1.光纖
接頭館接
損耗的概念
3Rid 1;L0U $cO"1mu 灼識(shí)
光纖熔接是用全自動(dòng)的專用設(shè)備——熔接器（Fusion Splitter）將兩段光纜中需要連接的光纖分別——連接起來(lái)，熔接時(shí)采用短暫電弧燒熔兩根光纖端面使之連成 一體，這種連接方法接頭體積小、機(jī)械強(qiáng)度高、光纖接續(xù)后性能穩(wěn)定，因而應(yīng)用廣泛。
' 8~cf s:Us*i=H, 光纖接續(xù)后
光線傳輸?shù)浇宇^處會(huì)產(chǎn)生一定的損耗量稱之為熔接損耗或接續(xù)損耗。由于光纖接續(xù)質(zhì)量影響光纖線路傳輸損耗的客限、光纖線路無(wú)中繼放大傳輸距離等
參數(shù)， 因此要求光纖接頭處的熔接損耗盡可能小，以確保光纖CATV信號(hào)的傳輸質(zhì)量。
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VQHJ O I 目前，多數(shù)熔接法可以做到使熔接損耗子均小于0.1dB，甚至可以達(dá)到小于0.05dB的水平，對(duì)具體的光纖CATV工程而言，可根據(jù)具體情況如光纖線路中繼段長(zhǎng)度、光 設(shè)備發(fā)射
功率與接收靈敏度及
系統(tǒng)格量等確定每個(gè)光纖接頭處允許的熔接損耗值，將 其作為熔接損耗指標(biāo)在有關(guān)技術(shù)
文件中加以明確規(guī)定。光纖CATV傳輸線路上每個(gè)中繼 段的線路傳輸損耗也應(yīng)有明確規(guī)定，因?yàn)楣饫w接頭全部熔接完畢后衡量光纖線路傳輸 質(zhì)量的指標(biāo)是光纖線路的傳輸損耗，目前要求這項(xiàng)指標(biāo)在0.25dB/km以下（含熔接損 耗）。由于光纖CATV的傳輸網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向是寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)，因而對(duì)光纖接頭的熔 接損耗及光纖線路的傳輸損耗應(yīng)有較高要求，特別是一些光纖CATV干線網(wǎng)，如全長(zhǎng)18 00km多連接全省13個(gè)省轄市呈雙環(huán)型
結(jié)構(gòu)以傳輸廣播電視節(jié)目為主要業(yè)務(wù)的江蘇廣播 電視光纜傳輸省干線網(wǎng)，要求在1550nm窗口的光纖線路傳輸損耗不得超過(guò)0.23dB／km， 光纖接頭的熔接損耗值目前最大不得超過(guò)0.06dB。
.%+`e oF/5mh__(K 2.光纖接頭熔接損耗的測(cè)量
4 )=LOGW pL$UI3VCP 測(cè)量光纖接頭熔接損耗需用光時(shí)域反射儀（Optical Time Domain Reflectometer， OTDR），這種儀器采用后向散射法來(lái)測(cè)量光纖接頭處的熔接損耗值。熔接機(jī)上雖也顯 示熔接損耗值，但因其是采用光纖芯軸直視法進(jìn)行局部監(jiān)視測(cè)得的，僅在非常理想的 狀態(tài)下才反映實(shí)際的熔接損耗，故一般僅供參考用。由于光纖的折射率、芯徑、模場(chǎng) 直徑及瑞利散射系數(shù)的不同，所以從光纖接頭兩端分別測(cè)量熔接損耗得到的兩個(gè)方向 的熔接損耗測(cè)量值是不同的且相差較大，故GB／T15972－1995《光纖技術(shù)規(guī)范》附錄 A《光纖后向散射功率
曲線分析》規(guī)定，熔接損耗的測(cè)量應(yīng)分別從光纖接頭的兩端進(jìn)行 測(cè)量，亦即雙向測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量值代數(shù)和的平均值作為該接頭處熔接損耗值； 由于被接續(xù)的兩根光纖散射性能的差異，OTDR測(cè)得光纖接頭的熔接損耗值可能為正值 也可能為負(fù)值，對(duì)熔接損耗為負(fù)值的光纖接頭可認(rèn)為熔接合格，一般不重新熔接；熔 接時(shí)每個(gè)接頭的熔接損耗的OTDR測(cè)量值一般應(yīng)小于熔接損耗所要求的指標(biāo)值的1／2－ 2／3，如指標(biāo)要求小于0.1dB，則單向測(cè)量值一般應(yīng)小于0.05－0.06dB。 