光纖系統的接續

潘利平張英

黑龍江省勃利縣廣播電視事業局，黑龍江七臺河154500

摘要 在光纖傳輸鏈路中，任意一點連接時存在不連續現象都會產生損耗及反射，影響整個光纖傳輸質量。

關健詞 光纖固定接續；光纖的活性接續；帶狀光纖的固定接續

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）61-0101-02

光纖的連接是光纖傳輸系統中的一項基礎技術。 在實際工程中接續的優劣在很大程度上將直接影響系統的傳輸質量，由于光纖直徑很細，尤其是單模光纖芯直徑細至9.3±0.5um使用的又是玻璃纖芯，連接要求的精度很高，因此必須使用專用機器和工具才行。

1 光纖固定接續

1.1固定接續應用范圍及要求

光纖傳輸系統的固定接續主要用于光傳輸路線中光纜的光纖間互相對接，光纜中光纖和尾纖的連接。它們都是長久性的固定接續，要求可靠，引入附加損耗小。具體要求如下：

1）光纖中任意兩根光纖在工廠條件下熔接損耗應滿足（1310nm~1550nm）。對于單模光纖，平均值≤0.05dB,最大值≤0.1dB對于多模光纖應≤0.03dB；對色散位移光纖應≤0.07dB,后向反射損耗應＞60dB，張力可達200g~400g并具有良好的重復性；2）接續溫度特性良好，附加損耗小于0.01dB；3）具有足夠操作機械強度，接續點易保護使用壽命長；4）操作方便，易于掌握，接續成本低。

1.2固定熔接接續方法

光纖熔接法是光纖接續最早采用方法之一，也是目前廣泛應用的一種方法。它是用短暫高壓電弧燒熔兩根對接光纖端面，使其光界面消除，熔融為一體達成連接。光纖熔接需使用專用的熔接機，隨著光纖技術的發展，光纖熔接機的更新換代也非常迅速，新型光纖熔接機采用微電腦控制并有各種操作提示和熔接后附加損耗等顯示。光纖熔接操作方法如下：

1）首先將要對接的兩根光纖去掉二次被復層和預復層30mm~40mm長，在其中一根光纖上套上熱縮管，用無水乙醇或光纖清洗劑清洗光纖剝裸部分，再用金剛刀切除10mm~20mm后放入熔接機中的光纖槽，手動調整熔接機使用兩根光纖預對中；2）熔接機按下自動檔后，它將兩根光纖進行準確對中，并調好兩根光纖端面間隙，此時機微電腦能作出提示，比如，光纖端面不清潔、光纖端面不平整，則需要重新處理；或者處理正常會提示、可以熔接等信息；3）關好熔接機電弧光防護帽，熔接機自動開始熔接，接續完畢后，熔接機液晶顯示器將顯示接續點損耗多少，如果超過設計要求，則需剪斷重新熔接；4）將光纖熔接前所套的熱縮管中心移動到接頭點，放置熔接機上專用加熱數分鐘，由于熱縮管中有一根50mm的不銹鋼絲，熱縮后接點便固定在鋼絲上，使接續點得到很好的保護。

2 光纖的活性接續（活接頭）

光纖的活動連接主要用于光纜與設備如光發射機、光接收機、光測試儀表等的連接，光纖與其它無源器件的連接，用光端機內部和光配線架的連接，這些地方的連接主要依賴于各種型號的光纖活動連接器將光纖與設備連接在一起。其主要技術性能要求如下：

1）插入附加損耗小，一般小于0.2dB；

2）回波損耗大于45dB以上；

3）反復插拔500次~1000次后附加損耗變化小于0.1dB。

由于APC連接器的端面研磨拋光處理為8度斜角的球面體，具有較高的后向反射損耗因而在光纖CATV鏈路中得到廣泛應用。

光纖鏈路的回波損耗：

1）在一條光纖傳輸鏈路中，所有連接器總的回波損耗必須大于40dB，以便把回波損耗對鏈路C/N的影響降至最低程度。一般鏈路內有許多器件之間的連接，用于光發射機、光接收機、光無源器件、接線板、耦合板以及外部設備接口，由于每個連結處微弱的回波損耗效應是疊加的，因而改善每個連接處的匹配是很重要的。這可以通過使用最大程度地減少每個接口反射的APC連結器來實現。

2） APC連接器與標準PC連結器的比較

（1）PC連接器插頭體端面處理為球面形，APC連接器端處理為傾角呈8度的球面形，所以APC連接器即使不連接也保持固定的回波損耗。這為在檢修鏈路時，將多個分光器端口斷開并不會中斷其它分支上的信號，這種固定不變的回波損耗特性還允許不中斷服務地擴展系統裝置，而標準PC連接器，其回波損耗會差到14dB；

（2）即使接觸面之間弄臟或出空隙，APC連接器也能維持其回波損耗不變。可是標準PC連接器則要求極好的接合面才能維持固定的回波損耗，因而標準PC連接器一旦產生臟的氣隙回波損耗便會達到14dB。

