降低光纤接头熔接损耗的方法分析

王美丹

（兰州军区联勤部通信站，甘肃 兰州 730003）

降低光纤接头熔接损耗的方法分析

王美丹

（兰州军区联勤部通信站，甘肃 兰州 730003）

光纤熔接指的是利用熔接器将两根光纤连接在一起的方法，这种方法连接的光纤性能稳定，机械强度高，应用十分广泛。但需要注意的是，在两个光纤的接头处容易产生熔接损耗而影响光纤信号传输质量。为此，文章首先分析总结了影响光纤接头熔接损耗的主要因素，分别有本征因素和非本征因素，之后针对性地提出了降低光纤接头熔接损耗的方法，旨在确保光纤信号传输质量，提升光纤通信的应用水平。

光纤接头；熔接损耗；影响因素；光纤端面

为了保证光纤传输的优良特性，有必要明确光纤接头熔接损耗的影响因素，并采取有效措施降低光纤接头熔接损耗。本文简要分析了光纤接头熔接损耗的降低方法，旨在为相关研究和实践提供参考。

1 影响光纤接头熔接损耗的因素分析

1.1 本征因素

本征因素指的是被连接光纤之间光学特性的差异，这种差异性会影响光纤接头熔接损耗。

第一，是光纤模场直径的不一致，单模光纤中光斑的大小就是光纤模场直径，单模光纤纤芯及包层截面光功率等决定着光纤模场直径，其对光纤熔接质量有着一定的影响。相关研究表明，如果被连接两光纤模场直径有20%的偏差，则会导致0.2 dB的光纤接头熔接损耗［1］。

第二，是芯径失配，光从大芯径传输到小芯径的过程中，在两光纤熔接点处，光会产生反射损耗。

第三，是纤芯与包层同心度不良，光纤熔接的关键在于光纤对准，而不是包层对准，如果光纤同心度不良，可能导致熔接过程中包层对准而纤芯没有对准，纤芯没有连接上会导致光纤接头熔接损耗的出现。

上述3个本征因素中，光纤模场直径不一致对光纤接头熔接损耗的影响最大，在实际工作中应尤其注意。

1.2 非本征因素

除了本征因素为，人为因素、仪器设备因素也会对光纤接头熔接损耗产生一定的影响，具体来说包括以下几个方面。

第一，轴心错位。对于单模光纤来说，其纤芯较细，在进行两个光纤对接的过程中，很容易出现纤芯轴心错位的问题，从而对熔接损耗产生影响。如果轴心出现1.2 μm的错位，则会造成0.5 dB的损耗［2］。

第二，是轴心倾斜。在接续两个光纤的时候，光纤端面的倾斜会导致轴心倾斜，从而影响熔接损耗，轴心倾斜1°，则产生的溶剂损耗可以达到0.46 dB。

第三，是接续点附近光纤出现变形。在架设光缆的过程中，不可避免地会导致光缆因拉伸或夹固压力太大而出现物理变形，这也会导致熔接损耗的出现，甚至经过多次熔接也难以降低损耗。

第四，预留光缆盘绕、放电电极清洁情况、接续环境的清洁度及熔接机参数设置等也会不同程度地影响光纤接头熔接损耗。

2 降低光纤接头熔接损耗的方法探讨

通过上文的分析可知，光纤接头熔接损耗的影响因素众多，且十分复杂，要想从根本上实现溶解损耗的降低，需要消除不良因素，具体来说有以下几种方法：

2.1 在同一线路上，尽可能选择同一批次优质名牌裸纤

上文中提到，光纤模场直径的差异性是导致熔接损耗出现的重要原因，而同一批次光纤的模场直径基本一致，能够尽可能降低模场直径的影响。对于同一线路来说，光缆生产厂家应当尽可能选用同一批次裸纤，以光缆长度为基础，进行连续的生产，在每盘光纤顺序编号上要分清楚A端和B端，避免出现跳号的情况。在进行光缆敷设的过程中要按照编号顺序进行布放，保证后一盘光缆的A端与前一盘光缆的B端对接相连，在接续的过程中，能够在断开点进行熔接，尽可能降低光纤接头熔接损耗。

2.2 按照相关要求架设光缆

在光缆敷设的过程中需要以设计单位及厂家提出的施工要求和规范进行，采用人力放线的时候，应当将光缆牵引人数控制在5人以下；采用机械放线的时候，要使用张力放线机，平均牵引力要在光缆允许最大牵引力的80%以下，瞬间牵引力应当在光缆允许最大牵引力100%以下［3］。通过规范的光缆架设和敷设施工避免光纤在施工中受到损伤，保证纤芯的完好性，从而避免因纤芯损伤增大熔接损耗。

上文中提到，光纤扭曲变形也是导致光纤接头熔接损耗的重要因素，为了避免牵引过程中光纤变形，可制作光缆牵引接头，从缆轴放出光缆的过程中应当保证光缆的松弛状态，且避免出现扭转、打小圈、弯折、变形等情况，以此防止光纤受损，尽可能降低光纤接头熔接损耗。

2.3 消除人为因素

人为因素是影响光纤接头熔接损耗的重要因素，在光纤接续的过程中，应选择训练有素、经验丰富的工作人员，以规范的接续工艺为基础，一边进行熔接，一边进行光纤接头熔接损耗的测量，一旦发现熔接损耗超过规定要求，则重新进行熔接，保证熔接工作的规范性。光缆进入到接续盒之后，需要进行固定，保证光缆牢靠，避免位置出现松动。

