光纖熔接技術(shù)介紹

姓名王虎

光纖熔接技術(shù)介紹引言

在通信領(lǐng)域中,光纖傳輸具有傳輸頻帶寬,通信容量大,損耗低,不受電磁干擾,光纜直徑小,質(zhì)量輕,原材料來(lái)源豐富等優(yōu)點(diǎn)。因而,近年來(lái),光纖通信在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用光在光纖中傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生損耗，這種損耗主要是由光纖自身的傳輸損耗和光纖接頭處的熔接損耗組成光纜一經(jīng)定購(gòu)，其光纖自身的傳輸損耗也基本確定，而光纖接頭處的熔接損耗則與光纖的本身及現(xiàn)場(chǎng)施工有關(guān)。引言在通信領(lǐng)域中,光纖傳輸具有傳輸頻帶寬,通信容量意義由于降低光纖接頭處的熔接損耗，可增大光纖中繼放大傳輸距離和減小光纖鏈路的衰減量。因此,提高光纖的熔接質(zhì)量,降低熔接損耗,是非常重要的。本文針對(duì)光纖熔接技術(shù)做了介紹。意義由于降低光纖接頭處的熔接損耗，可增大光纖中繼放大傳輸距離主要內(nèi)容光纖熔接設(shè)備介紹光纖熔接步驟光纖接續(xù)點(diǎn)損耗的測(cè)量影響光纖熔接損耗的主要因素降低光纖熔接損耗的措施總結(jié)主要內(nèi)容光纖熔接設(shè)備介紹1光纖熔接設(shè)備介紹光纖熔接機(jī)主要用于光通信中，光纜的施工和維護(hù)。主要是靠放出電弧將兩頭光纖熔化，同時(shí)運(yùn)用準(zhǔn)直原理平緩?fù)七M(jìn)，以實(shí)現(xiàn)光纖模場(chǎng)的耦合。光纖熔接機(jī)KL-300T1光纖熔接設(shè)備介紹光纖熔接機(jī)主要用于光通信中，光纜的施工和維國(guó)外品牌日新、古河，藤倉(cāng)，住友光纖熔接機(jī)，愛(ài)立信，康寧(與西門(mén)子合并）國(guó)內(nèi)品牌有電子41所，南京吉隆和迪威普（兩個(gè)品牌以前為同一個(gè)公司）國(guó)外品牌光纖熔接機(jī)性能指標(biāo)南京吉隆KL-300T光纖熔接機(jī)性能指標(biāo)南京吉隆KL-300T光纖熔接機(jī)分類(lèi)手動(dòng)光纖熔接機(jī)沒(méi)有引入計(jì)算機(jī)技術(shù)，而且光纖熔接損耗很大（0.2dB左右）現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰采用微機(jī)控制的自動(dòng)光纖熔接機(jī)，光纖熔接損耗明顯減小（0.05dB--0.1dB）目前技術(shù)相對(duì)滯后除自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)、自動(dòng)熔接外，另加上了熒屏顯示熒屏是利用機(jī)內(nèi)裝的顯微攝像機(jī)與微處理機(jī)對(duì)光纖進(jìn)行攝像及電子顯示0.02-0.05加入熱接頭圖像處理系統(tǒng)，對(duì)熔接的全過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)攝取熔接過(guò)程中的熱圖像加以分析<0.02全自動(dòng)熔接機(jī)，在計(jì)算機(jī)控制下進(jìn)行全環(huán)節(jié)操作過(guò)程，處在研究階段，目前沒(méi)得到推廣使用目前主流光纖熔接機(jī)分類(lèi)采用微機(jī)控制的自動(dòng)光纖熔接機(jī)，光纖熔接損耗除自光纖切割刀目前RMB3000左右刀片光纖切割刀目前RMB3000左右刀片其它工具光纖剝皮鉗熱縮管光纜綜合開(kāi)剝刀其它工具光纖剝皮鉗熱縮管光纜綜合開(kāi)剝刀2光纖熔接步驟2.1光纖端面的制備光纖端面的制備包括剝覆、清潔和切割3個(gè)環(huán)節(jié)。