如何培養高職學生的光纖通信技能

摘 要：高等職業教育要注重培養學生的綜合素質，特別是技能培養。本文按照高等職業教育教學方式從五個方面對通信技術專業學生實施光纖通信技能培養，在提高動手能力方面對學生強化訓練做出嘗試與探討。

關鍵詞：高職教育 光纖通信 技能培養

前言

高等職業教育就是要培養高級技術人才。通過專業技能培養，使學生在校期間就能夠掌握比較扎實的理論知識和過硬的實踐技能，提高動手能力，培養一技之長，實現就業零過渡。通信技術專業中《光纖通信技術》課程是一門主要的專業課，應具備良好的師資力量和先進的綜合演練場所，任課教師和實訓指導教師都要注重學生的光纖通信技能培養。

1 光纖通信技能培養主要方法

1.1 光纖通信技術系統技能培養

上個世紀八十年代初期原國家郵電部在武漢進行了13公里多模光纜線路實驗，開創了我國光纖通信的新時代。目前已建成總長達33.5萬公里，以“八縱八橫”為標志的大容量干線光纜傳輸網，75.5萬公里本地中繼光纜傳輸網，37萬公里接入網光纜線路。學生學習光纖通信技術課程首先要了解光纖通信干線傳輸網，知道全國光纖通信網絡是如何構成的。長途光纜線路應以局（站）所處地理位置規定：北（東）為A端，南（西）為B端。從北向南構成縱向光纖通信網絡“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—南寧。從東向西構成橫向光纖通信網絡“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—長沙—成都；廣州—南京—昆明；上海—廣州—昆明。

通過熟悉全國光纖通信網絡構成，學生就會了解各省市光纖通信網絡在全國光纖通信網絡中的位置，清楚自己畢業后的工作位置以及施展才華的舞臺。

1.2 熟悉光纖、光纜結構的技能培養

光纖是用玻璃預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，為了保護光纖表面，提高光纖的抗拉強度以及便于使用，一般需在裸光纖外面進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；按照波長分類則可分為短波長光纖和長波長光纖；按照用途還可以分為傳輸光纖和有源光纖。

實用光纖通信傳輸信道的絕大部分布置在野外，為避免潮氣、雨水及化學侵蝕，以及在施工、敷設過程中能經受一定的彎曲、拉伸和扭曲應力，光纖敷設前必須制成光纜。對光纜的基本要求是：

① 能對光纖提供足夠的保護。保護光纖在敷設時不出現斷裂，保護光纖的傳輸特性不因環境的變化而下降。

②保留光纖比金屬導線重量輕線徑細的優點，光纜應盡可能做到比電纜細而輕。

③便于敷設且維護方便。

光纜可以分為纜芯和護層兩個部分。國標GB7424—87規定的光纜型號編制方法是：光纜型號由光纜型式代號和規格代號兩部分構成，中間用一短橫線分開。我們利用光纖光纜實物對學生進行技能訓練，讓學生熟悉光纖光纜結構，并說出光纜的型號。

1.3 光纖開剝、切割、接續技能培養

1.3.1去掉涂覆層——光纖開剝

去掉涂覆層又稱為光纖開剝，包括去掉二次涂覆層(尼龍)、緩沖層和一次涂覆層(硅樹脂)。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合得較牢固，采用機械剝離是困難的，也容易損壞光纖。因此對學生培訓時教師應先做示范，把動作要領分步驟詳細教會學生，讓每個學習光纖通信技術課程的學生都能夠掌握這一技能。

1.3.2光纖切割

切割光纖時，注意不要造成容易產生接續損耗的不完整性端面(端面傾斜、彎曲、粗糙)。使用電動超聲波光纖切割機，用刀片劃出痕跡后再給光纖施加拉伸應力使其斷裂，能夠切割出理想的光纖端面。切割機價格昂貴，使用時要嚴格按照操作說明進行工作。

1.3.3光纖接續

熔接前光纖的處理會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。上述兩個技能訓練已經完成如下工作：

① 剝除光纖涂敷層大約35mm—50mm。

② 用藥棉或無塵試紙沾上無水酒精擦拭光纖。

③ 使用切割刀切割光纖，大約保留16mm左右。

目前各國生產的“一點接續法”的自動光纖熔接機都能自動設定光纖端面位置，自動對芯和自動熔接，通過切換攝像機畫面，可以從垂直和水平的兩個方向觀察光纖的對芯和熔接情況。單模光纖熔接后，有的熔接機通過圖像根據芯軸偏差和傾斜角度推算出熔接損耗。有些熔接機則是利用模耦合積分法推算接續損耗，然后把推定損耗在屏幕上顯示出來，因此使用起來非常方便。我們使用S175自動光纖熔接機對學生逐人進行光纖熔接技能訓練，熔接損耗值都在0.00dB—0.05dB之間，達到了用人單位的技術要求。

1.4 光纖測試技能培養

1.4.1切斷法、插入法進行光纖衰減測試

切斷法、插入法進行光纖衰減測試時使用AV3811型光源和AV2495型光功率計。切斷法測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性影響，精確度不及切斷法的高，但該方法測試時因不切斷光纖，測量簡便，適合在光纜施工和維護中使用。

1.4.2背向散射法進行光纖衰減測試

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

背向散射法使用的測量儀器是光時域反射計，英文簡稱OTDR，其測量方法簡單快捷。正確連接背向散射法測試電路圖后，按下開始測量鍵OTDR就會自動進行測試并自動顯示出測試結果。OTDR可以同時進行：

① 單盤光纜傳輸損耗和光纜長度的檢測。

② 光纜連接工藝的監測。

③ 中繼段狀態的測量，包括各盤光纜的損耗，各個接頭的損耗及整個中繼段的平均損耗的測量。

④ 線路故障原因及故障點位置的準確判斷。

⑤ OTDR自動存儲、打印的背向散射信號曲線可以作為線路的重要技術檔案。

1.5 掌握光纖通信發展趨勢技能培養

學生在校學習時間是短暫，掌握的光纖通信技能是有限。為了培養學生的可持續發展能力，需要注重學生掌握光纖通信發展趨勢的技能培養。我們引導學生從以下七個方面開闊視野拓寬知識面：

①寬帶通信業務需求激增、光纖通信向超高速系統發展；

②向超大容量WDM系統的推進；

③實現光聯網——戰略大方向；

④全新一代的光纖；

⑤解決全網瓶頸的手段——光接入網；

⑥IP over Optical的快速發展；

⑦關注智能光網絡新動向。

結束語

我院光纖通信實訓室具備光纖綜合實訓的各種儀器和儀表二十余臺，還有十幾盤總長度超過110千米的單模光纖。通過實驗、實訓、課外科技活動三種方式對上千名學生進行光纖通信技能培養，合格率百分之百，優良率超過百分之八十。七年來，先后有通信技術專業四百余名學生參加了由陜西省職業技能鑒定中心組織的光纖通信技術技能鑒定，獲得了高中級資格證書，得到了用人單位的認可。

參考文獻：

［1］紀越峰.現代光纖通信工程［M］.北京：人民郵電出版社，1997.

［2］劉增基等.光纖通信［M］.西安：西安電子科技大學出版社，2001.

［3］張克宇等.通信光纜線路維護與施工［M］.北京：中國鐵道出版社，2001.

［4］劉世春.通信線路維護實用手冊［M］.北京：人民郵電出版社，2007.