《信息網(wǎng)絡布線工程技術訓練教程》——世界技能大賽信息網(wǎng)絡布線競賽項目訓練指導書主編：盧勤、王公儒《信息網(wǎng)絡布線工程技術訓練教程》主編：盧勤、王公儒單元八

光纖冷接技術訓練任務本單元重點學習和了解光纖端接原理、光纖端面的結構和清潔保護方法，了解光纖冷接技術原理、皮線光纜結構原理，掌握光纖快速連接器和光纖冷接子的結構原理與制作方法，熟悉光纖鏈路的測試方法。訓練目標1.學習光纖端接原理，了解光纖端面的結構和清潔保護方法。2.了解光纖冷接技術原理、皮線光纜結構原理，掌握光纖快速連接器和光纖冷接子的結構原理與制作方法。3.熟悉光纖鏈路的測試方法。單元八光纖冷接技術訓練任務訓練目標8.1光纖接頭8.1.1常用光纖接頭與冷接子工程中常用的光纖接頭有直通型光纖快速連接器和預埋型光纖快速連接器兩種，常用的光纖冷接子有皮線光纜冷接子和光纖冷接子兩種。光纖接頭和連接器不能單獨使用，必須與其它連接器互配，才能形成光通路的連接，衡量光纖接頭和連接器產(chǎn)品質(zhì)量的主要光學特性指標為插入損耗（Insertloss）和回波損耗（Returnloss）。插入損耗是指接續(xù)的連接器產(chǎn)生的光功率衰減。插入損耗主要由相接續(xù)的兩根光纖之間的橫向偏離造成，如兩根光纖排成一直線，縱向偏離為零，則其造成的插入損耗最小，如圖8-1所示。因為纖芯與光纖包層的不同心、光纖包層與插針內(nèi)孔的不同心以及插針內(nèi)孔與外徑的同心度誤差等，都會引起光纖間的縱向偏離，如圖8-2所示。8.1.2光纖接頭對接原理圖8-1縱向偏離為零的光纖連接圖8-2縱向明顯偏離的光纖連接8.1光纖接頭8.1.1常用光纖接頭與冷接子8.1.28.1光纖接頭8.1.2光纖接頭對接原理回波損耗是用來衡量連接器端面的后向反射光大小的參數(shù)?；夭ǖ谋举|(zhì)也就是光線反射，根據(jù)菲涅爾反射原理，光線在傳輸過程中遇到兩種折射率不同的界面時會發(fā)生菲涅爾反射，造成光通路中的信號疊加或干涉。在光纖接續(xù)時，出現(xiàn)軸向錯位、纖芯傾斜、空隙、端面傾斜和纖芯直徑及折射率的微小差異等，這些不連續(xù)性，就會使部分光功率變成散射損耗，或以反射波形式返回發(fā)送端，產(chǎn)生回波損耗，如圖8-3所示。圖8-3接續(xù)點不連續(xù)現(xiàn)象8.1光纖接頭8.1.2光纖接頭對接原理回波損耗是用8.1光纖接頭8.1.3光纖接頭的端面結構光纖接頭采用的是陶瓷插針，其端面的形狀與接頭性能的優(yōu)劣密切相關。陶瓷插針端面如圖8-4所示，常見的有三種類型，F(xiàn)C型：端面為平面；PC型：端面呈球面，UPC型：端面仍為球面，它與PC的不同在于球面半徑更??；APC型：端面與光纖軸線夾角為8度。(1)FC型(2)PC(UPC)型(3)APC型圖8-4陶瓷插針端面圖8.1光纖接頭8.1.3光纖接頭的端面結構光纖接頭采用的8.1光纖接頭8.1.4光纖連接頭和適配器的清潔方法1.光纖連接頭的清潔與安裝1）光纖連接頭或適配器（耦合器）上都帶有保護作用的防塵蓋，清潔前先取下防塵蓋。2）用脫脂棉或無塵紙蘸無水酒精，清潔光纖連接頭或適配器上的端面。