淺談?dòng)芯€電視光纜安裝和維護(hù)常見問題

胡國平

（阜康市有線電視臺(tái)，新疆 吉昌 831500）

一、光纜大衰耗點(diǎn)產(chǎn)生的幾種現(xiàn)象和原因

（一）敷設(shè)時(shí)產(chǎn)生的大衰耗點(diǎn)

在光纜施工中，由于光纜敷設(shè)長度一般在2～3KM 直埋敷設(shè)時(shí)，穿越的障礙物較多，在施工中，敷設(shè)人員較多，敷設(shè)距離較遠(yuǎn)，難以保證所有敷設(shè)人員協(xié)調(diào)行動(dòng)，特別是通過障礙物較多時(shí)，如：穿 越防護(hù)鋼管，拐彎、上下坡等，從而出現(xiàn)俗稱的光纜打背扣（出現(xiàn)死彎）現(xiàn)象，對光纜造成嚴(yán)重傷害，一旦發(fā)生死彎現(xiàn)象，此處必然會(huì)出現(xiàn)一個(gè)大衰耗點(diǎn)，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生部分或全部光纖斷裂現(xiàn)象，這是光纜 施工中容易出現(xiàn)的故障現(xiàn)象。此外，在敷設(shè)光纜時(shí)，光纜端頭的光纜最容易受到損傷，在接續(xù)時(shí)，往往在接續(xù)點(diǎn)處顯示有較大衰耗值，此時(shí)，即使多次重復(fù)熔接，也不能降低接續(xù)損耗值，從而形成一個(gè)較大的衰耗點(diǎn)。

（二）接續(xù)過程中產(chǎn)生的大衰耗點(diǎn)

在光纜接續(xù)過程中，產(chǎn)生大衰耗點(diǎn)是經(jīng)常發(fā)生的，我們一般用OTDR（光時(shí)域反射儀）進(jìn)行監(jiān)測，即每熔接一根光纖，都用OTDR 測試一下熔接點(diǎn)的衰耗值，具體測試時(shí)，采用雙向監(jiān)測法，由于光纖制造過程中存在的差異性，兩根光纖不可能完全一致，總是存在模場直徑不一致現(xiàn)象，從而導(dǎo)致了用OTDR 所測的損耗值并不是接續(xù)點(diǎn)的實(shí)際損耗值，其數(shù)值有正有負(fù)，一般用雙向測試值的算術(shù)平均值作為實(shí)際衰耗值。在接續(xù)時(shí)，一般用實(shí)時(shí)監(jiān)測法，基本能保證熔接損耗達(dá)到控制目標(biāo)，但經(jīng)常產(chǎn)生大損耗點(diǎn)的原因是在熔接完畢后進(jìn)行光纖收容時(shí)，部分光纖受壓或彎曲半徑過小，即形成一個(gè)大衰耗點(diǎn)。

因?yàn)?550nm波長的光纖對微彎損耗非常敏感，光纖一旦受壓，即產(chǎn)生一個(gè)微彎點(diǎn)，或盤纖時(shí)，彎曲半徑過小，光纖信號在此處也產(chǎn)生較大的衰耗，表現(xiàn)在光纖后向散射曲線上，就形成了一個(gè)較大的衰耗臺(tái)階；另外，一個(gè)比較容易忽視的原因是光纜接頭盒組裝完成后，固定接頭盒和固定光纜時(shí)，由于光纜在接頭盒內(nèi)固定的不是很牢固，造成光纜擰轉(zhuǎn)，使光纖束管變形，由于光纖受壓，造成光纖衰耗值急劇增加，形成衰耗臺(tái)階。

（三）運(yùn)輸和裝卸造成的大衰耗點(diǎn)