測(cè)量熔接損耗的方法一般有遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)法，即置于機(jī)房?jī)?nèi)的OTDR通過(guò)帶連接器的尾 纖與被測(cè)光纜相連，光纖接續(xù)點(diǎn)不斷向前移動(dòng)，而OTDR始終在機(jī)房?jī)?nèi)對(duì)接續(xù)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì) 量監(jiān)視和熔接損耗測(cè)量，其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量偏差小，缺點(diǎn)是只能單向測(cè)量，適用于模場(chǎng)直 徑一致性較好的光纖。近端監(jiān)測(cè)法即OTDR始終在接續(xù)點(diǎn)前邊距接續(xù)處一個(gè)光纜盤長(zhǎng)，缺點(diǎn)是OTDR需不斷向前移動(dòng)，影響儀器的使用，優(yōu)點(diǎn)是OTDR的測(cè)量范圍不要求太大。
5GK=R aV y:!MWZ 上述兩種方法測(cè)得的熔接損耗值均是單向測(cè)量值，在光纖接頭全部熔接完畢后再?gòu)墓?纖線路的另一端依次測(cè)量各個(gè)光纖接頭的熔接損耗值，然后將每個(gè)接頭的兩個(gè)方向的 測(cè)量值相加取平均值作為該接頭的熔接損耗。遠(yuǎn)端環(huán)回雙向監(jiān)測(cè)法即是將光線內(nèi)的光 纖臨時(shí)作環(huán)接構(gòu)成回路，從而可對(duì)光纖接頭進(jìn)行雙向測(cè)量，避免了單向測(cè)量不能及時(shí) 獲得熔接損耗值的缺點(diǎn)，這種測(cè)量方法要求OTDR的儀器測(cè)量距離范圍要大，但因測(cè)量 方法過(guò)于復(fù)雜因而只適用于12芯以下的光纜。對(duì)光纖CATV工程而言一般可采用遠(yuǎn)端監(jiān) 測(cè)法，前提是接續(xù)處兩根光纖的模場(chǎng)直徑必須一致。
U*8;ZXi mi|O)6>8n 3.影響光纖接頭熔接損耗的主要因素
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{c v _B u 光纖熔接損耗的影響因素可分為本征因素和非本征因素。本征因素是指光纖自身 的一些因素，諸如兩根光纖的模場(chǎng)直徑不一致，光纖芯徑失配，纖芯截面不圓，纖芯 與包層同心度不佳等，其中模場(chǎng)直徑不一致對(duì)光纖接頭熔接損耗的影響較大，國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)（CCITT）的G652標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定1310nm窗口的模場(chǎng)直徑標(biāo)稱值在9－10pm 內(nèi)，偏差不得超過(guò)標(biāo)稱值的10％，在此容差范圍內(nèi)一根模場(chǎng)直徑為11pm的光纖與另一 根模場(chǎng)直徑為9pm的光纖在非常良好的接續(xù)條件下熔接后，接頭處熔接損耗的理論計(jì)算 值可達(dá)到0.17dB，在實(shí)際接續(xù)中則更高。非本征因素則是指各種人為因素及儀器設(shè)備 等因素對(duì)熔接損耗的影響，如：熔接時(shí)光纖未對(duì)準(zhǔn)，使兩根光纖纖芯的軸線徑向偏移 達(dá)2Pm時(shí)熔接損耗的理論值可達(dá)到0.74dB；兩根光纖軸向傾斜在傾斜角達(dá)1度時(shí)熔接損 耗的理論值可達(dá)到O.46 dB；光纖端面切割傾斜角之和達(dá)1度時(shí)光纖熔接的理論值達(dá)0.21 dB；接續(xù)者的操作水平也影響熔接損耗，有
資料介紹同樣的儀器設(shè)備由不同的人操作， 10個(gè)熔接點(diǎn)的總損耗差值最高可達(dá)0.32dB；此外，接線包中光纖的盤繞、預(yù)留光纜的 盤繞、熔接機(jī)的熔接參數(shù)設(shè)置和放電電極的清潔狀況，以及接續(xù)工作環(huán)境是否潔凈等 對(duì)光纖熔接損耗均有不同程度的影響。
jY-i`rJN ZTG*| 4.降低光纖接頭熔接損耗的方法
1Giy|;2/ fys@%PZq 影響光纖接頭熔接損耗的因素較多，只有消除各種不良因素的影響才能從根本上 降低光纖接頭的熔接損耗，從而減小光纖CATV線路傳輸損耗。根據(jù)筆者實(shí)踐及有關(guān)資 料介紹，建議可采取如下措施來(lái)降低光纖接頭的熔接損耗。
