光纤熔接损耗分析

石红梅

（苏州工业职业技术学院，江苏 苏州 215104）

光纤熔接损耗分析

石红梅

（苏州工业职业技术学院，江苏 苏州 215104）

随着FTTx计划的推进，光纤通信在信息传输领域已占据越来越重要的地位。而光纤接续中熔接损耗的大小直接影响到信号的传输距离。文章重点介绍了光纤熔接的基本步骤，分析熔接损耗产生的原因，并阐述了影响熔接损耗的主要因素及降低熔接损耗的方法。

光纤；熔接损耗；步骤

1 引言

随着FTTx计划的积极推进，光纤通信日益受到重视。在光纤传输线路施工过程中，光纤接续是必不可少的环节。光纤的接续一般有熔接、活动连接、机械连接三种，在工程实施中大多采用熔接法。因为这种方法的熔接损耗小，反射损耗大，可靠性高。在光纤传输过程中，光纤损耗的高低直接影响到传输距离的远近。因此，提高光纤熔接质量、降低光纤熔接损耗，是非常重要的。

2 光纤熔接的步骤

光纤熔接是光纤接续工作的中心环节，熔接步骤如图 1所示。

图1 光纤熔接步骤

2.1 前期准备

（1）光缆开剥

光缆的开剥要根据收容盘的尺寸来确定，尽量开剥长一些，一般开剥长度预留1m左右。开剥时注意进刀深度，否则容易划伤内部套管及光纤。

（2）分纤

将不同颜色的光纤分开。

（3）套热缩管

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。在选择热缩管时，注意不要选择劣质、尤其已经弯曲变形的热缩管。劣质热缩管在热缩时，内部会产生应力，施加到光纤上容易产生故障。

（4）光纤剥敷

光纤是由圆柱形介质波导由纤芯、包层、涂层三部分组成。光纤的剥敷实际上指的是剥除光纤涂面层，操作时要掌握平、稳、快三字剥纤法。“平”指持纤要平，左手拇指和食指捏紧光纤，使之成水平，防止打滑；“稳”要求剥纤钳握得稳，不允许打颤、晃动；“快”是指剥纤要快，剥纤钳应与光纤垂直，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，一气呵成，尽量一次剥敷彻底，不能犹豫停滞。

（5）光纤清洁

为保证光纤涂覆层剥除后无残留，需用药棉或无尘试纸沾上无水酒精擦拭光纤。

（6）光纤切割

光纤的切割是光纤端面制备中最关键的部分，切刀的选择和操作人员的操作规范都至关重要。

切刀有手动、电动两种。手动切刀操作简单，性能可靠，要求裸纤较短，但对环境要求较高；而电动切刀切割质量较高，适合在野外寒冷条件下作业，但操作较复杂，工作速度恒定，要求裸纤较长。操作熟练的人员在常温下进行快速光缆接续或抢修宜选用手动切刀，初学者或是在野外寒冷条件下作业宜用电动切刀。

操作人员应按照切割操作规范进行操作，掌握动作要领。首先要清洁切刀和调整切刀位置，切刀要摆放平稳，切割时，动作要自然平稳、避免断纤、斜角、毛刺、裂痕等不良端面的缠身，保证切割的质量。在接续中应根据环境，对切刀“V”型槽、压板、刀刃等进行清洁，防止端面污染。

（7）放置光纤

光纤的放置是一个细致工作，要保持周围环境清洁，工作人员应身着工作服，两手要保持干净。步骤主要包括：轻轻打开防压盖及光纤夹具；小心翼翼将光纤由上而下放置于光纤夹具及“V”型槽中，露出2-3毫米查看光纤端面是否接近于电极棒处，切勿超过两个电极棒的中线；平稳放置光纤夹具并固定光纤听到发闷声音“砰”；轻轻盖上防压盖。

2.2 光纤熔接

在光缆接续中，必须选择高性能的熔接机。应根据光缆工程的实际需求及经济能力，选择性能优良、运行稳定、熔接质量高、操作简单、维护方便的机器。

同样，在熔接前也应根据光纤的材料和类型，设置好最佳电流、时间和光纤送入量等参数，清洁熔接机“V”型槽、电机、熔接室等，注意观察熔接中有无气泡、虚熔等不良现象，及时根据上述不良现象分析原因，并采取相应的改进措施。