在光纜運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場時(shí)，由于現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣，特別是敷設(shè)鐵路通信光纜時(shí)，吊車往往無法到達(dá)施工現(xiàn)場，此時(shí)，常常是通過人力裝卸光纜，在光纜卸下的過程中，外層光纜經(jīng)常受到損傷，原因是光纜盤直徑過小，導(dǎo)致外層光纜離地面距離過近，由于現(xiàn)場地面土質(zhì)軟硬不一，崎嶇不平，在滾動(dòng)光纜盤的過程中，光纜盤陷入地面，導(dǎo)致外層光 纜被地面硬物硌壞，主要原因是部分廠家為降低生 產(chǎn)成本，采用較小的光纜盤。此外，光纜盤未用木板進(jìn)行包封（有些是鐵架光纜盤，無法用木板進(jìn)行包封），而僅用塑料布在光纜外層進(jìn)行包裹，或者是單盤測試后，光纜盤包封未恢復(fù)，起不到應(yīng)有的防護(hù)作用，當(dāng)光纜外層被石頭等硬物硌傷后，光纖在束管中受壓，即產(chǎn)生一個(gè)衰耗臺(tái)階，表現(xiàn)在光纖后向散射曲線上，就形成一個(gè)較大的衰耗點(diǎn)。

二、光纜大衰耗點(diǎn)的查找定位和處理

（一）一般產(chǎn)生大衰耗點(diǎn)的位置

光纜接續(xù)完成后，我們一般要對整個(gè)中繼段用OTDR 進(jìn)行測試，通過測試，可以檢驗(yàn)接續(xù)完的光纜中繼段的光特性是否符合施工規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考核：中繼段全程 總衰耗是否小于設(shè)計(jì)規(guī)定（也就是平均衰耗系數(shù)是否小于設(shè)計(jì)規(guī)定值）；中繼段接頭雙向平均衰耗值是否小于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求；中繼段后向散射曲線是否斜率均勻，曲線平滑，除正常的接頭衰耗點(diǎn)的小臺(tái)階外，曲線上應(yīng)無大衰耗臺(tái)階。

利用OTDR 進(jìn)行光中繼段測試和人衰耗點(diǎn)定位時(shí)，首先應(yīng)正確地設(shè)置儀表的測試參數(shù)，諸如測試量程、測試波長、脈沖寬度、折射率和平均化處理時(shí)間等。對測試量程的設(shè)定，一般根據(jù)中繼段長度，選擇合適的量程，使整個(gè)中繼段曲線占據(jù)整個(gè)顯示 屏幕的2／3為宜；測試波長根據(jù)系統(tǒng)采用的波長確定，對長途干線光纜一般為1310nm 和1550nm 折射率根據(jù)使用廠家的光纖折射率設(shè)定；脈沖寬度是一個(gè)重要的設(shè)置參數(shù)，脈沖寬度過小，測試的動(dòng)態(tài)范圍太小，不能完整地測試整個(gè)曲線，表現(xiàn)為曲線末端噪聲信號大，所得到的曲線質(zhì)量差；脈沖寬度過大，測試的范圍越大，但測試的精確度越差，一般根據(jù)被測中繼段長度，選擇一個(gè)合適的測試脈沖寬度，既要考慮測試距離，還要考慮測試精度，通過試測，選擇一個(gè)合適的脈沖寬度；平均化時(shí)間的設(shè)定根據(jù)平均化的曲線質(zhì)量試驗(yàn)確定，使平均化后的曲線尾端上無明顯毛刺即可。

為了精確地確定線路上光纖故障點(diǎn)的位置，可利用OTDR 分析軟件對儀表測試出的曲線進(jìn)行分析，一般有接頭盒內(nèi)故障和纜身故障兩種情況。

（二）大衰耗點(diǎn)的處理

首先確定大衰耗點(diǎn)是否是接頭位置，一般在接頭位置，所有光纖均有或大或小的衰耗臺(tái)階，可將多條光纖的曲線同時(shí)分析，可看到所有曲線在接頭點(diǎn)均有大小不等的臺(tái)階，我們可對各光纖同一位置的接頭雙向衰耗值進(jìn)行測試和計(jì)算，對大于指標(biāo)要求的做好記錄，并安排對接頭位置的大衰耗點(diǎn)打開接頭盒進(jìn)行處理。

對不是接頭位置的部分光纖的大衰耗點(diǎn)，我們將多條曲線同時(shí)分析可看到有的曲線在此點(diǎn)有衰耗臺(tái)階，有的就沒有衰耗臺(tái)階，據(jù)此可以判斷，這不是接頭位置的故障，而是光纜線路中間光纜有故障。對接頭處的故障，其位置比較好定位，對非接頭位置的故障，定位比較困難，一般原則是對離測試端較近的故障點(diǎn)，可在端站測試，利用OTDR 測出故障點(diǎn)離最近接頭點(diǎn)的距離，對離測試點(diǎn)較遠(yuǎn)的故障點(diǎn)，由于距離遠(yuǎn)，測試的精確度相對下降，定位準(zhǔn)確較困難，可在就近接頭盒處打開，接入OTDR 進(jìn)行測試，測出故障點(diǎn)的距離后，并結(jié)合施工原始資料記錄的各種余留，根據(jù)直埋徑路情況，實(shí)地丈量出故障點(diǎn)的大致位置，一般可定位在十幾米 的范圍內(nèi)，這樣開挖的范圍就比較小，節(jié)省了施工費(fèi)用，縮短了處理故障的時(shí)間。