合格的光纖端面是熔接必要條件,端面質(zhì)量直接影響到熔接質(zhì)量,所以在整個(gè)制備光纖過(guò)程中,切割也自然成了極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié),最為關(guān)鍵的一道工序。2光纖熔接步驟2.1光纖端面的制備2.1.1光纖涂覆層的剝除光纖是圓柱形介質(zhì)波導(dǎo)由纖芯、包層、涂覆層三部分組成。剝除前應(yīng)先酒精棉布清潔涂覆層,后穿上光纖熱縮管,以備下道工序使用平,即持纖要平,左手拇指和食指捏緊光纖,使之成水平,防止打滑穩(wěn),即剝纖鉗要握得穩(wěn)快,即剝纖要快,剝纖鉗應(yīng)與光纖垂直,上方向內(nèi)斜一定角度,然后用鉗口輕輕卡住光纖,右手隨之用力,順光纖軸向平推出去,整個(gè)過(guò)程要自然流暢,一氣呵成一般剝除20-30mm的涂覆層2.1.1光纖涂覆層的剝除光纖是圓柱形介質(zhì)波導(dǎo)由纖芯、包層、2.1.2裸纖的清潔包括兩個(gè)步驟進(jìn)行:(1)仔細(xì)觀察光纖剝除部分的涂覆層是否全部剝除,若有殘留應(yīng)重剝。(2)如有極少量不易剝除的涂覆層,可用棉球蘸適量酒精擦除。將棉花撕成層面平整的扇形小塊,沾少許酒精折成V形,夾住已剝覆的光纖,順光纖軸向擦拭,力爭(zhēng)一次成功,一塊棉花使用2~3次后要及時(shí)更換,每次要使用棉花的不同部位和層面2.1.2裸纖的清潔包括兩個(gè)步驟進(jìn)行:2.1.3裸纖的切割(1)切刀的選擇:切刀有手動(dòng)、電動(dòng)兩種。手動(dòng)切刀操作簡(jiǎn)單,性能可靠,要求裸纖較短,但對(duì)環(huán)境溫差要求較高;電動(dòng)切刀切割質(zhì)量較高,適宜在野外寒冷條件下作業(yè),但操作較復(fù)雜,工作速度恒定,要求裸纖較長(zhǎng)(2)操作規(guī)范:操作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練掌握動(dòng)作要領(lǐng)和操作規(guī)范(3)謹(jǐn)防端面污染:熱縮套管應(yīng)在光纖剝覆前穿入切割是光纖端面制備中最關(guān)鍵的部分,精密、優(yōu)良的切刀是基礎(chǔ)2.1.3裸纖的切割(1)切刀的選擇:切刀有手動(dòng)、電動(dòng)兩種。2.2光纖的熔接根據(jù)光纖的材料和類(lèi)型,設(shè)置好最佳預(yù)熔主熔電流和時(shí)間及光纖送入量等關(guān)鍵參數(shù)。A、放電實(shí)驗(yàn)使用前應(yīng)在熔接環(huán)境中放置至少15min,特別是在放置與使用環(huán)境差別較大的地方(冬天）,根據(jù)當(dāng)時(shí)的氣壓、溫度、濕度等環(huán)境情況,重新設(shè)置熔接機(jī)的放電電壓及電位置,以及調(diào)整V型槽驅(qū)動(dòng)器復(fù)位等,使熔接機(jī)自動(dòng)調(diào)整到滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的放電條件上工作。2.2光纖的熔接根據(jù)光纖的材料和類(lèi)型,設(shè)置好最佳預(yù)熔主熔電流