在进行熔接施工的过程中，往往出现封号接线包复测光纤接头熔接损耗值偏大的情况，这与光纤接头位置错动有着密不可分的关系，此时可以将1 550 nm测量窗口改为1 310 nm测量窗口，如果复测值偏小，则代表光纤接头位置出现错动，需要对光纤余长进行重新盘绕，如果复测值偏大，则代表是熔接出现问题，需要按照规范重新进行熔接。为了避免出现这种现象导致熔接损耗增大，可以利用不干胶带将光纤余长与光纤接头在余纤盘上固定。需要注意的是，为了避免光纤因扭曲变形受损而导致熔接损耗增加，应当将接续盒两侧光缆余长盘绕直径控制在50 cm以上。

2.4 选择精度高的光纤端面切割器

光纤端面切割器是制备光纤端面的核心设备，光纤端面的好坏对光纤接头熔接损耗有着重要的影响，光纤端面出现毛刺、缺损，则会导致光纤接头熔接损耗增加，因此应当保证光纤端面为平整的镜面，此外，上文中提到，轴线出现倾角也会导致光纤接头熔接损耗增加。采用高精度光纤端面切割器则能够有效解决上述问题，同时能够提升光纤切割成功率，保证端面质量，从而降低光纤接头熔接损耗，且对于OTDR盲点测试、光纤抢修维护等方面也有着重要作用［4］。

2.5 正确使用熔接机

熔接机对光纤接头熔接损耗的影响属于非本征因素的影响，正确的使用熔接机有利于降低熔接损耗。在进行光纤接续的过程中，应当保证施工环境的清洁性，多尘、潮湿的施工环境都会影响熔接质量，影响光纤接头熔接损耗，可在工程车或小型帐篷内进行熔接施工。此外，应当保证接续部位及接续工具的清洁性和干燥性，在采用光纤端面切割机切割光纤的过程中，应当先进行擦拭，再进行切割，保证端面清洁，为了避免灰尘污染和受潮，切割好的断面不宜长时间暴露在空气中。

在使用熔接机之前，应当将其放置到熔接环境中运行15 min以上，这是因为熔接机通过传感器来获取湿度、温度及气压等环境参数，以此来自动设置放电的位置和电压，如果熔接机放置环境与使用环境相差较大（例如冬天室外环境与室内环境在温湿度等方面相差较大），则会影响熔接机的对环境感知的准确性，从而影响使用性能；在熔接的过程中，要以光纤类型为依据来设置预熔电流、预熔时间等参数，进行放电试验之后开始熔接，此外，熔接的过程中应当及时清除切割刀具和V型槽中的粉尘及光纤碎屑；熔接完成之后，要做好保养维护工作，例如除尘、防潮等。

一般来说，熔接机电极的使用寿命为1 000次左右，每熔接20次之后，需启动清洗程序，对电极进行清洗，如果光纤接续条件良好，清洗周期可设置为60次，以此来延长电极使用寿命，避免熔接损耗的增加［5］。熔接机经过长时间的使用之后，电极表面会累积一层灰垢，放电电流会增加，导致光纤接头熔接损耗的增加，针对这个问题，可以将电极拆卸用酒精棉轻轻擦拭，手动擦拭完成之后在安装在熔接机上启动放电清洗程序。如果多次清洗仍然出现放电电流较大导致光纤接头熔接损耗增大的问题，则需要更换新的电极。

3 结语

通过文章的分析可知，光纤接头熔接损耗的影响因素众多，且十分复杂，不仅涉及本征因素的影响，同时涉及非本征因素的影响，因此需要针对各种不良因素，合理地采取相关措施，最大程度降低光纤接头熔接损耗，以此来保证光线信号的传输质量，提升光纤通信系统的应用水平。

［1］李永权.浅谈降低光纤接头熔接损耗的方法［J］.影像视觉，2016（Z1）：46-48.

［2］赖益民.降低光纤接头熔接损耗的原因及解决方法［J］.科技传播，2012（3）：133-139.

［3］郑艺彬.第四代通信系统中光纤熔接损耗的研究［D］.北京：北京交通大学，2014.

［4］何晓红.低损熔接技术及在线熔接数据采集系统研究［D］.合肥：安徽大学，2014.

［5］程蕊岚，刘继芳，马琳.影响光纤熔接损耗的因素及解决方法［J］.电子科技，2009（5）：50-51，58.

Analysis on the method of reducing the splice loss of optical fiber connector

Wang Meidan

（Lanzhou Military Command Communication Station，Lanzhou 730003，China）

Optical fiber fusion splicer refers to the method of two optical fibers connected together by welding，optical fiber connection performance of this method is stable，high mechanical strength，wide range of applications.But it is important to note that，in the two fiber joints，prone to loss of fusion and the effects of fiber based on the quality of signal transmission.Thus，this article firstly analyzed the main factors affecting the fiber joint splicing loss，where there are intrinsic factors and extrinsic factors，then put forward the method of reducing fiber joint splice loss，to ensure that the signal transmission quality of optical fiber，improving the application level of optical fiber communication.

fiber optic connector；splice loss；influence factor；optical fiber end face

王美丹（1976—），女，辽宁丹东，本科，工程师；研究方向：有线通信。