熔接过程如图2所示。

图2 光纤熔接过程

2.3 后续工作

（1）加热热缩管

将热缩管放在熔接裸纤中心，放到加热器中加热。加热完毕后从加热器中轻轻拉着光纤使其两端保持笔直，目测套管是否不满 6mm、裸纤内有无气泡、保护套管有无收缩、光纤涂覆层有无气泡，如正常，放置在冷却台冷却。

（2）盘纤

科学的盘纤，可使光纤布局合理、附加损耗小、经得住时间和恶劣环境的考验，并且可以避免挤压造成的断纤现象。盘纤的方法主要包括：

①按先中间后两边顺序盘纤，即先将热缩后的套管逐个放置于固定槽中，然后再处理两侧余纤，保护光纤接点，避免盘纤可能造成的损害。这种情形比较适合于光纤预留盘空间小、光纤不易盘绕和固定的情形。

②从一端开始盘纤，固定热缩管，然后再处理另一侧余纤。这种方式可根据一侧余纤长度灵活选择光缆护套管安放固定位置，可避免出现急弯、小圈现象。

③可根据实际情况采用多种图形盘纤的方式。按照余纤的长度和预留空间大小，顺势自然盘绕，不要生拉硬拽，应灵活使用圆、椭圆等多种图形盘纤，尽可能最大限度利用预留空间和有效降低因盘纤带来的附加损耗。

④若个别光纤过长或过短，可将其单独盘绕。带有特殊光器件时，可将其另一盘处理，若与普通光纤共盘时，应将其轻置于普通光纤之上，两者之间加缓冲垫衬垫，以防止挤压造成断纤，且特殊光器件尾纤不可太长。

3 影响熔接损耗的因素

影响光纤熔接损耗的因素有很多，主要分为本征因素和非本征因素两类。

本征因素主要包括：模场直径偏差、纤芯不圆度、模场或纤芯与包层的同心度偏差。本征因素所引起的损耗不能通过改善接续工艺或接续方式予以减小。由接续方式、接续工艺和接续设备的不完善性造成损耗则属于非本征因素的范畴。

此外，操作人员的操作水平、工作经验、熔接机电极的清洁程度、熔接参数等都直接影响到熔接损耗的大小。

4 降低熔接损耗的方法

4.1 电极的选择

大多数的熔接机都是采用电极间放电所产生的电弧来对光纤加热进行熔接。随着熔接机在使用过程中熔接次数的增加，电极的端部会沉淀污染物，这些污染物在熔接过程的高温作用下形成二氧化硅沉淀。沉淀的二氧化硅作为绝缘体在电极表面形成随机分布的低导电区。这会使得光纤的加热随着时间的推移而不稳定，将直接导致光纤熔接质量的下降。因此，定期对电极进行清理是行之有效降低熔接损耗的方法。

但机械的清洁对操作人员的要求比较高，除了要有拆卸、安装、清洁的知识，还要防止因为误操作而污染电极、造成更严重后果的发生。为降低机械清洁电极造成的不良影响，可选择带电弧稳定器的电极。这种电极通过某种对污染物不敏感的装置将电弧发生位置固定，使得光纤加热稳定，以获得较小熔接损耗。同时，它与机械清洁不同，该电极是免维护的，与标准电极相比，平均损耗降低，有效保护熔接机的性能。

4.2 操作规范

严格按照操作规范完成光纤的接续过程。严禁工作人员在多尘及潮湿的环境中露天操作，不得让光纤接头受潮，准备切割的光纤必须清洁，不得有污物。切割后的光纤不得在空气中暴露时间过长，尤其是在多尘潮湿的环境中。接续环境温度过低时，应采取必要的升温措施。

另外，光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序。光纤端面的完善与否是决定光纤连接损耗的重要原因之一。因此，操作人员在进行端面处理时需强化操作规范，保证端面制作良好。

5 结束语

在光纤应用越来越广泛的今天，研究光纤熔接损耗也变得日益重要。本文从光纤熔接的步骤出发，分析熔接损耗产生的原因，并提出了熔接损耗降低的几种方法，以提高光纤的传输性能。

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Optical fiber splice loss analysis

With the FTTx program to promote, optical fiber communication in the field of information transmission has become more and more important. While the fiber optic splice of splice loss directly affects the size of the signal transmission distance. This paper introduced the optical fiber fusion splice loss the basic steps, analysis of causes, and expounds the main factors affecting the splicing loss and reduce the melting loss method.

Optical fiber；Splice loss；Step

TN913

A

1008-1151(2012)05-0035-02

2012-04-05

石红梅（1982－），女，江苏淮安人，苏州工业职业技术学院讲师，硕士研究生，从事光纤通信方向的教学与研究。