B光纖熔接在施工中采用的是高精度全自動(dòng)熔接機(jī),它具有X、Y、Z三維圖像處理技術(shù)和自動(dòng)調(diào)整功能,可對(duì)欲熔接光纖進(jìn)行端面檢測(cè)、位置設(shè)定和光纖對(duì)準(zhǔn)熔接過(guò)程中還應(yīng)及時(shí)清潔熔接機(jī)V形槽、電極、物鏡、熔接室等,隨時(shí)觀察熔接中有無(wú)氣泡、過(guò)細(xì)、過(guò)粗、虛熔、分離等不良現(xiàn)象如果多次出現(xiàn)虛熔現(xiàn)象,應(yīng)檢查熔接的2根光纖的材料、型號(hào)是否匹配,切刀和熔接機(jī)是否被灰塵污染,并檢查電極氧化狀況,若均無(wú)問(wèn)題,則應(yīng)適當(dāng)提高熔接電流

B光纖熔接在施工中采用的是高精度全自動(dòng)熔接機(jī),它2.3盤(pán)纖盤(pán)纖是一門(mén)技術(shù),也是一門(mén)藝術(shù)。科學(xué)的盤(pán)纖方法,可使光纖布局合理、附加損耗小、經(jīng)得住時(shí)間和惡劣環(huán)境的考驗(yàn),且可避免擠壓造成的斷纖現(xiàn)象盤(pán)纖的方法:(1)先中間后兩邊,即先將熱縮后的套管逐個(gè)放置于固定槽中,然后處理兩側(cè)余纖。(2)以一端開(kāi)始盤(pán)纖,即從一側(cè)的光纖盤(pán)起,固定熱縮管,然后處理另一側(cè)余纖。(3)根據(jù)實(shí)際情況,采用多種圖形盤(pán)纖,按余纖的長(zhǎng)度和預(yù)留空間大小,靈活地采用圓、橢圓、等多種圖形盤(pán)纖,最大限度利用預(yù)留盤(pán)空間。2.3盤(pán)纖盤(pán)纖是一門(mén)技術(shù),也是一門(mén)藝術(shù)?？茖W(xué)的盤(pán)纖方法,可使3光纖接續(xù)點(diǎn)損耗的測(cè)量方法一：熔接接頭損耗評(píng)估熔接機(jī)自帶接續(xù)頭損耗評(píng)估，會(huì)直接顯示在屏幕上。由于依賴(lài)于接頭和它的損耗評(píng)估算法求得的接續(xù)損耗可能和真實(shí)的接續(xù)損耗有相當(dāng)大的差異方法二：使用光時(shí)域反射儀（OTDR）3光纖接續(xù)點(diǎn)損耗的測(cè)量方法一：熔接接頭損耗評(píng)估3.1熔接質(zhì)量控制光纜熔接時(shí)如果連接的2條光纖的后向散射系數(shù)不同,就很有可能在OTDR上出現(xiàn)被測(cè)光纖接頭光功率發(fā)生增益的現(xiàn)象,這是由于連接點(diǎn)的后端散射系數(shù)大于前端散射系數(shù),導(dǎo)致連接點(diǎn)后端反射回來(lái)的光功率反而高于前端反射回的光功率的緣故,所以,應(yīng)采用雙向測(cè)試平均值。