如何培養(yǎng)高職學(xué)生的光纖通信技能

摘 要：高等職業(yè)教育要注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，特別是技能培養(yǎng)。本文按照高等職業(yè)教育教學(xué)方式從五個(gè)方面對(duì)通信技術(shù)專業(yè)學(xué)生實(shí)施光纖通信技能培養(yǎng)，在提高動(dòng)手能力方面對(duì)學(xué)生強(qiáng)化訓(xùn)練做出嘗試與探討。

關(guān)鍵詞：高職教育 光纖通信 技能培養(yǎng)

前言

高等職業(yè)教育就是要培養(yǎng)高級(jí)技術(shù)人才。通過(guò)專業(yè)技能培養(yǎng)，使學(xué)生在校期間就能夠掌握比較扎實(shí)的理論知識(shí)和過(guò)硬的實(shí)踐技能，提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)一技之長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)就業(yè)零過(guò)渡。通信技術(shù)專業(yè)中《光纖通信技術(shù)》課程是一門主要的專業(yè)課，應(yīng)具備良好的師資力量和先進(jìn)的綜合演練場(chǎng)所，任課教師和實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師都要注重學(xué)生的光纖通信技能培養(yǎng)。

1 光纖通信技能培養(yǎng)主要方法

1.1 光纖通信技術(shù)系統(tǒng)技能培養(yǎng)

上個(gè)世紀(jì)八十年代初期原國(guó)家郵電部在武漢進(jìn)行了13公里多模光纜線路實(shí)驗(yàn)，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)光纖通信的新時(shí)代。目前已建成總長(zhǎng)達(dá)33.5萬(wàn)公里，以“八縱八橫”為標(biāo)志的大容量干線光纜傳輸網(wǎng)，75.5萬(wàn)公里本地中繼光纜傳輸網(wǎng)，37萬(wàn)公里接入網(wǎng)光纜線路。學(xué)生學(xué)習(xí)光纖通信技術(shù)課程首先要了解光纖通信干線傳輸網(wǎng)，知道全國(guó)光纖通信網(wǎng)絡(luò)是如何構(gòu)成的。長(zhǎng)途光纜線路應(yīng)以局（站）所處地理位置規(guī)定：北（東）為A端，南（西）為B端。從北向南構(gòu)成縱向光纖通信網(wǎng)絡(luò)“八縱”是指：牡丹江—上海—廣州；齊齊哈爾—北京—三亞；呼和浩特—太原—北海；哈爾濱—天津—上海；北京—九江—廣州；呼和浩特—西安—昆明；蘭州—西寧—拉薩；蘭州—貴陽(yáng)—南寧。從東向西構(gòu)成橫向光纖通信網(wǎng)絡(luò)“八橫”是指：天津—呼和浩特—蘭州；青島—石家莊—銀川；上海—南京—西安；連云港—烏魯木齊—伊寧；上海—武漢—重慶；杭州—長(zhǎng)沙—成都；廣州—南京—昆明；上海—廣州—昆明。

通過(guò)熟悉全國(guó)光纖通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，學(xué)生就會(huì)了解各省市光纖通信網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的位置，清楚自己畢業(yè)后的工作位置以及施展才華的舞臺(tái)。

1.2 熟悉光纖、光纜結(jié)構(gòu)的技能培養(yǎng)

光纖是用玻璃預(yù)制棒拉制成的玻璃絲，由纖芯和包層組成，其形狀為圓柱體，中心部分為纖芯，其直徑為5—75μm，纖芯外面的部分為包層，包層的直徑為100—150μm，纖芯和包層的主要材料都是石英玻璃，即二氧化硅（SiO2）。纖芯的作用是傳輸光波，包層的作用是將光波封閉在纖芯中。由纖芯和包層組成的光纖稱為裸光纖。由于裸光纖較脆、易斷，為了保護(hù)光纖表面，提高光纖的抗拉強(qiáng)度以及便于使用，一般需在裸光纖外面進(jìn)行二次涂抹覆蓋而形成光纖芯線。