對接頭處的大衰耗點(diǎn)，我們采用打開接頭盒進(jìn)行重新熔接處理，用OTDR實(shí)時(shí)監(jiān)測，直到接續(xù)損耗達(dá)到要求。有時(shí)經(jīng)多次熔接，接續(xù)損耗達(dá)不到要求，這時(shí)就要檢查是否光纖束管變形引起光纖受壓，盤纖盤留時(shí)光纖彎曲半徑是否過小，光纖是否受壓等。

經(jīng)這些檢查后，如果還不能達(dá)到要求，就要考慮接頭盒前后的光纜是否有問題。因?yàn)槎祟^的光纜在施工中比較容易受到損傷，這時(shí)就要再截去一段光纜重新熔接全部光纖。

為了避免出現(xiàn)此類問題，我們在接續(xù)前，可仔細(xì)檢查接頭余留光纜，對可疑端頭光纜采取多截去一部分的做法，以避免此類問題出現(xiàn)。對線路中間的光纜大衰耗點(diǎn)的處理，在找到故障點(diǎn)后，可發(fā)現(xiàn)此類故障或者是光纜出現(xiàn)過打背扣現(xiàn)象，或者是光纜受到損傷，如被石頭等硬物硌傷使光纜出現(xiàn)凹進(jìn)、壓扁等變形現(xiàn)象，光纖束管變形而導(dǎo)致光纖受壓，產(chǎn)生大衰耗點(diǎn)，或者是其它外力 因素造成光纜受損。處理時(shí)，可把此段光纜截去從新熔接一般經(jīng)此處理，大衰耗點(diǎn)基本消失。對在施工時(shí)發(fā)現(xiàn)的打背扣故障點(diǎn)，應(yīng)住故障點(diǎn)做好適當(dāng)余留，以便處理。對受損嚴(yán)重的，加接頭盒處理時(shí)，可剝開光纜外護(hù)套，對有變形的束管進(jìn)行處理，必要時(shí)對受損束管的光纖進(jìn)行接續(xù)。測試點(diǎn)應(yīng)聯(lián)系現(xiàn)場熔接人員分別在熔接完畢后進(jìn)行一次測試，光纖盤留后進(jìn)行一次測試，接頭盒緊固密封后進(jìn)行一次測試，經(jīng)測試點(diǎn)測試確認(rèn)衰耗點(diǎn)故障消失后，現(xiàn)場人員方可撤離。

三、線路維護(hù)測試儀表的使用方法

光纖及光纜線路測試，從光纜線路的維護(hù)工作出發(fā)，考慮需要與可能的測試項(xiàng)目與手段，從當(dāng)前的實(shí)際出發(fā)定出必不可少的測試項(xiàng)目。它包括有：單盤光纜測試，光纜線路中繼段測試，光纜線路中繼段故障搶修測試等。為了能更好地使用儀表和正確地分析數(shù)據(jù)，本節(jié)對經(jīng)常使用的關(guān)鍵性儀表光時(shí)域反射儀(OTDR)做比較詳細(xì)的介紹，對測得數(shù)據(jù)的管理與分析進(jìn)行探討性的論述。這一切都是光纜線路維護(hù)的關(guān)鍵所在。

（一）波長選擇(λ):

因不同的波長對應(yīng)不同的光線特性(包括衰減、微彎等)，測試波長一般遵循與系統(tǒng)傳輸通信波長相對應(yīng)的原則，即系統(tǒng)開放1550波長，則測試波長為1550nm。（OTDR測試波長選項(xiàng)只有1550、1310 兩個(gè)模式，一般我們測試時(shí)都選用1550 進(jìn)行測試，因?yàn)?550 波長對光纖衰減的變化比1310 更敏感。