雙向測(cè)量結(jié)果如下圖所示3.1熔接質(zhì)量控制光纜熔接時(shí)如果連接的2條光纖的后向散射系數(shù)雙向測(cè)量偽增益和偽衰耗曲線正向測(cè)量時(shí)衰耗值為a的偽增益反向測(cè)量時(shí)衰耗值為a的偽損耗雙向測(cè)量偽增益和偽衰耗曲線正向測(cè)量時(shí)衰耗值反向測(cè)量時(shí)衰耗值3.2光纖故障分析1)接頭盒內(nèi)斷裂盒內(nèi)斷裂分為熱縮管內(nèi)部斷裂和外部斷裂內(nèi)部的斷裂一般是由于熔接后熱縮時(shí)光纖沒(méi)有拉緊,或者是因?yàn)闊峥s管和光纖熱膨脹系數(shù)不同,當(dāng)溫度變化時(shí)使接頭端面受到較大壓力而斷開(kāi)熱縮管內(nèi)纖芯斷裂衰耗曲線斷裂處反射功率較大,曲線類(lèi)似鏡面反射,熔接中破壞了端面平整度3.2光纖故障分析1)接頭盒內(nèi)斷裂熱縮管內(nèi)纖芯斷裂衰耗曲線斷外部斷裂是由于制備待熔接光纖時(shí)光纖受到意外刮傷,或者熔接后光纖發(fā)生了回縮,使盒內(nèi)光纖長(zhǎng)期受到堅(jiān)硬、尖銳物的壓力,最終導(dǎo)致斷裂2)接頭盒外斷裂測(cè)試曲線仍如作圖所示熱縮管外纖芯斷裂衰耗曲線斷裂處反射功率衰減很快,因?yàn)閿嗔衙鏄O不規(guī)則,反射強(qiáng)度很弱外部斷裂是由于制備待熔接光纖時(shí)光纖受到意外刮傷,或者熔接后光3)尾纖斷裂表現(xiàn)為一端光纜測(cè)試長(zhǎng)度和運(yùn)行參數(shù)吻合,但末端無(wú)鏡面反射特征,且表現(xiàn)為自然斷裂特征,曲線仍如上圖所示。故障一般發(fā)生在光配架接頭盒內(nèi),此時(shí)光纜對(duì)端相應(yīng)纖芯測(cè)試曲線如左圖所示。尾纖斷裂衰耗曲線3)尾纖斷裂尾纖斷裂衰耗曲線衰耗過(guò)大光纜受到了過(guò)大的壓力,或者是接頭盒內(nèi)光纖發(fā)生了回縮、受壓、彎曲半徑過(guò)小等情況,衰耗過(guò)大時(shí)的曲線衰耗過(guò)大光纜受到了過(guò)大的壓力,或者是接頭盒內(nèi)光纖發(fā)生了回縮、4影響光纖熔接損耗的主要因素影響光纖熔接損耗的因素較多,大體可分為光纖本征因素和非本征因素兩類(lèi)本征因素它是光纖自身因素,主要有四點(diǎn):a、光纖模場(chǎng)直徑不一致;b、兩根光纖芯徑失配;c、纖芯截面不圓;d、纖芯與包層同心度不佳。其中光纖模場(chǎng)直徑不一致影響最大。因此要減少連接損耗,首先要保證光纖尺數(shù)有良好的一次性.4影響光纖熔接損耗的主要因素影響光纖熔接損耗的因素較多,大體非本征因素a軸心錯(cuò)位b軸心傾斜c端面分離d端面質(zhì)量e接續(xù)點(diǎn)附近光纖物理變形總之,在光纖接續(xù)中,它除了與材料質(zhì)量、熔接工藝,還與操作人員的技術(shù)、工作經(jīng)驗(yàn)等有密切關(guān)系非本征因素5降低光纖熔接損耗的措施（1）一條線路上盡量采用同一批次的優(yōu)質(zhì)名牌裸纖（2）光纜架設(shè)按要求進(jìn)行。在光纜敷設(shè)施工中嚴(yán)禁光纜打小圈及折、扭曲（3）挑選經(jīng)驗(yàn)豐富訓(xùn)練有素的光纖接續(xù)人員進(jìn)行接續(xù)（4）接續(xù)光纜應(yīng)在整潔的環(huán)境中進(jìn)行（5）選用精度高的光纖端面切割器來(lái)制備光纖端面（6）熔接機(jī)的正確使用5降低光纖熔接損耗的措施（1）一條線路上盡量采用同一批次的優(yōu)6資料建檔光纖熔接完畢后,應(yīng)及時(shí)把熔接纖芯配線圖、光纖長(zhǎng)度、每千米損