3）調(diào)整光纖連接頭與適配器上的定位槽，沿水平方向用適中的力將連接頭插入適配器孔內(nèi)。4）根據(jù)光纖連接頭的需要與否，旋轉(zhuǎn)（或扣）緊連接頭。5）擺放好連接頭帶的光纖，不影響系統(tǒng)設備的穩(wěn)定。6）從適配器上旋（或拔）下光纖連接頭，禁止帶光的光纖連接頭對準人體或人眼。2.適配器的清潔1）采用脫脂棉或無塵紙蘸無水酒精清潔適配器，小心穿入陶瓷套管內(nèi)進行清潔，穿入方向始終一致，或者用專門的清潔筆插入清潔。2）還可采用專用的壓縮空氣清潔適配器，壓縮空氣罐的噴嘴對準適配器的陶瓷套管，把壓縮空氣吹入陶瓷套管進行清潔。8.1光纖接頭8.1.4光纖連接頭和適配器的清潔方法18.2光纖冷接技術8.2.1光纖冷接技術的發(fā)展光纖冷接技術，也稱為機械接續(xù)，把兩根處理好端面的光纖固定在高精度V型槽中，通過外徑對準實現(xiàn)纖芯的對接，同時利用V型槽內(nèi)的匹配液填充光纖切割不平整所形成的端面間隙，這一過程不需要加熱或者熔接，因此稱為冷接。1.光纖冷接的特點1）冷接全套工具成本低于熔接全套工具和器材。2）操作簡單，對操作人員的技能要求比熔接低。3）采用結構簡單的機械壓接工具，可靠性高。4）工具簡單小巧，無需電源，工作環(huán)境溫度范圍寬，適合在各種環(huán)境下操作。5）光纖冷接前期準備工作簡單，無需熱縮保護。此外，一般光纖冷接子在壓接完成后仍然可開啟，較大程度地提高接續(xù)效率。2.光纖冷接的應用移動通信網(wǎng)絡中，光纖冷接主要適用于以下場合：1）光纜應急搶修。2）用戶接入光纜的建設及維護。3）移動基站的光纖接入8.2光纖冷接技術8.2.1光纖冷接技術的發(fā)展光8.2光纖冷接技術8.2.2光纖冷接技術原理1.V型槽無論是快速連接器，還是光纖冷接子，要實現(xiàn)纖芯的精確對接，就必須要將光纖固定住位置，這就是V型槽的作用，如圖8-5所示。2.匹配液對接光纖的端面間，并不能完美無隙的貼在一起，匹配液的作用就是填補他們之間的間隙，它是一種透明無色的液體，折射率與光纖一致。匹配液可彌補光纖切割缺陷引起的損耗過大，圖8-6為光纖與匹配液中光信號傳播的示意圖。匹配液通常密封在V型槽內(nèi)，以免流失。圖8-5V型槽圖8-6光纖與匹配液中光信號傳播8.2光纖冷接技術8.2.2光纖冷接技術原理1.V型槽8.2光纖冷接技術8.2.2光纖冷接技術原理常見的光纖端面分為平面、球面、斜面，因此兩段光纖端面之間的接續(xù)方式分為以下幾類：1）平面-平面接續(xù)(FC-FC)：指光纖接續(xù)點兩端均為切制的平面，如圖8-7所示。對接時要加入匹配液彌補接續(xù)空隙，實現(xiàn)光信號的低損導通。它是光纖冷接子主要采用的接續(xù)方式。2）球面-平面接續(xù)(PC-FC)：指光纖接續(xù)點一端為球面，另一端為平面，如圖8-8所示。根據(jù)產(chǎn)品結構的不同，可選擇性加入匹配液。用于高品質(zhì)產(chǎn)品的冷接續(xù)方式。3）球面-球面接續(xù)(PC-PC)：指光纖接續(xù)點兩端均為球面，如圖8-9所示。不用加入匹配液。