光纖的種類很多，可以用不同的方法進(jìn)行分類，如按照制成光纖材料不同可分為石英光纖、多組分玻璃光纖、液態(tài)光纖和塑料光纖；按照折射率則可分為突變型光纖、漸變型光纖和W型光纖；按照傳輸模式可分為單模光纖和多模光纖；按照波長(zhǎng)分類則可分為短波長(zhǎng)光纖和長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖；按照用途還可以分為傳輸光纖和有源光纖。

實(shí)用光纖通信傳輸信道的絕大部分布置在野外，為避免潮氣、雨水及化學(xué)侵蝕，以及在施工、敷設(shè)過(guò)程中能經(jīng)受一定的彎曲、拉伸和扭曲應(yīng)力，光纖敷設(shè)前必須制成光纜。對(duì)光纜的基本要求是：

① 能對(duì)光纖提供足夠的保護(hù)。保護(hù)光纖在敷設(shè)時(shí)不出現(xiàn)斷裂，保護(hù)光纖的傳輸特性不因環(huán)境的變化而下降。

②保留光纖比金屬導(dǎo)線重量輕線徑細(xì)的優(yōu)點(diǎn)，光纜應(yīng)盡可能做到比電纜細(xì)而輕。

③便于敷設(shè)且維護(hù)方便。

光纜可以分為纜芯和護(hù)層兩個(gè)部分。國(guó)標(biāo)GB7424—87規(guī)定的光纜型號(hào)編制方法是：光纜型號(hào)由光纜型式代號(hào)和規(guī)格代號(hào)兩部分構(gòu)成，中間用一短橫線分開(kāi)。我們利用光纖光纜實(shí)物對(duì)學(xué)生進(jìn)行技能訓(xùn)練，讓學(xué)生熟悉光纖光纜結(jié)構(gòu)，并說(shuō)出光纜的型號(hào)。

1.3 光纖開(kāi)剝、切割、接續(xù)技能培養(yǎng)

1.3.1去掉涂覆層——光纖開(kāi)剝

去掉涂覆層又稱為光纖開(kāi)剝，包括去掉二次涂覆層(尼龍)、緩沖層和一次涂覆層(硅樹(shù)脂)。去掉涂覆層的方法，要求操作方便，光纖表面不能帶傷痕，以保障強(qiáng)度不下降。去掉二次涂覆層使用光纖剝線鉗等手工工具。一次涂覆層和光纖結(jié)合得較牢固，采用機(jī)械剝離是困難的，也容易損壞光纖。因此對(duì)學(xué)生培訓(xùn)時(shí)教師應(yīng)先做示范，把動(dòng)作要領(lǐng)分步驟詳細(xì)教會(huì)學(xué)生，讓每個(gè)學(xué)習(xí)光纖通信技術(shù)課程的學(xué)生都能夠掌握這一技能。

1.3.2光纖切割

切割光纖時(shí)，注意不要造成容易產(chǎn)生接續(xù)損耗的不完整性端面(端面傾斜、彎曲、粗糙)。使用電動(dòng)超聲波光纖切割機(jī)，用刀片劃出痕跡后再給光纖施加拉伸應(yīng)力使其斷裂，能夠切割出理想的光纖端面。切割機(jī)價(jià)格昂貴，使用時(shí)要嚴(yán)格按照操作說(shuō)明進(jìn)行工作。

1.3.3光纖接續(xù)

熔接前光纖的處理會(huì)直接影響到熔接損失值，因此熔接前必須注意到光纖端面是否切割良好、V型槽是否干凈。上述兩個(gè)技能訓(xùn)練已經(jīng)完成如下工作：

① 剝除光纖涂敷層大約35mm—50mm。

② 用藥棉或無(wú)塵試紙沾上無(wú)水酒精擦拭光纖。

③ 使用切割刀切割光纖，大約保留16mm左右。

目前各國(guó)生產(chǎn)的“一點(diǎn)接續(xù)法”的自動(dòng)光纖熔接機(jī)都能自動(dòng)設(shè)定光纖端面位置，自動(dòng)對(duì)芯和自動(dòng)熔接，通過(guò)切換攝像機(jī)畫面，可以從垂直和水平的兩個(gè)方向觀察光纖的對(duì)芯和熔接情況。單模光纖熔接后，有的熔接機(jī)通過(guò)圖像根據(jù)芯軸偏差和傾斜角度推算出熔接損耗。有些熔接機(jī)則是利用模耦合積分法推算接續(xù)損耗，然后把推定損耗在屏幕上顯示出來(lái)，因此使用起來(lái)非常方便。我們使用S175自動(dòng)光纖熔接機(jī)對(duì)學(xué)生逐人進(jìn)行光纖熔接技能訓(xùn)練，熔接損耗值都在0.00dB—0.05dB之間，達(dá)到了用人單位的技術(shù)要求。

