光缆接续与测试.docx

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光缆接续与测试

光缆接续与测试

第一章光缆接续

一：

接续方式

1：

熔接（死接头）是相对最快的光纤端接方式。

用辅助工具将铺设光纤与尾纤（光纤）剥去外皮、切割、清洁后，在熔接盘等的保护下使用光熔接机“熔”为一体即成。

熔接方式稳定可靠，失败率在1%以下，缺点是需要在现场有电源，设备体积庞大、价格昂贵而且需要专业人员操作和日常维护。

    2：

机械接续（活接头）是将铺设光纤与尾纤（光纤）均剥去外皮、切割、清洁后，插入接续匹配盘中对准、相切并锁定。

机械接续过程可逆，速度也较快，失败率略高于熔接，工具简易投入很小，但接续匹配盘通常不便宜。

    “纤对接头”，是指铺设光纤与光连接器直接相连接。

二：

接续步骤 

光缆接续步骤：

三、单模光纤在接续中应注意的技术问题

单模光纤是在给定的工作波长中，只传输单一基模的光纤。

光纤接续的方法很多，现阶段以电弧熔接法最为优越，应用最为广泛。

电弧熔接法是利用光纤高温时的熔融性能和高压尖端放电产生的

高温电弧原理，使光纤熔接起来的。

光纤接续损耗是由于接续点不完善而产生的损耗，影响接续点不完善的因素很多，归纳起来有两大类，即外因和内因。

1、内因

内因是指光纤本身的不完善，不能通过改善接续工艺来减少损耗，它包括芯径失配，折射率分布失配，光纤同心度不良，模场直径失配，所以在接续测试中，接续损耗值会出现大正大负的现象。

通过多次接续只能使单向值小些，平均值趋于零，但正负现象不能避免，正负现象对光纤传输损耗有一定的影响。

在工程中，光缆配盘时应尽量选用同一批出厂的光缆，A、B端尽量一一对应，人为的完善接续工艺以减少接续损耗。

2、外因

外部因素是指非光纤本身不完善，而是接续工艺不良造成的，包括芯位置横向、纵向、光纤轴向角的偏差，光纤端面污染，这是由于在接续过程中属于熔接机的维护不及时、操作不当等人为因素造成接续损耗过大。

值得注意的是热缩管也要讲究干净、清洁、无尘，否则热熔时，尘土对接续点有损伤，引起损耗增大。

收容到收容盘时，尽量收成大圈，避免小圈所引起的损耗增大。

光纤在收容盘中要用胶带使之固定好，不能出现上弹趋势，避免日后损伤。

四、光缆接续

作为光缆接续的中心环节，应抓好软硬两大因素和具体操作中的剥、洁、切、熔、盘、测、封。

1．光纤端面的制备

⑴光纤涂覆层的剥除

应掌握平、稳、快三字剥纤法。

“平”，即持纤要平。

左手拇指和食指捏紧光纤，使之成水平状，所露长度以5cm为宜，余纤在无名指、小拇指之间自然打弯，以增加力度，防止打滑。

“稳”即剥纤钳要握得稳。

“快”，即剥纤要快，剥钳应与光纤垂直，上方向内倾斜一定角度，然后用钳口轻轻卡住光纤，右手随之用力，顺光纤轴向平推出去，整个过程要自然流畅，一气呵成。

⑵裸纤的清洁

一是讲究清洁用料择优原则，即选择使用优质医用脱酯棉，工业用优质无水乙醇。

二是应用“两次”清洁法，即剥纤前对所有光纤用干棉捋擦，并用酒精棉对尾纤5-6cm处重点清洁；三是注意与切、熔操作的衔接，清洁后勿久置空气中，谨防二次污染。

⑶裸纤的切割

切割是光纤端面制备中最为关键的步骤。

操作规范如下（以手动为例）：

光纤的放置，应讲究“前抵后掀、先进后撤”，即手持光纤，稍超前刻度要求平放导槽中，后部稍向上抬起，使光纤前半部紧抵导槽底部，然后向后撤至要求刻度，从而确保光纤吻合“V”导槽并与刀刃垂直。

