淺析光纖熔接工程技術

【摘要】光纖是一種將信息從一端傳送到另一端的媒介，是一條將玻璃或塑膠纖維作為讓信息通過的傳輸媒介。本文簡述了光纖熔接的基本過程，并對如何降低熔接損耗進行了相關的論述。

【關鍵詞】光纖；熔接；損耗

一、光纖概述

光纖和同軸電纜相似，只是沒有網狀屏蔽層，中心是光傳播的玻璃芯。在多模光纖中，芯的直徑是15μm～50μm，大致與人的頭發的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm～10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套，確保光纖保持在芯內。外面的是一層薄的塑料外套，用來保護封套。光纖通常被扎成束，外面有外殼保護。纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體，它質地脆，易斷裂，因此需要外加一保護層。通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆，光纖在實際使用前外部由幾層保護結構包覆，包覆后的纜線即稱為光纜。外層的保護結構可防止惡劣環境對光纖的傷害，如水、火、電擊等。

二、光纖熔接工程技術

（一）原理

光纖連接采用熔接方式。熔接是通過將光纖的端面熔化后將兩根光纖連接到一起的，這個過程與金屬線焊接類似，通常要用電弧來完成。熔接連接光纖不產生縫隙，因此不會引入反射損耗，入射損耗也很小，在0.01～0.15dB之間。在光纖進行熔接前要把它的涂敷層剝離。機械接頭本身是保護連接的光纖的護套，但熔接在連接處卻沒有任何的保護。因此，熔接光纖設備包括重新涂敷器，它涂敷熔接區域。作為選擇的另一種方法是，我們使用熔接保護套管。它們是一些分層的小管，將保護套管套在接合處，然后對它們進行加熱。內管是由熱縮材料制成的，因此這些套管就可以牢牢地固定在需要保護的地方，加固件可避免光纖在這一區域受到彎曲。

（二）步驟

第一，開剝光纜并將光纜固定到接續盒內。在開剝光纜之前應去除施工時受損變形的部分， 使用專用開剝工具，將光纜外護套開剝長度1米左右。第二，分纖。將光纖分別穿過熱縮管。將不同束管，不同顏色的光纖分開，穿過熱縮管。剝去涂覆層的光纖很脆弱，使用熱縮管，可以保護光纖熔接頭。第三，準備熔接機。打開熔接機電源，采用預置的程式進行熔接，并在使用中和使用后及時去除熔接機中的灰塵，特別是夾具，各鏡面和V型槽內的粉塵和光纖碎末。熔接前要根據系統使用的光纖和工作波長來選擇合適的熔接程序。如沒有特殊情況，一般都選用自動熔接程序。第四，制做對接光纖端面。光纖端面制作的好壞將直接影響光纖對接后傳輸質量，所以在熔接前一定要做好被要熔接光纖的端面。首先用光纖熔接機配置的光纖專用剝線鉗剝去光纖纖芯上的涂覆層，再用沾酒精的清潔棉在裸纖上擦拭幾次，用力要適度，然后用精密光纖切割刀切割光纖，切割長度一般為10毫米～15毫米。第五，放置光纖。將光纖放在熔接機的V形槽中，小心壓上光纖壓板和光纖夾具，要根據光纖切割長度設置光纖在壓板中的位置，一般將對接的光纖的切割面基本都靠近電極尖端位置。關上防風罩，按“SET”鍵即可自動完成熔接。需要的時間一般根據使用的熔接機而不同，一般需要8～10秒。第六，移出光纖用加熱爐加熱熱縮管。找開防風罩，把光纖從熔接機上取出，再將熱縮管放在裸纖中間，在放到加熱爐中加熱。加熱器可使用20毫米微型熱縮套管和40毫米及60毫米一般熱縮套管，20毫米熱縮管需40秒，60毫米熱縮管為85秒。

（三）光纜接續質量檢查

在熔接的整個過程中，都要用OTDR測試儀表加強監測，保證光纖的熔接質量、減小因盤纖帶來的附加損耗和封盒可能對光纖造成的損害，決不能僅憑肉眼進行判斷好壞：首先，熔接過程中對每一芯光纖進行實時跟蹤監測，檢查每一個熔接點的質量；其次，每次盤纖后，對所盤光纖進行例檢，以確定盤纖帶來的附加損耗；再次，封接續盒前對所有光纖進行統一測定，查明有無漏測和光纖預留空間對光纖及接頭有無擠壓；最后，封盒后，對所有光纖進行最后監測，以檢查封盒是否對光纖有損害。

三、影響光纖熔接損耗的主要因素

（一）光纖本征因素是指光纖自身因素

主要有四點：光纖模場直徑不一致；兩根光纖芯徑失配；纖芯截面不圓；纖芯與包層同心度不佳。

（二）影響光纖接續損耗的非本征因素即接續技術

軸心錯位：單模光纖纖芯很細，兩根對接光纖軸心錯位會影響接續損耗。當錯位1.2μm時，接續損耗達0.5dB；軸心傾斜：當光纖斷面傾斜1度時，約產生0.6dB的接續損耗，如果要求接續損耗≤0.1dB，則單模光纖的傾角應為≤0.3度；端面分離：活動連接器的連接不好，很容易產生端面分離，造成連接損耗較大；端面質量：光纖端面的平整度差時也會產生損耗；接續點附近光纖物理變形。

（三）其他因素的影響

接續人員操作水平、操作步驟、盤纖工藝水平、熔接機中電極清潔程度、熔接參數設置、工作環境清潔程度等均會影響到熔接損耗的值。

四、降低光纖熔接損耗的措施

一是一條線路上盡量采用同一批次的優質名牌裸纖；二是光纜架設按要求進行；三是挑選經驗豐富訓練有素的光纖接續人員進行接續；四是接續光纜應在整潔的環境中進行；五是選用精度高的光纖端面切割器來制備光纖端面；六是正確使用熔接機。

參考文獻

[1]王偉斌.廣電工程中日常維護和光纖熔接技巧[J].科技傳播，2017，9（15）.

[2]谷振德.一種光纖熔接保護管[P].中國專利：CN20613306 4U，2017—04—26.

作者簡介：吳迪（1982—），男，重慶人，碩士，重慶工程職業技術學院，副教授，研究方向：計算機網絡。