該方式在活動連接器中大量使用。4）斜面-斜面接續(xù)(APC-APC)：指光纖接續(xù)點兩端均為斜面，如圖8-10所示。在接續(xù)點加入匹配液。主要用于對回波損耗要求較高的CATV模擬信號的傳輸。圖8-7平面-平面接續(xù)圖8-8球面-平面接續(xù)圖8-9球面-球面接續(xù)圖8-10斜面-斜面接續(xù)8.2光纖冷接技術8.2.2光纖冷接技術原理常8.2光纖冷接技術8.2.3光纖連接方式與尾纖制作1.光纖連接的方式1）臨時連接。采用此方法，測量尾纖與被測光纖間的耦合連接。特點是方便靈活，成本低，對損耗要求不高。2）固定連接。主要用于光纜線路中光纖間的永久性連接，采用熔接，也有粘接和機械連接。特點是損耗小，機械強度高。3）活動連接。主要用于光纖與傳輸設備間的連接，特點是靈活性好，調(diào)換連接點方便，缺點為損耗和反射較大。市場上主要是成品光纖跳線。2.尾纖的制作尾纖一端是連接頭，另一端是斷頭的光纜芯。光纖尾纖有兩種制作方法：一種是工廠生產(chǎn)的成品，另外一種是現(xiàn)場制作的光纖接頭(快速光纖連接器或光纖冷接子)，或者將所需要的光纖跳線剪斷。8.2光纖冷接技術8.2.3光纖連接方式與尾纖制作1.8.2光纖冷接技術8.2.4皮線光纜入戶1.皮線光纜及其衍生產(chǎn)品1）FTTH中的入戶光纜。FTTH是光纖接入網(wǎng)發(fā)展的最終形式。光纖接入網(wǎng)以光網(wǎng)絡單元的位置所在，分為FTTH（光纖到家庭）、FTTB(光纖到大樓)、FTTP(光纖到駐地)和FTTC(光纖到路邊)等幾種情況。2）皮線光纜的基本結構和特點。皮線光纜多為單芯、雙芯結構，橫截面呈8字型，加強件位于兩圓中心，可采用金屬或非金屬結構，光纖位于8字型的幾何中心。皮線光纜結構如圖8-11所示，實物如圖8-12所示。圖8-11皮線光纜結構圖圖8-12皮線光纜實物圖8.2光纖冷接技術8.2.4皮線光纜入戶1.皮線光纜及8.2光纖冷接技術8.2.4皮線光纜入戶皮線光纜外護套一般采用PVC（聚氯乙烯）或LSZH（阻燃聚烯烴）材料，LSZH阻燃性能高于PVC，同時，采用黑色LSZH可阻擋紫外線侵蝕，防止開裂，適用于室外到室內(nèi)的引入。皮線光纜基本類型如表8-1所示。國標名稱加強構件護套類型說明GJPV金屬加強構件PVC護套推薦使用GJPFH非金屬加強構件LSZH護套推薦使用GJPFV非金屬加強構件PVC護套一般GJPH金屬加強構件LSZH護套少用表8-1皮線光纜基本類型3）皮線光纜的衍生結構。除基本的四種皮線光纜外，還有多種衍生的結構，最常見的有管道入戶型光纜和自承式“8”字布線光纜（架空入戶型）兩種，如圖8-13所示。8.2光纖冷接技術8.2.4皮線光纜入戶皮線光8.2光纖冷接技術8.2.4皮線光纜入戶2.皮線光纜的入戶方式1）室內(nèi)布線。FTTH工程中，室內(nèi)布線是最為復雜的環(huán)節(jié)。皮線光纜可適應大多數(shù)室內(nèi)布線條件，配合快速連接器，在最短時間內(nèi)實現(xiàn)現(xiàn)場成端、對接。2）樓內(nèi)垂直水平布線。皮線光纜也適合于樓內(nèi)垂直水平布線。