1.4 光纖測(cè)試技能培養(yǎng)

1.4.1切斷法、插入法進(jìn)行光纖衰減測(cè)試

切斷法、插入法進(jìn)行光纖衰減測(cè)試時(shí)使用AV3811型光源和AV2495型光功率計(jì)。切斷法測(cè)試精確度高但需要切斷光纖；插入法雖受連接器精確度和重復(fù)性影響，精確度不及切斷法的高，但該方法測(cè)試時(shí)因不切斷光纖，測(cè)量簡(jiǎn)便，適合在光纜施工和維護(hù)中使用。

1.4.2背向散射法進(jìn)行光纖衰減測(cè)試

背向散射法是將光信號(hào)注入被測(cè)光纖，然后在同一端測(cè)試沿光纖背向散射的光功率，根據(jù)背向散射光功率確定光纖衰減。測(cè)試電路如圖1所示。

背向散射法使用的測(cè)量?jī)x器是光時(shí)域反射計(jì)，英文簡(jiǎn)稱OTDR，其測(cè)量方法簡(jiǎn)單快捷。正確連接背向散射法測(cè)試電路圖后，按下開(kāi)始測(cè)量鍵OTDR就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試并自動(dòng)顯示出測(cè)試結(jié)果。OTDR可以同時(shí)進(jìn)行：

① 單盤光纜傳輸損耗和光纜長(zhǎng)度的檢測(cè)。

② 光纜連接工藝的監(jiān)測(cè)。

③ 中繼段狀態(tài)的測(cè)量，包括各盤光纜的損耗，各個(gè)接頭的損耗及整個(gè)中繼段的平均損耗的測(cè)量。

④ 線路故障原因及故障點(diǎn)位置的準(zhǔn)確判斷。

⑤ OTDR自動(dòng)存儲(chǔ)、打印的背向散射信號(hào)曲線可以作為線路的重要技術(shù)檔案。

1.5 掌握光纖通信發(fā)展趨勢(shì)技能培養(yǎng)

學(xué)生在校學(xué)習(xí)時(shí)間是短暫，掌握的光纖通信技能是有限。為了培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展能力，需要注重學(xué)生掌握光纖通信發(fā)展趨勢(shì)的技能培養(yǎng)。我們引導(dǎo)學(xué)生從以下七個(gè)方面開(kāi)闊視野拓寬知識(shí)面：

①寬帶通信業(yè)務(wù)需求激增、光纖通信向超高速系統(tǒng)發(fā)展；

②向超大容量WDM系統(tǒng)的推進(jìn)；

③實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)——戰(zhàn)略大方向；

④全新一代的光纖；

⑤解決全網(wǎng)瓶頸的手段——光接入網(wǎng)；

⑥IP over Optical的快速發(fā)展；

⑦關(guān)注智能光網(wǎng)絡(luò)新動(dòng)向。

結(jié)束語(yǔ)

我院光纖通信實(shí)訓(xùn)室具備光纖綜合實(shí)訓(xùn)的各種儀器和儀表二十余臺(tái)，還有十幾盤總長(zhǎng)度超過(guò)110千米的單模光纖。通過(guò)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、課外科技活動(dòng)三種方式對(duì)上千名學(xué)生進(jìn)行光纖通信技能培養(yǎng)，合格率百分之百，優(yōu)良率超過(guò)百分之八十。七年來(lái)，先后有通信技術(shù)專業(yè)四百余名學(xué)生參加了由陜西省職業(yè)技能鑒定中心組織的光纖通信技術(shù)技能鑒定，獲得了高中級(jí)資格證書，得到了用人單位的認(rèn)可。

參考文獻(xiàn)：

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