淺談有線電視光纜安裝和維護常見問題

胡國平

（阜康市有線電視臺，新疆 吉昌 831500）

一、光纜大衰耗點產生的幾種現象和原因

（一）敷設時產生的大衰耗點

在光纜施工中，由于光纜敷設長度一般在2～3KM 直埋敷設時，穿越的障礙物較多，在施工中，敷設人員較多，敷設距離較遠，難以保證所有敷設人員協調行動，特別是通過障礙物較多時，如：穿 越防護鋼管，拐彎、上下坡等，從而出現俗稱的光纜打背扣（出現死彎）現象，對光纜造成嚴重傷害，一旦發生死彎現象，此處必然會出現一個大衰耗點，嚴重的會發生部分或全部光纖斷裂現象，這是光纜 施工中容易出現的故障現象。此外，在敷設光纜時，光纜端頭的光纜最容易受到損傷，在接續時，往往在接續點處顯示有較大衰耗值，此時，即使多次重復熔接，也不能降低接續損耗值，從而形成一個較大的衰耗點。

（二）接續過程中產生的大衰耗點

在光纜接續過程中，產生大衰耗點是經常發生的，我們一般用OTDR（光時域反射儀）進行監測，即每熔接一根光纖，都用OTDR 測試一下熔接點的衰耗值，具體測試時，采用雙向監測法，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象，從而導致了用OTDR 所測的損耗值并不是接續點的實際損耗值，其數值有正有負，一般用雙向測試值的算術平均值作為實際衰耗值。在接續時，一般用實時監測法，基本能保證熔接損耗達到控制目標，但經常產生大損耗點的原因是在熔接完畢后進行光纖收容時，部分光纖受壓或彎曲半徑過小，即形成一個大衰耗點。

因為1550nm波長的光纖對微彎損耗非常敏感，光纖一旦受壓，即產生一個微彎點，或盤纖時，彎曲半徑過小，光纖信號在此處也產生較大的衰耗，表現在光纖后向散射曲線上，就形成了一個較大的衰耗臺階；另外，一個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，由于光纜在接頭盒內固定的不是很牢固，造成光纜擰轉，使光纖束管變形，由于光纖受壓，造成光纖衰耗值急劇增加，形成衰耗臺階。

（三）運輸和裝卸造成的大衰耗點

在光纜運輸到施工現場時，由于現場環境比較惡劣，特別是敷設鐵路通信光纜時，吊車往往無法到達施工現場，此時，常常是通過人力裝卸光纜，在光纜卸下的過程中，外層光纜經常受到損傷，原因是光纜盤直徑過小，導致外層光纜離地面距離過近，由于現場地面土質軟硬不一，崎嶇不平，在滾動光纜盤的過程中，光纜盤陷入地面，導致外層光 纜被地面硬物硌壞，主要原因是部分廠家為降低生 產成本，采用較小的光纜盤。此外，光纜盤未用木板進行包封（有些是鐵架光纜盤，無法用木板進行包封），而僅用塑料布在光纜外層進行包裹，或者是單盤測試后，光纜盤包封未恢復，起不到應有的防護作用，當光纜外層被石頭等硬物硌傷后，光纖在束管中受壓，即產生一個衰耗臺階，表現在光纖后向散射曲線上，就形成一個較大的衰耗點。

二、光纜大衰耗點的查找定位和處理

（一）一般產生大衰耗點的位置

光纜接續完成后，我們一般要對整個中繼段用OTDR 進行測試，通過測試，可以檢驗接續完的光纜中繼段的光特性是否符合施工規范和驗收標準的要求，主要從以下幾個方面進行考核：中繼段全程 總衰耗是否小于設計規定（也就是平均衰耗系數是否小于設計規定值）；中繼段接頭雙向平均衰耗值是否小于驗收標準和設計要求；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的小臺階外，曲線上應無大衰耗臺階。

利用OTDR 進行光中繼段測試和人衰耗點定位時，首先應正確地設置儀表的測試參數，諸如測試量程、測試波長、脈沖寬度、折射率和平均化處理時間等。對測試量程的設定，一般根據中繼段長度，選擇合適的量程，使整個中繼段曲線占據整個顯示 屏幕的2／3為宜；測試波長根據系統采用的波長確定，對長途干線光纜一般為1310nm 和1550nm 折射率根據使用廠家的光纖折射率設定；脈沖寬度是一個重要的設置參數，脈沖寬度過小，測試的動態范圍太小，不能完整地測試整個曲線，表現為曲線末端噪聲信號大，所得到的曲線質量差；脈沖寬度過大，測試的范圍越大，但測試的精確度越差，一般根據被測中繼段長度，選擇一個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，選擇一個合適的脈沖寬度；平均化時間的設定根據平均化的曲線質量試驗確定，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的位置，可利用OTDR 分析軟件對儀表測試出的曲線進行分析，一般有接頭盒內故障和纜身故障兩種情況。

