光纖熔接技術(shù)的損耗控制分析

郭振峰

（大慶油田信息技術(shù)公司中區(qū)分公司，黑龍江大慶 163000）

光網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前通信領(lǐng)域的必然發(fā)展趨勢(shì)，并且隨著相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，其應(yīng)用也在日益大眾化，并且成為各個(gè)通信環(huán)境中易于接受的主流實(shí)現(xiàn)方案。光網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸質(zhì)量，一直都得到通信領(lǐng)域中的一致肯定，基本可以認(rèn)為，光纖熔接損耗是整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的首要損耗來(lái)源，同時(shí)基于此種考慮，光纖熔接質(zhì)量也成為了竣工驗(yàn)收中的重要環(huán)節(jié)。我國(guó)YDJ44-89規(guī)定光纖熔接損耗不得大于0.08dB，以保證工程光纜能長(zhǎng)期和安全地運(yùn)行，雖然從標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐規(guī)則等諸多方面都做出了明確說(shuō)明，但是在實(shí)踐過(guò)程中仍然存在一些不盡如人意的地方，需要切實(shí)加強(qiáng)控制。

1 光纖熔接損耗的主要影響因素分析

光纖的傳輸特征對(duì)于光網(wǎng)絡(luò)通信整體環(huán)境的方方面面都有一定影響，不僅僅關(guān)系傳輸質(zhì)量和距離，對(duì)于傳輸速率、容量等方面也都有一定的影響。在光纖的傳輸特征中，衰減是重要的指標(biāo)之一，其表示光纖每公里的衰減狀況，在光纖通信系統(tǒng)中，波長(zhǎng)是與衰減狀況直接相關(guān)的首要因素。就目前的通信系統(tǒng)而言，多采用單模1 310 nm和1 550 nm兩種工作波長(zhǎng)，對(duì)于普遍采用的G.652A光纖來(lái)說(shuō)，其在1 310nm波長(zhǎng)處色散為零，而在1 550 nm波長(zhǎng)處衰減最小。因此一般多采用1 310 nm波長(zhǎng)作為中短距離的通信傳輸，而采用1 550 nm工作波長(zhǎng)作為長(zhǎng)距離的通信傳輸波長(zhǎng)。

在實(shí)際的工作環(huán)境中，除了依據(jù)傳輸需求以及具體情況來(lái)進(jìn)行合理的規(guī)劃和布局以外，對(duì)工程質(zhì)量的控制也是首當(dāng)其沖需要重視的問(wèn)題，這其中所包含的重點(diǎn)，就在于光纖熔接。在光纖熔接的工作過(guò)程中，影響其熔接損耗狀態(tài)的因素來(lái)自于多個(gè)方面，但是均可以歸入兩個(gè)大類(lèi)，即本征因素和非本征因素。

本征因素即由光纖自身的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)造成的影響，諸如參與熔接的兩方面光纖模場(chǎng)直徑不同，或者二者纖徑失配，以及參與熔接的光纖纖芯截面存在殘缺，以及纖芯與包層同心度不佳等，都會(huì)成為影響熔接效果的重要因素。依據(jù)ITU-T《非色散位移單模光纖》中的有關(guān)規(guī)定，對(duì)于G.652A常規(guī)單模光纖的模場(chǎng)直徑應(yīng)當(dāng)保持在8.8±0.7~9.5±0.7 μm范圍中，并且包層直徑為125±1 μm，對(duì)于誤差層面的控制而言，同心度誤差需要嚴(yán)格控制在0.8 μm范圍內(nèi)，而包層不圓度則需要控制在2%以?xún)?nèi)。就目前的情況看，光纖模場(chǎng)直徑不同是當(dāng)前造成損耗的主要因素。

而對(duì)于非本征因素而言，即指各種人為及儀器設(shè)備等因素而形成的對(duì)于光纖熔接狀態(tài)和工作質(zhì)量的影響，主要包括軸心狀態(tài)、端面質(zhì)量以及熔接點(diǎn)附近狀態(tài)以及盤(pán)繞狀態(tài)等幾個(gè)方面，并且以軸心狀態(tài)和端面質(zhì)量作為主要的影響因素。軸心狀態(tài)不佳包括軸心錯(cuò)位和軸心傾斜兩個(gè)主要表現(xiàn)，單模光纖纖芯通常比較細(xì)，因此軸心錯(cuò)位就成為造成熔解損耗的主要問(wèn)題，當(dāng)錯(cuò)位1.2 μm的時(shí)候，損耗就會(huì)達(dá)到0.5dB；而軸心傾斜方面，當(dāng)兩個(gè)光纖不能夠?qū)崿F(xiàn)180°交角對(duì)接的時(shí)候，端面傾斜1°，損耗就會(huì)達(dá)到0.46dB，因此這二者的影響不容忽視。除此以外，端面質(zhì)量也是影響光纖熔接質(zhì)量的重要因素，如果在熔接過(guò)程中產(chǎn)生氣泡，必然就會(huì)增加熔接損耗。理論上看，光纖端面切割傾斜角之和達(dá)1°，則光纖熔接損耗的理論值達(dá)0.21dB。