切割时，动作要自然、平稳、勿重、勿急，避免断纤、斜角、毛刺、裂痕等不良端面的产生。

3．光纤熔接

光纤熔接是接续工作的中心环节。

首先应根据光缆工作要求配备蓄电池容量和精密合适的熔接设备，操作中应狠抓“快、准、细、严”四字。

即动作快捷，放纤准确，观察仔细，严格按流程操作，光纤的接、放、取、缩及仪器操作应快速、程序化。

光纤在导槽及熔接室中放置应准确、到位，以便于仪器校准调节。

操作过程中观察仔细，应做到“一瞧、二看、三分析”。

即拿纤后快速观察，有无明显的棉花绒毛、灰尘颗粒粘附，光纤端面有无因断、碎而造成侧面反光现象，在光纤的拿、放、取过程中，应随时观察两侧光纤有无挂、扯、挤压。

同时观察熔接中屏幕上有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象的原因，若产生不良现象应检查熔接的两根光纤材料、型号是否匹配，切刀和熔接机是否被灰尘污染，并检查电极氧化状况，若均无问题，则应适当提高熔接电流。

4．盘纤

（1）：

盘纤规则和方法：

沿松套管或光缆分支方向进行盘纤，前者适用于所有的接续过程，后者仅适用于主干光缆末端，且为一进多出。

⑵注意事项：

盘纤中应特别注意“底、边、沿、坎”四个部位。

即在预留盘上光纤的盘绕应尽量沉底，靠边，并用胶带粘贴加固，同时避免靠、漫预留盘的沿和有异物突起的坎，必要时用胶带进行包裹保护。

统计表明盘纤后的断纤现象80%与此有关。

5．封盒

封盒是接续中的收尾工作，讲究“严密”二字，操作时应兼顾里外两个方面。

里：

指封盒前，检查光纤有无外露，余留盘整体是否固定？

在盒内摆放是否端正到位，填充胶是否均匀，特别是光缆根部缠胶要恰到好处，盒体合拢部位凹凸是否吻合，既要密封又不会使合拢困难。

外：

指盒体封固应讲究方法，对螺钉式，要采用循环递进加力法，使盒体受力均匀，谨防断裂。

对卡接式，冬季施工，必要时应预热烘烤卡接环。

五、管序及纤序

1、管序

类似电缆色谱排序法：

正对光缆端面，使其中的松套管（带状缆除外）按填充芯颜色：

红、绿……顺时针（或逆时针）统一排列编号。

2、纤序

松套管中的光纤色谱：

兰、桔、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、粉绿顺排。

第二章光纤接续损耗分析、OTDR测试原理及光缆测试的常见问题

一、光纤接续损耗分析

1、光纤接续损耗产生的原因

（1）本征损耗

（2）光纤的附加损耗

附加损耗是成纤后产生的损耗，主要是由于光纤受到弯曲和微弯所产生的，在成缆和光缆的施工过程中，都不可避免地要发生弯曲，因此就会产生附加损耗，对于单模光纤，对接的两根纤，由于模场直径，纤芯和包层的同心度、纤芯的不圆度参数的差异，会导致光纤接续损耗的产生，在两根光纤完全对准，且忽略端面间隙的情况下，接续损耗主要取决于光纤模场直径的差异。

2、影响光纤接续损耗的原因

影响光纤接续损耗的原因，主要是光纤本身的结构参数和熔接机的熔接质量，同时还有一些人为因素和机械因素，比如光纤收容盘纤产生的弯曲损耗，光纤切割的断面质量，横向失配、纵向分离、轴向倾斜等。