垂直布線要求光纜必須具備一定的抗拉強度。在一定的高度范圍內(nèi)，皮線光纜垂直布線的施工安全和性能穩(wěn)定。樓內(nèi)重直水平布線如圖8-14所示。圖8-13皮線光纜的衍生產(chǎn)品圖8-14樓內(nèi)垂直水平布線8.2光纖冷接技術8.2.4皮線光纜入戶2.皮線光纜的8.2光纖冷接技術8.2.4皮線光纜入戶3）管道入戶布線。管道入戶型光纜相比皮線光纜較硬，抗拉強度更高，同時含阻水材料，可減少雨水侵蝕，適合較長距離戶外管道敷設。光纜入戶后，剝離外護層、阻水材料及加強件，用中間的皮線光纜進行布線，這樣繼承了皮線光纜室內(nèi)布線的所有優(yōu)勢，同時減少了室外室內(nèi)光纜接續(xù)的環(huán)節(jié)。管道入戶布線如圖8-15所示。圖8-15管道入戶布線4）自承式架空入戶布線。自承式“8”字布線光纜具有金屬吊線，抗拉性能強。在室外以架空方式敷設，入戶前剪斷金屬吊線，固定在專用固定器上，剩余光纜剝離金屬吊線后采用皮線光纜引入室內(nèi)，如圖8-16所示。圖8-16自承式架空入戶布線8.2光纖冷接技術8.2.4皮線光纜入戶3）管道入戶布8.3光纖冷接的方法8.3.1快速連接頭的結構原理1.直通型快速連接器如圖8-17所示，這種連接器內(nèi)不需要預置光纖，也無須匹配液，只需將切割好的的纖芯插入套管用緊固裝置加固即可，最終的光纖端面就是現(xiàn)場切割刀切割的平面型光纖端面。2.預埋型快速連接器如圖8-18所示，這種連接器的插針內(nèi)預埋有一段兩端面研磨好的（球面型）光纖，與插入的光纖在V型槽內(nèi)對接，V型槽內(nèi)填充有匹配液，最終陶瓷插針處的光纖端面是預埋光纖的球形端面。圖8-17直通型快速連接器圖8-18預埋型快速連接器，藍色為預置光纖8.3光纖冷接的方法8.3.1快速連接頭的結構原理1.直8.3光纖冷接的方法8.3.2光纖快速連接頭的制作1.接續(xù)光纜接續(xù)光纜有皮線光纜和室內(nèi)光纜，以皮線光纜為例介紹光纖快速連接頭的制作。2.制作工具1）光纖冷接使用“西元”光纖冷接與測試工具箱，如圖8-19所示，型號為KYGJX-35。2）皮線剝皮鉗，用于剝除皮線光纜外護套，如圖8-20所示。3）光纖剝皮鉗，用于去除光纖涂覆層，如圖8-21所示。4）光纖切割刀，用于切割光纖纖芯端面，切出來后光纖端面應為平面，如圖8-22所示。5）無塵紙，用于清潔裸纖，如圖8-23所示。6）光功率計和紅光筆，用于測試光纖損耗。圖8-19西元冷接工具箱圖8-20皮線剝皮鉗圖8-21光纖剝皮鉗圖8-22切割刀圖8-23無塵紙8.3光纖冷接的方法8.3.2光纖快速連接頭的制作1.接8.3光纖冷接的方法8.3.2光纖快速連接頭的制作3.光纖快速連接器的制作方法以直通型快速連接器為例介紹制作方法。第一步：準備材料和工具。端接前，應準備好工具和材料，并檢查所用的光纖和連接器是否有損壞。第二步：打開光纖快速連接器。將光纖快速連接器的螺帽和外殼取下，鎖緊套松開，壓蓋打開，并將螺帽套在光纜上，如圖8-24所示和圖8-25所示。圖8-24打開快速連接器圖8-25螺帽套在光纜上8.3光纖冷接的方法8.3.2光纖快速連接頭的制作3.