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光缆熔接技巧与质量控制
2022-09-11 返回列表

一、光缆的基础知识

光纤的完整名称叫做光导纤维英文名是 OPTIC FIBER,是用纯石英(玻璃)以特别的工艺拉成比头发还细中间有介质的玻璃管,可以在很短的时间内传递巨大数量的信息。

1、多模光纤和单模光纤

  • 多模光纤

定义:具有大的芯径(50或62.5μm) ,能够采用不同的传输路径(多个模式)来传输的光纤。

优点:容易与光源以及其他光纤进行耦合,光源(发射机)成本低,并且具有简单的连接与熔接特性。

缺点:具有相对较高的衰减、低带宽,使得光在多模光纤内的传输被限制于短距离。

应用:主要应用在接入网和局域网等短距离场合。

  • 单模光纤

定义:芯径较小(9um),只能采用一种传输路径(单个模式)来传输的光纤。

优点:消除了模式色散,衰减小,传输距离远,大带宽,能在超长距离上承载10Gbit/s与40Gbit/s信号。

缺点:不能与光源以及其他光纤进行耦合,光源(发射机)成本高。

应用:主要应用在长途骨干网、城域网、接入网等场合。

2、常见光缆结构


光缆是以一根或多根光纤或光纤束制成符合化学、机械和环境特性的结构。不论何种结构形式的光缆,基本上都是由缆芯、加强元件和护层三部分组成。

3、光纤接头类型


  • 单模室内缆通常外护套颜色为黄色。

  • 多模室内缆通常外护套颜色为橙色。

4、常见光纤设备连接方式


二、光纤熔接

光纤连接采用熔接方式。熔接是通过将光纤的端面熔化后将两根光纤连接到一起的,这个过程与金属线焊接类似,通常要用电弧来完成,如下图所示:


1、光纤熔接设备和工具如下图所示:



2、光纤熔接的过程和步骤:

(1)开剥光缆,并将光缆固定到接续盒内

在开剥光缆之前应去除施工时受损变形的部分, 使用专用开剥工具,将光缆外护套开剥长度1m左右,如遇铠装光缆时,用老虎钳将铠装光缆护套里护缆钢丝夹住,利用钢丝线缆外护套开剥,并将光缆固定到接续盒内,用卫生纸将油膏擦拭干净后,穿入接续盒。固定钢丝时一定要压紧,不能有松动。否则,有可能造成光缆打滚折断纤芯。

(2)分纤

将光纤分别穿过热缩管。将不同束管,不同颜色的光纤分开,穿过热缩管。剥去涂覆层的光纤很脆弱,使用热缩管,可以保护光纤熔接头。如下图所示:


(3)准备熔接机

打开熔接机电源,采用预置的程式进行熔接,并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V型槽内的粉尘和光纤碎沫。

(4)制做对接光纤端面

光纤端面制作的好坏将直接影响光纤对接后传输质量,所以在熔接前一定要做好被要熔接光纤的端面。首先用光纤熔接机配置的光纤专用剥线钳剥去光纤纤芯上的涂覆层,再用沾酒精的清洁棉在裸纤上擦拭几次,用力要适度,如下图:


然后用精密光纤切割刀切割光纤,切割长度一般为10mm~15mm,如下图:


(5)放置光纤

将光纤放在熔接机的V形槽中,小心压上光纤压板和光纤夹具,要根据光纤切割长度设置光纤在压板中的位置,一般将对接的光纤的切割面基本都靠近电极尖端位置。关上防风罩,按“SET”键即可自动完成熔接,如下图:


(6)移出光纤用加热炉加热热缩管

打开防风罩,把光纤从熔接机上取出,再将热缩管放在裸纤中间,在放到加热炉中加热。加热器可使用20mm微型热缩套管和40mm及60mm一般热缩套管,20mm热缩管需40秒,60mm热缩管为85秒。如下图。


(7)盘纤固定

将接续好的光纤盘到光纤收容盘内,在盘纤时,盘圈的半径越大,弧度越大,整个线路的损耗越小。所以一定要保持一定的半径,使激光在光纤传输时,避免产生一些不必要的损耗。

(8)密封和挂起

如果野外熔接时,接续盒一定要密封好,防止进水。熔接盒进水后,由于光纤及光纤熔接点长期浸泡在水中,可能会先出现部分光纤衰减增加。最好将接续盒做好防水措施并用挂钩并挂在吊线上。至此,光纤熔接完成。

3、光缆接续质量检查

在熔接的整个过程中,保证光纤的熔接质量、减小因盘纤带来的附加损耗和封盒可能对光纤造成的损害,绝不能仅凭肉眼进行判断好坏:

1)熔接过程中对每一芯光纤进行实时跟踪监测,检查每一个熔接点的质量;

2)每次盘纤后,对所盘光纤进行例检,以确定盘纤带来的附加损耗;

3)封接续盒前对所有光纤进行统一测定,查明有无漏测和光纤预留空间对光纤及接头有无挤压;

4)封盒后,对所有光纤进行最后监测,以检查封盒是否对光纤有损害。

4、影响光纤熔接损耗的主要因素

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。

  • 光纤本征因素是指光纤自身因素,主要有四点:

1)光纤模场直径不一致;

2)两根光纤芯径失配;

3)纤芯截面不圆;

4)纤芯与包层同心度不佳。

  • 影响光纤接续损耗的非本征因素即接续技术。

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。

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。

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。


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