光纤熔接技术的损耗控制分析

2015-07-16郭振峰

新媒体研究 2015年1期

郭振峰

（大庆油田信息技术公司中区分公司，黑龙江大庆 163000）

光网络是当前通信领域的必然发展趋势，并且随着相关技术的不断成熟，其应用也在日益大众化，并且成为各个通信环境中易于接受的主流实现方案。光网络的信息传输质量，一直都得到通信领域中的一致肯定，基本可以认为，光纤熔接损耗是整个光网络环境中的首要损耗来源，同时基于此种考虑，光纤熔接质量也成为了竣工验收中的重要环节。我国YDJ44-89规定光纤熔接损耗不得大于0.08dB，以保证工程光缆能长期和安全地运行，虽然从标准和实践规则等诸多方面都做出了明确说明，但是在实践过程中仍然存在一些不尽如人意的地方，需要切实加强控制。

1 光纤熔接损耗的主要影响因素分析

光纤的传输特征对于光网络通信整体环境的方方面面都有一定影响，不仅仅关系传输质量和距离，对于传输速率、容量等方面也都有一定的影响。在光纤的传输特征中，衰减是重要的指标之一，其表示光纤每公里的衰减状况，在光纤通信系统中，波长是与衰减状况直接相关的首要因素。就目前的通信系统而言，多采用单模1 310 nm和1 550 nm两种工作波长，对于普遍采用的G.652A光纤来说，其在1 310nm波长处色散为零，而在1 550 nm波长处衰减最小。因此一般多采用1 310 nm波长作为中短距离的通信传输，而采用1 550 nm工作波长作为长距离的通信传输波长。

在实际的工作环境中，除了依据传输需求以及具体情况来进行合理的规划和布局以外，对工程质量的控制也是首当其冲需要重视的问题，这其中所包含的重点，就在于光纤熔接。在光纤熔接的工作过程中，影响其熔接损耗状态的因素来自于多个方面，但是均可以归入两个大类，即本征因素和非本征因素。

本征因素即由光纤自身的结构尺寸参数造成的影响，诸如参与熔接的两方面光纤模场直径不同，或者二者纤径失配，以及参与熔接的光纤纤芯截面存在残缺，以及纤芯与包层同心度不佳等，都会成为影响熔接效果的重要因素。依据ITU-T《非色散位移单模光纤》中的有关规定，对于G.652A常规单模光纤的模场直径应当保持在8.8±0.7~9.5±0.7 μm范围中，并且包层直径为125±1 μm，对于误差层面的控制而言，同心度误差需要严格控制在0.8 μm范围内，而包层不圆度则需要控制在2%以内。就目前的情况看，光纤模场直径不同是当前造成损耗的主要因素。

而对于非本征因素而言，即指各种人为及仪器设备等因素而形成的对于光纤熔接状态和工作质量的影响，主要包括轴心状态、端面质量以及熔接点附近状态以及盘绕状态等几个方面，并且以轴心状态和端面质量作为主要的影响因素。轴心状态不佳包括轴心错位和轴心倾斜两个主要表现，单模光纤纤芯通常比较细，因此轴心错位就成为造成熔解损耗的主要问题，当错位1.2 μm的时候，损耗就会达到0.5dB；而轴心倾斜方面，当两个光纤不能够实现180°交角对接的时候，端面倾斜1°，损耗就会达到0.46dB，因此这二者的影响不容忽视。除此以外，端面质量也是影响光纤熔接质量的重要因素，如果在熔接过程中产生气泡，必然就会增加熔接损耗。理论上看，光纤端面切割倾斜角之和达1°，则光纤熔接损耗的理论值达0.21dB。

2 切实优化光纤熔接工作

就光纤的熔接工作而言，影响其整体熔接效果以及工作质量的因素众多，因此想要切实有所改善，也必须深入分析熔接工作的每一个细节，发现存在于其中的不足并且加以完善，有效打造高效率的光传输网络。

具体而言，有如下几个主要方面，可以作为展开优化工作的切入点予以考虑。

2.1 妥善安排光纤批次

对于光纤批次以及生产顺序的控制，能够有效帮助确定参与熔接的光纤两端模场保持尽量的一致。对于同一批次连续生产的光纤，其模场直径基本能够保持一致，因此在生产过程中因为需要封装而断开的光纤，其断点两侧的光纤模场基本可以视为一致，此时如果能够确定光纤批次，并且顺序安排敷设并且展开熔接，必然能够有效避免因为模场不一致而造成的损耗。除此以外，在敷设的过程中对于光纤的线路以及尾纤处理必须注意半径的控制，避免因为弯折半径过小而造成的光纤损伤，同样的关注重点也应当包括敷设过程中的暂时弯折。

2.2 提供必要的技术支持以及培训

为光纤熔接的工作人员提供充足的技术培训支持，对于切实提升熔接效果，降低损耗有着毋庸置疑的积极意义。确保相关工作人员能够胜任该项任务，严格按照接续工艺流程边熔接边测量光纤接头熔接损耗，对于无法达到要求的熔接接头必须进行返工。进入接续盒的光纤必须固定牢固，避免光纤的扭转而导致接口位置发生移动。在熔接过程中，有时候会发现在1 550 nm窗口下损耗值满足标准，但是封装好之后进行复测却发现损耗值偏大，此种状况就多发生于光纤接头位置错动。在遇到此种状况的时候，可以考虑在1 310 nm窗口复测，如果损耗偏小则是光纤接口位置错动引发，需要重新盘绕光纤余长，若偏大则是熔接问题，则需要重新熔接。对于此种状况，可以考虑先用不干胶带将光纤接头和光纤余长固定在余纤盘上，并且在接续盒两侧光缆盘绕半径控制在25 cm以上。

2.3 合理选用相关设备

对于设备的选用以及使用而言，在光纤熔接工作过程中需要注重两个方便，其一在于选用精度高的光纤端面切割器来实现对于光纤端面的制备；其二在于正确使用熔接机。在光纤端面切割器的选择方面，精度高低直接影响着光纤的端面，并且端面的平整与否以及轴线倾角更加进一步影响到熔接效果。高精度的光纤端面切割器对于倾角的控制和端面平整程度的推进都有一定的积极意义。而在熔接机的使用方面，正确的使用方法对于降低光纤熔接损耗有着显著影响。首先应当确保光纤的熔接工作能够在整洁干燥的环境下展开，确保光纤熔接部位的清洁，用于熔接的光纤必须先经过擦拭清理，而后才能展开切割，并且在切割之后应当尽快参与熔接，避免长期裸露在空气中。