光纜熔接技巧與質量控制

2021-01-20 弱電筆記

光纖的完整名稱叫做光導纖維英文名是 OPTIC FIBER,是用純石英(玻璃)以特別的工藝拉成比頭髮還細中間有介質的玻璃管,可以在很短的時間內傳遞巨大數量的信息。

定義:具有大的芯徑(50或62.5μm) ,能夠採用不同的傳輸路徑(多個模式)來傳輸的光纖。

優點:容易與光源以及其他光纖進行耦合,光源(發射機)成本低,並且具有簡單的連接與熔接特性。

缺點:具有相對較高的衰減、低帶寬,使得光在多模光纖內的傳輸被限制於短距離。 

應用:主要應用在接入網和區域網等短距離場合。

定義:芯徑較小(9um),只能採用一種傳輸路徑(單個模式)來傳輸的光纖。

優點:消除了模式色散,衰減小,傳輸距離遠,大帶寬,能在超長距離上承載10Gbit/s與40Gbit/s信號。

缺點:不能與光源以及其他光纖進行耦合,光源(發射機)成本高。

應用:主要應用在長途骨幹網、城域網、接入網等場合。

光纜是以一根或多根光纖或光纖束製成符合化學、機械和環境特性的結構。不論何種結構形式的光纜,基本上都是由纜芯、加強元件和護層三部分組成。


3、光纖接頭類型

單模室內纜通常外護套顏色為黃色。

多模室內纜通常外護套顏色為橙色。


 光纖連接採用熔接方式。熔接是通過將光纖的端面熔化後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,如下圖所示:

(1)開剝光纜,並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1m左右,如遇鎧裝光纜時,用老虎鉗將鎧裝光纜護套裡護纜鋼絲夾住,利用鋼絲線纜外護套開剝,並將光纜固定到接續盒內,用衛生紙將油膏擦拭乾淨後,穿入接續盒。固定鋼絲時一定要壓緊,不能有鬆動。否則,有可能造成光纜打滾折斷纖芯。


(2)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。剝去塗覆層的光纖很脆弱,使用熱縮管,可以保護光纖熔接頭。如下圖所示:


(3)準備熔接機                       

打開熔接機電源,採用預置的程式進行熔接,並在使用中和使用後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沫。


(4)製做對接光纖端面

光纖端面製作的好壞將直接影響光纖對接後傳輸質量,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塗覆層,再用沾酒精的清潔棉在裸纖上擦拭幾次,用力要適度,如下圖:


然後用精密光纖切割刀切割光纖,切割長度一般為10mm~15mm,如下圖:


(5)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,如下圖:


(6)移出光纖用加熱爐加熱熱縮管

打開防風罩,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20mm微型熱縮套管和40mm及60mm一般熱縮套管,20mm熱縮管需40秒,60mm熱縮管為85秒。如下圖。

(7)盤纖固定

將接續好的光纖盤到光纖收容盤內,在盤纖時,盤圈的半徑越大,弧度越大,整個線路的損耗越小。所以一定要保持一定的半徑,使雷射在光纖傳輸時,避免產生一些不必要的損耗。


(8)密封和掛起

如果野外熔接時,接續盒一定要密封好,防止進水。熔接盒進水後,由於光纖及光纖熔接點長期浸泡在水中,可能會先出現部分光纖衰減增加。最好將接續盒做好防水措施並用掛鈎並掛在吊線上。至此,光纖熔接完成。

在熔接的整個過程中,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,絕不能僅憑肉眼進行判斷好壞:

1)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;

2)每次盤纖後,對所盤光纖進行例檢,以確定盤纖帶來的附加損耗;

3)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;

4)封盒後,對所有光纖進行最後監測,以檢查封盒是否對光纖有損害。

4、影響光纖熔接損耗的主要因素

影響光纖熔接損耗的因素較多,大體可分為光纖本徵因素和非本徵因素兩類。


1)光纖模場直徑不一致;

2)兩根光纖芯徑失配;

3)纖芯截面不圓;

4)纖芯與包層同心度不佳。


1)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。

2)軸心傾斜:當光纖斷面傾斜1°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°。

3)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。

4)端面質量:光纖端面的平整度差時也會產生損耗,甚至氣泡。

5)接續點附近光纖物理變形:光纜在架設過程中的拉伸變形,接續盒中夾固光纜壓力太大等,都會對接續損耗有影響,甚至熔接幾次都不能改善。


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。 

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    傳輸層拓撲圖步驟 1:室外光纜光纜接入終端盒,目的是將光纜中的光纖與尾纖進行熔接,通過跳線,將其引出。步驟 2:將光纖跳線接入光纖收發器, 目的是將光信號轉換成電信號。如圖所示,接入的光纜可以有多芯。例如:一根 4 芯的光纜(光纜中有 4 根纖芯),那麼,這根光纜經過終端盒,便可熔接出最多 4 根尾纖,即往外引出 4 根跳線。
  • 海底光纜的秘密
    而在海水很深的地方,幾乎不需要加強鎧裝,光纜直徑不到20毫米。 下圖是各種海底光纜樣本。,再派出水下機器人(ROV)在斷點處剪斷光纜,接著將光纜的兩端拉到在船上進行熔接。這個熔接過程相當複雜,因為需對光纜裡的頭髮絲粗細的光纖一根一根熔接。
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    連接關係步驟 1:室外光纜光纜接入終端盒,目的是將光纜中的光纖與尾纖進行熔接,通過跳線,將其引出。步驟 2: 將光纖跳線接入光纖收發器, 目的是將光信號轉換成電信號。如圖所示,接入的光纜可以有多芯。例如:一根 4 芯的光纜(光纜中有 4 根纖芯),那麼,這根光纜經過終端盒,便可熔接出最多 4 根尾纖,即往外引出 4 根跳線。
  • 圖解光纜終端盒、光纖收發器、尾纖、跳線等使用
    如圖所示:連接關係:步驟1:室外光纜光纜接入終端盒,目的是將光纜中的光纖與尾纖進行熔接,通過跳線,將其引出。步驟2:將光纖跳線接入光纖收發器,目的是將光信號轉換成電信號。圖解:光纜終端盒、尾纖的作用和接法光纜終端盒作用:終接光纜,連接光纜中的纖芯和尾纖。光纜終端盒內部結構,如圖所示。如圖所示,接入的光纜可以有多芯。
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  • 通信工廠常識 圖解光纜、終端盒、尾纖的作用和接法
    如圖所示:連接關係:步驟 1:室外光纜光纜接入終端盒,目的是將光纜中的光纖與尾纖進行熔接,通過跳線,將其引出。步驟 2:將光纖跳線接入光纖收發器,目的是將光信號轉換成電信號。如圖所示,接入的光纜可以有多芯,例如:一根 4 芯的光纜(光纜中有 4 根纖芯),那麼,這根光纜經過終端盒,便可熔接出最多 4 根尾纖,即往外引出 4 根跳線。上圖 ,只熔接了 2 根,也就往外引出了 2 根跳線。如圖所示,這是一根 ST 接頭的單模(外皮是黃色)尾纖。
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