光8.3光纖冷接的方法8.3.2光纖快速連接頭的制作圖8-26剝?nèi)ス饫|外護套圖8-27光纜放入導軌中定長（3）將光纖和導軌條放置在切割刀的導線槽中，依次放下大小壓板，左手固定切割刀，右手扶著刀片蓋板，并用大拇指迅速向遠離身體的放下推動切割刀刀架（使用前應回刀），完成切割，如圖8-28所示。第三步：切割光纖（1）使用皮線剝皮鉗剝?nèi)?0mm的光纜外護套，如圖8-26所示。（2）使用光纖剝皮鉗剝?nèi)ス饫w涂覆層,用干凈的無塵紙蘸酒精擦去裸纖上的污物，將光纜放入導軌中定長，如圖8-27所示。8.3光纖冷接的方法8.3.2光纖快速連接頭的制作圖8-8.3光纖冷接的方法8.3.2光纖快速連接頭的制作第五步：閉合光纖快速連接器將鎖緊套推至頂端夾緊光纖，閉合壓蓋，擰緊螺帽，套上外殼，完成制作，如圖8-30所示。圖8-30制作好的光纖快速連接器第四步：固定光纖將光纖從連接器末端的導入孔處穿入，如圖8-29所示。外露部分應略彎曲，說明光纖接觸良好。圖8-28光纖切割圖8-29連接器穿入光纖8.3光纖冷接的方法8.3.2光纖快速連接頭的制作第五步8.3光纖冷接的方法8.3.3光纖冷接子的結構原理光纖冷接子實現(xiàn)光纖與光纖之間的固定連接。1.皮線光纜冷接子

適用于2×3mm皮線光纜、

2.0mm/

3.0mm單模/多模光纜，如圖8-31所示。2.光纖冷接子

適用于250μm/900μm單模/多模光纖，如圖8-32所示。圖8-33和圖8-34為皮線光纜冷接子拆分圖和內(nèi)腔結構圖圖8-31皮線光纜冷接子圖8-32光纖冷接子圖8-33皮線光纜冷接子拆分圖圖8-34皮線光纜冷接子內(nèi)腔結構圖8.3光纖冷接的方法8.3.3光纖冷接子的結構原理光纖冷8.3光纖冷接的方法8.3.4光纖冷接子的制作

1.接續(xù)光纜接續(xù)光纜有皮線光纜和室內(nèi)光纜，以皮線光纜為例介紹冷接子的制作。2.制作工具使用“西元”光纖冷接與測試工具箱。3.光纖冷接子的制作方法我們以皮線光纜冷接子為例介紹制作方法。第一步：準備材料和工具端接前，應準備好工具和材料，并檢查所用的光纖和冷接子是否有損壞。第二步：打開冷接子備用，如圖8-35所示。第三步：切割光纖。（1）使用皮線剝皮鉗剝?nèi)?0mm的光纜外護套，如圖8-36所示。圖8-35冷接子圖8-36剝?nèi)ス饫|外護套8.3光纖冷接的方法8.3.4光纖冷接子的制作1.接續(xù)8.3光纖冷接的方法8.3.4光纖冷接子的制作

圖8-37光纜放入導軌中定長圖8-38光纖切割（2）使用光纖剝皮鉗剝?nèi)ス饫w涂覆層,用干凈的無塵紙蘸酒精擦去裸纖上的污物，將光纜放入導軌中定長，如圖8-37所示。（3）將光纖和導軌條放置在切割刀的導線槽中，依次放下大小壓板，左手固定切割刀，右手扶著刀片蓋板，并用大拇指迅速向遠離身體的放下推動切割刀刀架（使用前應回刀），完成切割，如圖8-38所示。8.3光纖冷接的方法8.3.4光纖冷接子的制作圖8-38.3光纖冷接的方法8.3.4光纖冷接子的制作

第四步：光纖穿入皮線冷接子把制備好的光纖穿入皮線冷接子，直到光纜外皮切口緊貼在皮線座阻擋位，如圖8-39所