能够有效地防止打背扣的发 生。牵引力不超过光缆允许的机械牵拉 强 度 的 8 0 ， 瞬 间 最 大 牵 引 力 不 超 过100，且牵引力应加在光缆的加强件 上。敷放光缆应严格按光缆施工要求， 从而最低限度地降低光缆施工中光纤受 损伤的几率。仪）测试盲点、光纤维护及抢修尤为重要。6.正确合理使用熔接机熔接机的功能就是把两根光纤熔接 到一起，正确使用熔接机是降低光纤接 续损耗的最为重要基础工作。根据光纤 类型正确合理地设置熔接参数、预放电 电流、时间及主放电电流、主放电时间 等，并且在使用中和使用后及时去除熔 接机中的灰尘，特别是夹具、各镜面和 型槽内的粉尘和光纤碎末的清除。每 次使用前应使熔接机在熔接环境中放置 至少十五分钟，综合考虑操作场所当时 的气压、温度、湿度等因素，按需合理 设置熔接机的放电电压、放电位置及 型槽驱动器复位操作等。3.选配高素质的人员专职操作因 为 现 在 熔 接 大 多 是 熔 接 机 自 动 熔接，但施工人员的操作经验与熟练程 度，直接影响接续损耗的大小。接续人 员应严格按照光纤熔接工艺流程图进行 接续，并且熔接过程中应一边熔接一边 用OTDR测试熔接点的接续损耗。不符合 要求的应重新熔接，对熔接损耗值较大 的点，反复熔接次数以34次为宜，多 根光纤熔接损耗都较大时，可剪除一段 光缆重新开缆熔接。光缆熔接施工注意点1.剥缆的深度。需要熟练掌握操作 技巧和力度。2. 固定光缆端与开剥纤芯束管。1）纤芯束管不能缠绞。2）保留长度合适的加强件。3）预留合适的束管长度。3.余纤的保护。光纤熔接好后，还 要及时用热缩管保护，还要对余纤进行 盘留。（尾纤也同样注意操作规范）1）光纤在盘纤过程中，盘纤弯曲半 径不能太小，一般不能小于4mm。2 ） 在 盘 纤 时 ， 注 意 光 纤 的 盘 列 方 向，不得扭断光纤，盘完后将光纤全部 放入收容盘的挡板下面，避免封装时损 伤光纤。4.接头盒的密封。在工程中接头盒 直埋和架空较为常见，因而光缆接头盒减小光纤接续损耗的措施4.接续光缆应在整洁的环境中进行严 禁 在 多 尘 及 潮 湿 的 环 境 中 露 天 操作，光缆接续部位及工具、材料应保 持清洁，不得让光纤接头受潮，准备切 割的光纤必须清洁，不得有污物。切割 后光纤不得在空气中暴露时间过长尤其 是在多尘潮湿的环境中。如果特殊情况 下，最好配备相对密封的折叠帐篷作为 操作间。1.尽可能采购同批次制造的名优产品工程建设对于光缆有一定的要求， 同批次的光纤，其模场直径基本相同， 因而在断开点熔接可使模场直径失配对 光纤熔接损耗的影响降到最低程度。所 以希望光缆生产厂家用同一批次的裸纤 芯，按需要的长度连续生产，在每盘上 顺序编号并分清A、B端、不得跳号。敷 设光缆时须按编号沿事先确定的路由顺 序布放，并保证前一盘光缆的B端要和后 一盘光缆的A端相连，尽力保证接续时损 耗值达到最小。5.利用高精度的光纤切割器来制备光纤端面光纤端面的好坏直接影响到熔接损 耗大小，切割的光纤应为平整的镜面， 无毛刺、无缺损。光纤端面的轴线倾角 应1，高精度的光纤端面切割器不但 提高光纤切割的成功率，也可以提高光 纤端面的质量。这对OTDR（光时域反射2. 按施工规范架设光缆在光缆敷设施工中，严禁光缆打小 圈及折、扭曲，3km的光缆需要80人以 上参与施工，4km必须100人以上协同的密封极为重要。file:/D|/我的资料/Desktop/新建文本文档.txtAppliance Error (config