北邮现代通信技术光纤熔接实验报告

1、信息与通信工程学院现代通信技术实验报告二题目：光纤的熔接姓名： 班级： 学号： 序号： 光纤的熔接一、 实验目的1. 了解光纤剥线钳、光纤切割刀和光纤熔接机的原理和使用方法；2. 实际动手完成光纤的熔接；二、 实验内容在老师的演示和指导下完成光纤的熔接。三、 实验仪器介绍实验仪器：光纤剥线钳、光纤切割刀和光纤熔接机。其中光纤熔接机组成：1. 光纤的准直与夹紧机构光纤的准直与夹紧结构由精密V型槽和压板构成。精密V型槽的作用是使一对光纤不产生轴偏移。2. 光纤的对准机构 要对准两条光纤，每条光纤需要6个自由度。将光纤在准直与夹紧机构内的一段光纤作为对象分析，并把光纤的放置方向定为Z方向，即有以下6

2、个自由度影响光纤的位置：X，Y，Z三个方向的平移自由度和绕X，Y，Z三个方向旋转的自由度。3. 电弧放电机构熔接机的电弧放电由两根电极完成。熔接机的放电电流和放电时间均可以调节。4. 电弧放电和电机驱动的控制机构驱动机构由丝杆和步进电机构成。为了实现光纤的对准过程，使V型槽可以在X、Y、Z三个方向上平动。四、 实验过程1. 使用光纤剥线钳剥除2cm左右的光纤被覆，光纤剥线钳上有3个钳孔，孔径尺寸由大至小分别用于剥除光纤的塑料保护层、光纤的被覆以及树脂涂层。在剥除时，注意将光纤置于刀孔正中间，防止光纤折断或扭曲；此外光纤应尽量保持平直，避免过度弯曲裸光纤，从而导致光纤变形影响熔接参数。（剥线钳可

3、以适度倾斜，方便快速剥除被覆）2. 用蘸有酒精的脱脂棉擦净光纤，去除光纤表面的被覆残留。擦拭时应注意避免重复污染，擦拭干净后不能再触碰裸光纤。3. 按步骤用光纤切割刀切断光纤。光纤切割刀的截面如图所示。将清洁后的裸光纤放置在光纤切割刀中较小的V型槽中（如果固定端有被覆，应置于较大槽内），保持光纤与刀片垂直。切断后的裸光纤不能再触碰或者切割。（注意光纤碎屑要统一集中处理）图1 光纤切割刀示意图 图2 光纤切割刀实物图4. 打开光纤熔接机的防风盖，将处理好的光纤放置于熔接机的V形槽中。注意放置光纤时手尽量不触碰光纤和熔接机核心部件，而且两端光纤不能伸过尖端电弧，否则熔接时出现“距离错误”，正确放置

4、方式如下图所示。光纤平整放置后，盖好防风盖和顶盖。 图3熔接机截面图和正确放置光纤的方法5. 按下“AUTO”键，熔接机开始自动熔接。从屏幕中可以看到，熔接机将两根光纤在水平和垂直两个方向进行准直和方位对准（X、Y方向），然后进行距离调整。若两端面放置距离过大，则熔接机将会停止熔接并发出警告。若光纤在V形槽内时碰触到边缘或处理不干净时，往往会在光纤端面处沾有灰尘，熔接机将使用瞬间电弧放电清除端面灰尘，然后再作端面检查，若仍留有灰尘，同样会有错误提示。6. 光纤熔接完成后，数据会自动保存，同时显示损耗系数，按下“张力测试”按钮，张力测试完成后，打开防风盖取出光纤，注意用力不能过猛防止刚熔接上的光

5、纤断点裂开。7. 关闭熔接机电源，清理光纤碎屑。五、 实验成果图4 熔接的光纤 图5 光纤熔接机显示屏显示损耗六、 问题及解决1. 实验中多次出现熔接失败，分析原因为光纤切割时操作不规范，经过反复尝试，最终成功熔接。2. 实验中多次出现损耗过大，网上查阅资料了解什么因素可能影响光纤的损耗？如何能够减少损耗？影响光纤损耗的因素查阅结果如下：光纤接头处的熔接损耗与光纤的本身以及现场施工有关。影响光纤熔接损耗的因素较多，大体可分为光纤本征因素和非本征因素两类。（1）光纤本征因素是指光纤自身因素，主要有四点。a. 光纤模场直径不一致；b. 两根光纤芯径失配；c. 纤芯截面不圆；d. 纤芯与包层同心度不

6、佳。其中光纤模场直径不一致影响最大，按CCITT(国际电报电话咨询委员会)建议，单模光纤的容限标准如下：模场直径：（910m）±10，即容限约±1m；包层直径：125±3m；模场同心度误差6，包层不圆度2。 （2）影响光纤接续损耗的非本征因素即接续技术。  a. 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1.2m时，接续损耗达0.5dB。 b.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°。 c. 端面分离：活动连接器的连接不好，很容易产

7、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。 d. 端面质量：光纤端面的平整度差时也会产生损耗，甚至气泡。 e. 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。 (3)其他因素的影响。 接续人员操作水平、操作步骤、盘纤工艺水平、熔接机中电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等均会影响到熔接损耗的值。减少损耗的方法有（1）选用品质较高的合格光纤。（2）实验过程不随意弯曲光纤，保持实验环境整洁，尤其是切割刀和熔接机电弧放电机构部分；光纤严格用酒精清洁。（3）实验者熟悉操作流程，放置光纤的过程不能再次污染光纤和仪器。（4）光纤的断面切割要整齐，要求放置光纤时需要严格置于V形槽内，加紧再垂直切割等。七、 心得体会实验中在熔接机的显微镜下观察了光纤的基本结构，清晰地看到光纤的包层和纤芯，并且在实验中自己亲自动手操