试论光纤通讯传输衰耗与解决措施

魏建红

摘要：光纤的信号强度衰耗是光纤传输的一个重要特性，也是衡量光纤传输质量的重要指标。光纤通讯传输中也存在着一些问题，而光纤传输的衰耗就是其中最为普遍的问题，本文对光纤的损耗特性产生的原因以及应对措施加以介绍总结。

关键词：光纤；通讯；传输；技术；问题

光纤通讯传输已经成为当今信息傳输的主要方式，应用范围十分广泛，因此，在光纤通信中产生的问题，也值得我们去认真思考并加以解决。光纤接续工作，技术复杂、工艺要求高，是对质量标准严格要求的精细工作，也是关系到光纤通信传输质量的重要工作，因此，在施工中，技术人员要充分重视光纤接续时产生的损耗，按照严格标准做好光纤的接续工作，从而降低光缆的附加损耗，提高光纤的传输质量。以下，将对附加损耗产生的原因加以分析，并对应对策率加以介绍和概括。

一、光纤接续产生附加损耗的原因

（一）光纤的原始特性造成的损耗

光纤在生产制作过程中就已经产生了一定的损耗，引起这些损耗的原因包括：光纤折射率分布不同、纤芯与包层偏心、光纤纤芯不圆和模场直径不匹配。由于这些原因，光纤在熔接后将造成熔接点处不连续、不均匀等问题。根据射线传播理论，在不连续、不均匀点处，射线将发生散射现象，进而产生损耗。然而，通过施工前的合理配盘可以有效地消除或降低这种损耗的数值。此外，也可采用特性优良的熔接机，通过调整其工作参数也可以降低这种损耗。

（二）光纤的微弯造成的损耗

根据光纤的射线传播分析可以得出以下结论：不同入射角的射线代表着不同的传输模式，而光纤的弯曲则将改变光射线在交界面处的入射角，这种入射角的改变代表传输模式已经改变。在光纤严重弯曲时，部分射线会透出纤芯产生辐射，成为辐射模，导致信号不能全部沿着光纤方向向前传播，从而产生损耗。其损耗值的大小与弯曲半径成反比，即随着弯曲半径的增大而递减，在弯曲极小时可忽略，但在弯曲严重时可达几十dB。

（三）光纤的熔接造成的损耗

首先，不整齐的光纤断面会造成光纤在熔后接续点处出现不连续、不均匀的状态，使光纤内部发生光线散射，产生附加损耗。根据实际经验克制，无论采用哪种切割刀，切出的光纤断面都会存在不同的倾斜角，但如果采用质量较高的切刀，精准的操作步骤，那么切出的光纤在熔接后产生的损耗值一般可控制在0.05dB以下。

另外，空气中存在着尘埃，这些尘埃中含有多种物质。光纤的熔接点，比如端面，一旦沾染这些尘埃中的特有物质，共熔接点处在熔接后将存留一定的杂质，有时还会产生少量极小的气泡。那么，光线沿光纤传播时，在该处就会发生散射，部分光线就会散射到其它方向去而无法传播到光纤终端，产生较大的附加损耗。此外，杂质的存在还将产生杂质吸收损耗和氧化物散射损耗。这些损耗综合起来有时十分惊人。显而易见，清洁程序是接续过程中的必不可少的环节，而且要做到认真仔细，充分彻底。

二、应对附加损耗的解决方法

根据以上所提出的关于光纤衰耗特性的理论分析，可以通过加强接续工艺，提高接续质量来降低由于光纤接续所增加的附加损耗。一般采用以下的方法：

（一）改善原始特征

应利用OTDR仪在光缆开盘检验时逐根进行光纤测试，以确定光纤有无断纤和事件点。在配盘时，要注意应尽量在同一中继段选用相同厂家生产的一批次光缆，应尽量选用盘号相连或相近的光缆相连相邻光缆，以便降低接续时产生的接头损耗。

（二）减少光纤微弯

根据试验经验，光纤的曲率半径大于一定数值时，弯曲损耗可忽略不计。而在实际施工过程中，任一随机因素都有可能造成曲率半径小于此值，因此，在光纤接头的盘留和固定时，应注意避免硬弯的产生，从而避免微弯损耗的产生。

（三）采用先进的熔融接续手段

首先，在光纤接续的实际操作中，会遇到一些严重超标的接续。一般而言，光纤几何尺寸、较大的模场直径偏差都可造成接续指标超出允许范围。影响这种障碍性接续的损耗值的主要原因就是熔接机的性能和状态，熔接机的性能状态优良可使接续的障碍性损耗值降至很低。从而，改善了由于几何尺寸偏差较大、模场直径偏差较大等原因造成障碍性接续效果。

另外，如光纤切割断面存在较大的倾斜角或缺陷，就意味着接续损耗的增加。不当的操作方法、质量不良的切刀都可能造成这些现象的出现。由此看来，在光纤接续过程中，必须保证每根光纤切面的整齐。同时，还应对操作环境的清洁作出规范，尤其应明确规定必须时刻清洁的切割刀的光纤断面：在施工之前，帐篷、作业台、发电机、电暖风、电风扇等必备用品应预先配置好，保证切刀等接续工具的清洁，必须用酒精棉将切刀和光纤断面点擦拭干净，保证无杂质存在，无灰尘沾附，尽力消除因污染所造成的散射损耗和吸收损耗。

最后，应保证接续操作人员具备相应的技术素质。光纤接续操作人员首先应需能熟练掌握接续工艺的测试方法，还必须做到能够根据光纤的传输原理和构造，迅速地判断和处理接续中遇到的故障，能够有效地调整熔接机的工作参数，通过改变放电时间、熔接电流、放电间隙等技术操作，将接续损耗降至最低。

三、结语

在信息产业蓬勃发展的今天，信息传输要求高速性和准确性已经被广泛认同。光纤的信号强度衰耗是光纤传输的一个重要特性，也是衡量光纤传输质量的重要指标。这一特性直接决定了光缆线路的中继距离和通信系统的升级扩容。光纤的信号衰耗主要有几何缺陷、散射损耗、吸收损耗、弯曲损耗等等。通常情况下，将所有的损耗划分为本征损耗、制造损耗和附加损耗三类。其中，本征损耗和制造损耗是在光纤在生产过程中，拉制光纤及成缆时其自身的物理特性、几何特性、光学特性及生产工艺共同影响的，这种损耗的可控性小，控制成本高，不适合进行人为的调控。而附加损耗则是由光纤的一系列固定接头的损耗决定的，这种损耗是具有可控性，可以通过提高光纤接续质量进行有效控制。