[Kk LpZG AqVTHyCu （1）光纖在某點(diǎn)斷開(kāi)后斷開(kāi)處的模場(chǎng)直徑是相同的，因而在斷開(kāi)處熔接可使光纖 模場(chǎng)直徑對(duì)熔接損耗的影響最小，所以必須要求光纜生產(chǎn)廠家選用同一生產(chǎn)批次的優(yōu) 質(zhì)名牌裸光纖按訂貨長(zhǎng)度連續(xù)生產(chǎn)，根據(jù)規(guī)定的盤長(zhǎng)將光纜依此斷開(kāi)繞盤，對(duì)繞好的 纜盤連續(xù)編號(hào)并分清A，B端（斷開(kāi)處在前一盤上若為B端則在緊連的后一攬盤上就為A 端），不得跳號(hào)或錯(cuò)亂，敷設(shè)時(shí)按確定的路由根據(jù)統(tǒng)盤的編號(hào)順序依次布放且前一盤 纜的B端要和后一盤繞的A端相連，從而保證能在斷開(kāi)處熔接光纖，避免了因光纖模場(chǎng) 直徑不一致而導(dǎo)致光纖接頭熔接損耗偏大的缺點(diǎn)。
Eg t;Bj#% c L*D_)?8 （2）敷設(shè)光纜時(shí)必須采用牽引速度木大于20m／min的無(wú)級(jí)調(diào)速的機(jī)械牽引法，牽 引力不得超過(guò)光纜允許張力的80％，瞬間最大牽引力不超過(guò)100％，牽引力必須施加在 光纜中的加強(qiáng)件上，架設(shè)后光纜受到最大負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的伸長(zhǎng)率應(yīng)小于0.2％，為避免牽 引過(guò)程中光纖受力和扭曲，在必要時(shí)需制作光纜牽引端頭，施工中光纜的彎曲半徑應(yīng) 大于光纜直徑的20倍，光纜必須從統(tǒng)盤上方放出并保持松馳弧形且無(wú)扭轉(zhuǎn)、嚴(yán)禁打小 圈彎折扭曲等，從而盡可能地降低光纜中光纖受損傷的幾率，避免因光纜端部的光纖 受損傷而使接頭熔接損耗增大。
/U<-N'| LGT\1u （3）應(yīng)有訓(xùn)練有素的接續(xù)施工人員來(lái)完成光纖的接續(xù)工作，要嚴(yán)格接續(xù)工藝流程 邊熔接邊測(cè)量光纖接頭熔接損耗，熔接損耗不合要求的接頭必須從新熔接，反復(fù)熔接 的次數(shù)以3－4次為宜，連續(xù)熔接3次后仍改善不大時(shí)，在排除熔接機(jī)原因后一般只要達(dá) 到3次熔接中的最低值即可，不要反復(fù)熔接以免過(guò)多消耗光纖給盤纖帶來(lái)不良影響。盤 繞在接線包儲(chǔ)纖盤上的光纖余長(zhǎng)應(yīng)不小于60cm，盤繞的圓圈半徑要盡可能大，接續(xù)時(shí) 若同一根光纖上前一個(gè)接頭的熔接損耗為負(fù)值，則緊接著的后邊一個(gè)接頭的熔接損耗 值可大些，若前邊接頭的熔接損耗值較大，則緊接著的后邊一個(gè)接頭的熔接損耗值須 較小或?yàn)樨?fù)值，為避免光纜端部的光纖受損而影響熔接損耗，在做光纜熔接準(zhǔn)備工作 時(shí)可把光纜頭部多截去一些。
Tgp}k%R~ /_rAy （4）接續(xù)光纖須在整潔的環(huán)境中進(jìn)行，如在工程車或小型帳篷內(nèi)，在多塵及潮濕 的環(huán)境中不宜進(jìn)行熔接。光纖接續(xù)部位及接續(xù)工具必須保持清潔干燥，制備光纖斷面 時(shí)必須先擦拭后切割，制備好的光纖斷面必須清潔不得有污物，且木宜長(zhǎng)時(shí)間暴露在 空氣中更不能讓其受潮。光纖的斷面切割要整齊，且兩個(gè)斷面相互間傾斜角要小于0.3 度。將光纖放置到熔接機(jī)的V型槽中時(shí)動(dòng)作要輕巧，這是因?yàn)閷?duì)纖芯直徑10 Pm的單模 光纖而言，若要熔接損耗小于0.1dB，則光纖軸線的徑向偏移要小于0.8 Pm。
'#<?QE!d2 TyMR m （5）光纜進(jìn)人接線包的兩端必須固定牢靠，以免掛放接線包時(shí)因光纜扭轉(zhuǎn)而使光 纖接頭位置錯(cuò)動(dòng)，導(dǎo)致接頭處損耗測(cè)量值偏大。在熔接施工中常發(fā)現(xiàn)熔接時(shí)，在1550 nm窗口下測(cè)得的熔接損耗值符合要求，但封好接線包后復(fù)測(cè)接頭處損耗的值卻偏大， 這通常是由光纖接頭位置錯(cuò)動(dòng)引起的，此時(shí)可改在1310nm窗口復(fù)測(cè)，若測(cè)量值偏小則 是光纖接頭位置錯(cuò)動(dòng)，須重新盤繞光纖余長(zhǎng)，若偏大則是熔接問(wèn)題，須重新熔接，為 避免這種現(xiàn)象，須用不 干 膠帶將光纖接頭和光纖余長(zhǎng)牢固地固定在儲(chǔ)纖盤板上。接線 包兩側(cè)的光纜余長(zhǎng)的盤繞直徑直控制在40cm左右，不宜太小，以免統(tǒng)中光纖因過(guò)分扭 曲而受損。
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