如果一個活動接頭端面弄臟了，光鏈路會出現如下情況：

光發射機輸出功率下降。即使光輸出功率保持穩定，由差的光回波損耗會導致C/N和CTB、CSO劣化。為此需對鏈路中的活動接頭進行檢查和清潔。為避免光纖器件受損，在修理激光器部件時，應采取各種靜電保護。APC連接器的清潔一般可將APC插頭從適配器中拔出，用無纖維棉球棒粘異丙基和酒精擦拭即可。

3 帶狀光纖的固定接續

目前帶狀光纖固定接續一般有三種方法：一種是熔接法，采用帶狀光纖群焊機；第二種是V型槽法，應用多光纖的接續模塊。上述兩種方法對于為數不算多的光纜而言是行之有效的接續方法。但對于高密度光纜可采用第三種方法，即預裝配的帶狀光纖連結器。

1）帶狀光纜中光纖的熔接與單芯光纖的熔接相類似，但是所用的設備和工具與單根光纖熔接接的設備和工具完全不同。

由于帶狀光纖涂復層與光纖的粘結面很大，要剝去帶狀光纖的被復層，必須使用專用的帶加熱裝置的涂復層剝除器，其中心部分為加熱器與中間的上蓋帶有剝除刀片，一邊端頭配備各種芯數夾具的模塊，應用它才能將帶狀光纖上的被復層清潔，安全的剝除。

帶狀光纖端面的切割也用專用工具，這種切割工具的刀刃可在同一平面上同時將帶狀光纖的各光纖劃出缺口，在拉力的作用下，帶狀光纖斷裂，其斷面呈鏡面狀、與軸線的夾角0.5°，光纖的切割長度為10mm。

由于帶狀光纖群焊機一般都設置了多個接續程序，可供用戶選擇，當切割好的帶狀光纖在群焊機中設置完畢以后，群焊機便自動地進行光纖端面清潔、端面間隙調整、端面檢查、放電熔接、接續部位形狀檢查及損耗估算，整個過程時間約50S，熔接完畢再對接頭套上熱縮管保護處理。

2）V型槽法

V型槽法是采用以V型 槽為核心元件制成精密的多芯光纖接續模塊。這種接頭的尺寸為38.1×12.7×6.73mm，有4、6、8、10、12芯等五種規格，能適合這幾種多光纖的接續，也可以應用于這類帶狀光纖的固定連接。這種接續模塊由外殼底板和刻有V形槽的上蓋組成，V型槽元件是采用精密模具制成，在帶狀光纖插入模塊之前，光纖的端部同樣需剝被復層，切割端面。這些工藝過程和使用的工具與熔接法相同，裝配時，首先將制備好的光纖插入模塊，然后將楔形塞入外殼，使具有彈性的刻有V形槽的上蓋壓緊底板，于是兩根相對接的光纖在精密的V型槽中對準同軸，最后再套上端帽和護套。這種接續接頭的平均連接損耗0.1dB，后向反射損耗在大于60dB，單根光纖接頭的抗拉強度大于453.6g。

3）預裝配連接器接續

這種方法是在光纜現場連接前，先將光纖的端部預先裝配好帶狀光纖連接器的插頭體。這樣在現場連接時，只要將兩個插頭體對接好，并置于接頭盒內，可在很短的時間內完成接續工作。

現場連接用帶狀光纖連接器采用MT型連接器為基本單元結構，一般有4~16芯結構多種；對于超過16芯的帶狀光纖連接一般以16芯為一個單元，采用多個單元進行組合，如以80芯為例，可采用5個16芯連接器插頭體組合而成，可以疊置，也可以形成整體；疊置式是采用連接片連接五個單元的卡簧，使之成為一體，這種結構的優點是便于維修，拔去連接銷和連接片，可更換一個16芯的單元而保持其他光路的接通。

采用MT連接器與帶狀光纖的預裝配大致有4個過程，即：帶狀光纖端部制備，插頭體密排微孔灌膠、光纖插入插頭體并固化，端研磨拋光。

光纖端部制備的專用工具與帶狀焊接用的工具相同。先在插頭體的密排微孔內預先灌膠，然后將制備好垢裸露密排光纖插入插頭體的密排微孔內，精細的做到使插入的光纖與微孔的軸向保持平行，并使其固化。在光纖連接的橫向錯位和角度傾斜為最小的前提下，研磨拋光是保證連接器性能最關鍵的工作，為提高接頭處后向反射損耗，一般在插頭體的端部磨成8°的傾斜面，并在此基礎上作微凸加工以保證光纖的物理接觸。因此，研磨拋光時主要控制斜面角度精度為±0.1°和端面的平度為±1mm。目前這種MT型帶狀光纖連接器的接續插入損耗可以0.2dB，后向反射損耗一般可以大于50dB，重復插拔100次后的損耗變化小于0.2dB。由于MT型連接器尺寸很小，矩型插頭體尺寸為6.4mm×2.5mm，為光纜的敷設帶來方便，所以光纜不會受到地下管道的限制，由于接頭為組合形式，所以對大芯數的標識也帶來方便。

在光纖傳輸鏈路中，任意一點連接存在不連續現象都會產生損耗及反射，影響整個光纖傳輸質量。?所以，要培養嚴謹細致的工作作風，勤于總結和思考，才能提高實踐操作技能，降低接續損耗，全面提高光纜接續質量。

參考文獻

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