2 切實(shí)優(yōu)化光纖熔接工作

就光纖的熔接工作而言，影響其整體熔接效果以及工作質(zhì)量的因素眾多，因此想要切實(shí)有所改善，也必須深入分析熔接工作的每一個(gè)細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)存在于其中的不足并且加以完善，有效打造高效率的光傳輸網(wǎng)絡(luò)。

具體而言，有如下幾個(gè)主要方面，可以作為展開(kāi)優(yōu)化工作的切入點(diǎn)予以考慮。

2.1 妥善安排光纖批次

對(duì)于光纖批次以及生產(chǎn)順序的控制，能夠有效幫助確定參與熔接的光纖兩端模場(chǎng)保持盡量的一致。對(duì)于同一批次連續(xù)生產(chǎn)的光纖，其模場(chǎng)直徑基本能夠保持一致，因此在生產(chǎn)過(guò)程中因?yàn)樾枰庋b而斷開(kāi)的光纖，其斷點(diǎn)兩側(cè)的光纖模場(chǎng)基本可以視為一致，此時(shí)如果能夠確定光纖批次，并且順序安排敷設(shè)并且展開(kāi)熔接，必然能夠有效避免因?yàn)槟?chǎng)不一致而造成的損耗。除此以外，在敷設(shè)的過(guò)程中對(duì)于光纖的線(xiàn)路以及尾纖處理必須注意半徑的控制，避免因?yàn)閺澱郯霃竭^(guò)小而造成的光纖損傷，同樣的關(guān)注重點(diǎn)也應(yīng)當(dāng)包括敷設(shè)過(guò)程中的暫時(shí)彎折。

2.2 提供必要的技術(shù)支持以及培訓(xùn)

為光纖熔接的工作人員提供充足的技術(shù)培訓(xùn)支持，對(duì)于切實(shí)提升熔接效果，降低損耗有著毋庸置疑的積極意義。確保相關(guān)工作人員能夠勝任該項(xiàng)任務(wù)，嚴(yán)格按照接續(xù)工藝流程邊熔接邊測(cè)量光纖接頭熔接損耗，對(duì)于無(wú)法達(dá)到要求的熔接接頭必須進(jìn)行返工。進(jìn)入接續(xù)盒的光纖必須固定牢固，避免光纖的扭轉(zhuǎn)而導(dǎo)致接口位置發(fā)生移動(dòng)。在熔接過(guò)程中，有時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)在1 550 nm窗口下?lián)p耗值滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)，但是封裝好之后進(jìn)行復(fù)測(cè)卻發(fā)現(xiàn)損耗值偏大，此種狀況就多發(fā)生于光纖接頭位置錯(cuò)動(dòng)。在遇到此種狀況的時(shí)候，可以考慮在1 310 nm窗口復(fù)測(cè)，如果損耗偏小則是光纖接口位置錯(cuò)動(dòng)引發(fā)，需要重新盤(pán)繞光纖余長(zhǎng)，若偏大則是熔接問(wèn)題，則需要重新熔接。對(duì)于此種狀況，可以考慮先用不干膠帶將光纖接頭和光纖余長(zhǎng)固定在余纖盤(pán)上，并且在接續(xù)盒兩側(cè)光纜盤(pán)繞半徑控制在25 cm以上。

2.3 合理選用相關(guān)設(shè)備

對(duì)于設(shè)備的選用以及使用而言，在光纖熔接工作過(guò)程中需要注重兩個(gè)方便，其一在于選用精度高的光纖端面切割器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于光纖端面的制備；其二在于正確使用熔接機(jī)。在光纖端面切割器的選擇方面，精度高低直接影響著光纖的端面，并且端面的平整與否以及軸線(xiàn)傾角更加進(jìn)一步影響到熔接效果。高精度的光纖端面切割器對(duì)于傾角的控制和端面平整程度的推進(jìn)都有一定的積極意義。而在熔接機(jī)的使用方面，正確的使用方法對(duì)于降低光纖熔接損耗有著顯著影響。首先應(yīng)當(dāng)確保光纖的熔接工作能夠在整潔干燥的環(huán)境下展開(kāi)，確保光纖熔接部位的清潔，用于熔接的光纖必須先經(jīng)過(guò)擦拭清理，而后才能展開(kāi)切割，并且在切割之后應(yīng)當(dāng)盡快參與熔接，避免長(zhǎng)期裸露在空氣中。

3 結(jié)論

在光網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境中，光纖熔接損耗是影響光纖線(xiàn)路傳輸能力的重要因素。完善的工作細(xì)節(jié)對(duì)于推動(dòng)光纖熔接質(zhì)量，提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的健康程度有著毋庸置疑的積極價(jià)值。實(shí)際工作過(guò)程中唯有不斷針對(duì)影響光纖接頭熔接損耗的各種不良因素的產(chǎn)生加以關(guān)注，努力消除，才能有效推動(dòng)熔接質(zhì)量的提升。

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