二、光纤接续损耗测试分析

1、熔接机对接续损耗估算原理

熔接机接续是通过对光纤X轴和Y轴方向的错位调整，在轴心错位最小时进行熔接的，这种能调整轴心的方法称为纤芯直视法，这种方法不同于功率检测法，现场是无法知道接续损耗的确切数值的，在整个调整轴心和熔接接续过程中，通过摄像机把探测到所熔接纤芯状态的信息，送到熔接机的分析程序中，然后熔接机计算出接续损耗值，其实准确地说，这只能是说明光纤轴心对准的程度，并不含有光纤本身的固有特性所影响的损耗，而OTDR的测试方法是后向散射法，它包含有光纤参数的不同形式的反射损耗，所以熔接机所显示的数据配合观察光纤接续断面情况只是粗略地估计了光纤接续点损耗的状况，不能作为光纤接续损耗的真实值。

2、用OTDR监测光纤接续，常用的有两种方法

第一种是前向单程测试法，OTDR在光纤接续方向前一个接头点进行测试，采用这种方法监测，测试点与接续点始终只隔一盘光缆长度，测试接头衰耗较为准确，测试速度较快，大部分情况下能较为准确的取得光纤接续的损耗值，但缺点是所测得的损耗值全部是单向测试数据，还不能全面、精确地反映光纤接续的真正的损耗值。

第二种是前向双程测试法，OTDR测试点与接续点的位置仍同前向单程监测布置一样，但须在接续方向的最始端做环回，即在接续方向的始端将每组束管内的光纤分别两两短接，组成环回回路，由于增加了环回点，所以OTDR测试可以测出接续损耗的双向值，用OTDR前向双程测试光纤，两方向测试的结果有时会不同，主要原因是光纤芯径和相对折射率均不相同时（即不同品牌或不同批次的光纤熔接），不仅会造成熔接损耗增加，还会造成OTDR两个方向（A端到B端或B端到A端）的测量值相差很大，当两根被熔接的光纤的模场直径不同时，因为小模场直径光纤传导瑞利散射光的能力比大模场直径光纤强，所以当这两种直径的光纤熔接时，若从小模场直径光纤向大模场直径光纤方向测试时，熔接损耗可能是负值（即虚假增益），反之，则出现高损耗值，这是一种表面现象，是由于不同模场直径对瑞利散射光传导能力不同所造成测量上的缺陷，并非熔接点的实际损耗，所以从两个不同方向测试并取平均值后，所得的损耗才是熔接点的真正损耗，所以双向测试能避免这种误判的情况，具体测试原理及方法如下：

三、OTDR设置及曲线分析

1：

距离与脉冲的设置

距离与脉冲的关系为正比关系。

距离越长,脉冲越大。

一般为5KM测试距离脉冲为50ns,10KM为100ns,20KM—50KM为500ns，100KM为1000ns—2000ns。

在测试使用时，可根据OTDR屏幕显示曲线长度调整距离长短及脉冲大小；一般曲线长度显示在屏幕上以屏幕的1/2为佳。

2：

时实与平均

时实测试是OTDR激光器一次发光测试光缆纤芯，在障碍处理时，可在短距离中继段使用，快速测定障碍点。

平均测试是OTDR激光器多次发光后，除以平均次数所得纤芯数据。

平均次数越大（或平均时间越长），测试结果越准确。

3：

波长选择

使用OTDR测试光纤接续损耗或障碍测试时，1550nm的波长对光纤弯曲的损耗较1310nm敏感（即在判断障碍性质时,在同一点如果1550nm的损耗比1310nm损耗大,即可判断为光缆在该点受外力挤压,形成微弯），所以光纤接续损耗测试应选择1550nm波长，以便观察光缆敷设和光纤接续中是否会因光纤弯曲过度而造成损耗增大，但采用光源光功率计全程传输损耗测试时应对1310nm和1550nm两波长进行分测。

4:

曲线分析（根据OTDR反映的曲线对纤芯质量进行分析，确定故障地点和故障原因）

（1）纤芯完好

（2）纤芯中断

（3）纤芯存在大损耗点

总之，上述两种光纤接续损耗的测试方法是目前通行的测试方法，根据不同的现场情况和实际要求，可以采用不同的测试方法，随着光通信技术的进步与发展，相信很快就会有更先进、更精确的光纤衰耗测试设备和测试手段应用到光缆施工、光线路传输质量的分析之中去。