（二）脈寬：

脈寬越長，動(dòng)態(tài)測量范圍越大，測量距離更長，但在OTDR 曲線波形中產(chǎn)生盲區(qū)更大；脈寬越小，測量范圍越小但可減小盲區(qū)。同時(shí)測量到的數(shù)據(jù)也更全面。測試的距離越大所要選用的脈寬也越大，通常正常情況下10 公里以內(nèi)脈寬設(shè)置為10ns 或30ns 都可以進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)采集，如果光纖質(zhì)量嚴(yán)重下降就要調(diào)整更大的脈寬來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的測量。

（三）測量范圍

OTDR 測量范圍是指OTDR 獲取數(shù)據(jù)取樣的最大距離，此參數(shù)的選擇決定了取樣分辨率的大小。最佳測量范圍為待測光纖長度1.5～2 倍距離之間。

四、經(jīng)驗(yàn)與技巧光纖質(zhì)量的簡單判別：

（一）光纖質(zhì)量的簡單判別

正常情況下，OTDR 測試的光線曲線主體(單盤或幾盤光纜)斜率基本一致，若某一段斜率較大，則表明此段衰減較大；若曲線主體為不規(guī)則形狀，斜率起伏較大，彎曲或呈弧狀，則表明光纖質(zhì)量嚴(yán)重劣化，不符合通信要求。

（二）波長的選擇和單雙向測試

1550 波長測試距離更遠(yuǎn)，1550nm 比1310nm 光纖對彎曲更敏感，1550nm 比1310nm 單位長度衰減更小、1310nm 比1550nm 測的熔接或連接器損耗更高。在實(shí)際的光纜維護(hù)工作中一般對兩種波長都進(jìn)行測試、比較。對于正增益現(xiàn)象和超過距離線路均須進(jìn)行雙向測試分析計(jì)算，才能獲得良好的測試結(jié)論。

（三）接頭清潔

光纖活接頭接入OTDR 前，必須認(rèn)真清洗，包括OTDR 的輸出接頭和被測活接頭，否則插入損耗太大、測量不可靠、曲線多噪音甚至使測量不能進(jìn)行，它還可能損壞OTDR。避免用酒精以外的其它清洗劑或折射率匹配液，因?yàn)樗鼈兛墒构饫w連接器內(nèi)粘合劑溶解。

（四）折射率與散射系數(shù)的校正

就光纖長度測量而言，折射系數(shù)每0.01 的偏差會(huì)引起7m/km 之多的誤差，對于較長的光線段，應(yīng)采用光纜制造商提供的折射率值。

（五）鬼影的識(shí)別與處理

在OTDR 曲線上的尖峰有時(shí)是由于離入射端較近且強(qiáng)的反射引起的回音，這種尖峰被稱之為鬼影。識(shí)別鬼影：曲線上鬼影處未引起明顯損耗；沿曲線鬼影與始端的距離是強(qiáng)反射事件與始端距離的倍數(shù)，成對稱狀。消除鬼影：選擇短脈沖寬度、在強(qiáng)反射前端(如OTDR 輸出端)中增加衰減。若引起鬼影的事件位于光纖終結(jié)，可"打小彎"以衰減反射回始端的光。

五、安全注意事項(xiàng)

（一）確認(rèn)輸出電源電壓平穩(wěn)，符合儀表使用要求，并確認(rèn)儀表在關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)，才能插接電源，以免損壞儀表。

（二）光時(shí)域反射儀系激光儀表，嚴(yán)禁肉眼直視發(fā)射端孔，以免灼傷眼睛。

（三）光纖系玻璃纖維，切割下的光纖要收集在容器內(nèi)，以免刺傷人。

（四）接續(xù)后殘留的廢棄物如廢棄光纜、外皮、填充物、金屬芯線等，應(yīng)分類收集。

（五）在公路、鐵路或其他交通道路邊施工時(shí)，應(yīng)注意往來車輛，做好安全防護(hù)工作。

（六）開挖接頭坑前，應(yīng)調(diào)查地下管線的分布情況，以免損傷其他設(shè)施；應(yīng)做好基礎(chǔ)防護(hù)，避免塌方。雨天必須安排人員對施工區(qū)段進(jìn)行巡視，以防由于光纜溝開挖引起路基塌方。發(fā)現(xiàn)隱患必須及時(shí)派人進(jìn)行回填、加固、處理。