（二）大衰耗點的處理

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

對不是接頭位置的部分光纖的大衰耗點，我們將多條曲線同時分析可看到有的曲線在此點有衰耗臺階，有的就沒有衰耗臺階，據此可以判斷，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，可在端站測試，利用OTDR 測出故障點離最近接頭點的距離，對離測試點較遠的故障點，由于距離遠，測試的精確度相對下降，定位準確較困難，可在就近接頭盒處打開，接入OTDR 進行測試，測出故障點的距離后，并結合施工原始資料記錄的各種余留，根據直埋徑路情況，實地丈量出故障點的大致位置，一般可定位在十幾米 的范圍內，這樣開挖的范圍就比較小，節省了施工費用，縮短了處理故障的時間。

對接頭處的大衰耗點，我們采用打開接頭盒進行重新熔接處理，用OTDR實時監測，直到接續損耗達到要求。有時經多次熔接，接續損耗達不到要求，這時就要檢查是否光纖束管變形引起光纖受壓，盤纖盤留時光纖彎曲半徑是否過小，光纖是否受壓等。

經這些檢查后，如果還不能達到要求，就要考慮接頭盒前后的光纜是否有問題。因為端頭的光纜在施工中比較容易受到損傷，這時就要再截去一段光纜重新熔接全部光纖。

為了避免出現此類問題，我們在接續前，可仔細檢查接頭余留光纜，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。對線路中間的光纜大衰耗點的處理，在找到故障點后，可發現此類故障或者是光纜出現過打背扣現象，或者是光纜受到損傷，如被石頭等硬物硌傷使光纜出現凹進、壓扁等變形現象，光纖束管變形而導致光纖受壓，產生大衰耗點，或者是其它外力 因素造成光纜受損。處理時，可把此段光纜截去從新熔接一般經此處理，大衰耗點基本消失。對在施工時發現的打背扣故障點，應住故障點做好適當余留，以便處理。對受損嚴重的，加接頭盒處理時，可剝開光纜外護套，對有變形的束管進行處理，必要時對受損束管的光纖進行接續。測試點應聯系現場熔接人員分別在熔接完畢后進行一次測試，光纖盤留后進行一次測試，接頭盒緊固密封后進行一次測試，經測試點測試確認衰耗點故障消失后，現場人員方可撤離。

三、線路維護測試儀表的使用方法

光纖及光纜線路測試，從光纜線路的維護工作出發，考慮需要與可能的測試項目與手段，從當前的實際出發定出必不可少的測試項目。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據，本節對經常使用的關鍵性儀表光時域反射儀(OTDR)做比較詳細的介紹，對測得數據的管理與分析進行探討性的論述。這一切都是光纜線路維護的關鍵所在。

（一）波長選擇(λ):

因不同的波長對應不同的光線特性(包括衰減、微彎等)，測試波長一般遵循與系統傳輸通信波長相對應的原則，即系統開放1550波長，則測試波長為1550nm。（OTDR測試波長選項只有1550、1310 兩個模式，一般我們測試時都選用1550 進行測試，因為1550 波長對光纖衰減的變化比1310 更敏感。

（二）脈寬：

脈寬越長，動態測量范圍越大，測量距離更長，但在OTDR 曲線波形中產生盲區更大；脈寬越小，測量范圍越小但可減小盲區。同時測量到的數據也更全面。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 公里以內脈寬設置為10ns 或30ns 都可以進行有效的數據采集，如果光纖質量嚴重下降就要調整更大的脈寬來實現數據的測量。

（三）測量范圍

OTDR 測量范圍是指OTDR 獲取數據取樣的最大距離，此參數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、經驗與技巧光纖質量的簡單判別：

（一）光纖質量的簡單判別

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；若曲線主體為不規則形狀，斜率起伏較大，彎曲或呈弧狀，則表明光纖質量嚴重劣化，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，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。在實際的光纜維護工作中一般對兩種波長都進行測試、比較。對于正增益現象和超過距離線路均須進行雙向測試分析計算，才能獲得良好的測試結論。

（三）接頭清潔

光纖活接頭接入OTDR 前，必須認真清洗，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，因為它們可使光纖連接器內粘合劑溶解。

（四）折射率與散射系數的校正

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

（五）鬼影的識別與處理

在OTDR 曲線上的尖峰有時是由于離入射端較近且強的反射引起的回音，這種尖峰被稱之為鬼影。識別鬼影：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反射事件與始端距離的倍數，成對稱狀。消除鬼影：選擇短脈沖寬度、在強反射前端(如OTDR 輸出端)中增加衰減。若引起鬼影的事件位于光纖終結，可"打小彎"以衰減反射回始端的光。

五、安全注意事項

（一）確認輸出電源電壓平穩，符合儀表使用要求，并確認儀表在關機狀態時，才能插接電源，以免損壞儀表。

（二）光時域反射儀系激光儀表，嚴禁肉眼直視發射端孔，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，以免刺傷人。

（四）接續后殘留的廢棄物如廢棄光纜、外皮、填充物、金屬芯線等，應分類收集。

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

（六）開挖接頭坑前，應調查地下管線的分布情況，以免損傷其他設施；應做好基礎防護，避免塌方。雨天必須安排人員對施工區段進行巡視，以防由于光纜溝開挖引起路基塌方。發現隱患必須及時派人進行回填、加固、處理。