光纖工程的熔接與測試。光纖通信技術(shù)是近20年來迅猛發(fā)展的新技術(shù)，由于光纖通信傳輸信息量大、速率快，而且信息數(shù)字化，傳送的是數(shù)字信號，因而使寬頻帶圖象信號、微機聯(lián)網(wǎng)等信息傳輸成為可能。

對光纖損耗的測量是非常重要的，它直接關(guān)系到光纖通訊的質(zhì)量，并能及時發(fā)現(xiàn)可能的故障點。

1、光纖接續(xù)

（1）光纖接續(xù)。光纖接續(xù)應(yīng)遵循的原則是：芯數(shù)相等時，要同束管內(nèi)的對應(yīng)色光纖對接，芯數(shù)不同時，按順序先接芯數(shù)大的，再接芯數(shù)小的。

（2）光纖接續(xù)的方法有：熔接、活動連接、機械連接三種。在工程中大都采用熔接法。采用這種熔接方法的接點損耗小，反射損耗大，可靠性高。

（3）光纖接續(xù)的過程和步驟：

①開剝光纜，并將光纜固定到接續(xù)盒內(nèi)。注意不要傷到束管,開剝長度取1m左右，用衛(wèi)生紙將油膏擦拭干凈,將光纜穿入接續(xù)盒,固定鋼絲時一定要壓緊,不能有松動。否則,有可能造成光纜打滾折斷纖芯。

②分纖將光纖穿過熱縮管。將不同束管，不同顏色的光纖分開，穿過熱縮管。剝?nèi)ネ扛矊拥墓饫w很脆弱，使用熱縮管，可以保護光纖熔接頭。

③打開古河s176熔接機電源，采用預(yù)置的42種程式進行熔接，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(nèi)的粉塵和光纖碎未。catv使用的光纖有常規(guī)型單模光纖和色散位移單模光纖，工作波長也有1310nm和1550nm兩種。所以，熔接前要根據(jù)系統(tǒng)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。

④制作光纖端面。光纖端面制作的好壞將直接影響接續(xù)質(zhì)量，所以在熔接前一定要做好合格的端面。用專用的剝線鉗剝?nèi)ネ扛矊?，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，對0.25mm（外涂層）光纖，切割長度為8mm-16mm，對0.9mm（外涂層）光纖，切割長度只能是16mm。<br><br>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(jù)光纖切割長度設(shè)置光纖在壓板中的位置，關(guān)上防風(fēng)罩，即可自動完成熔接，只需11秒。

⑥移出光纖用加熱爐加熱熱縮管。打開防風(fēng)罩，把光纖從熔接機上取出，再將熱縮管放在裸纖中心，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。

⑦盤纖固定。將接續(xù)好的光纖盤到光纖收容盤上，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，使激光在纖芯里傳輸時，避免產(chǎn)生一些不必要的損耗。

⑧密封和掛起。野外接續(xù)盒一定要密封好，防止進水。熔接盒進水后，由于光纖及光纖熔接點長期浸泡在水中，可能會先出現(xiàn)部分光纖衰減增加。套上不銹鋼掛鉤并掛在吊線上。至此，光纖熔接完成。

2、光纖測試<br><br>光纖在架設(shè)，熔接完工后就是測試工作，使用的儀器主要是otdr測試儀，用加拿大exfo公司的ftb-100b便攜式中文彩色觸摸屏otdr測試儀（動態(tài)范圍有32/31、37.5/35、40/38、45/43db）,可以測試，光纖斷點的位置；光纖鏈路的全程損耗；了解沿光纖長度的損耗分布；光纖接續(xù)點的接頭損耗。為了測試準(zhǔn)確，otdr測試儀的脈沖大小和寬度要適當(dāng)選擇，按照廠方給出的折射率n值的指標(biāo)設(shè)定。在判斷故障點時，如果光纜長度預(yù)先不知道，可先放在自動otdr，找出故障點的大體地點，然后放在高級otdr。將脈沖大小和寬度選擇小一點，但要與光纜長度相對應(yīng)，盲區(qū)減小直至與坐標(biāo)線重合，脈寬越小越精確，當(dāng)然脈沖太小后曲線顯示出現(xiàn)噪波，要恰到好處。再就是加接探纖盤，目的是為了防止近處有盲區(qū)不易發(fā)覺。關(guān)于判斷斷點時，如果斷點不在接續(xù)盒處，將就近處接續(xù)盒打開，接上otdr測試儀，測試故障點距離測試點的準(zhǔn)確距離，利用光纜上的米標(biāo)就很容易找出故障點。利用米標(biāo)查找故障時,對層絞式光纜還有一個絞合率問題,那就是光纜的長度和光纖的長度并不相等,光纖的長度大約是光纜長度的1.005倍,利用上述方法可成功排除多處斷點和高損耗點。

光纜施工大致分為以下幾步：準(zhǔn)備→路由工程→光纜敷設(shè)→光纜接續(xù)→工程驗收。

１．準(zhǔn)備工作

（１）檢查設(shè)計資料、原材料、施工工具和器材是否齊全。

（２）組建一支高素質(zhì)的施工隊伍。這一點至關(guān)重要，因為光纖施工比電纜施工要求要嚴(yán)格得多，任何施工中的疏忽都將可能造成光纖損耗增大，甚至斷芯。

２．路由工程

（１）光纜敷設(shè)前首先要對光纜經(jīng)過的路由做認(rèn)真勘查，了解當(dāng)?shù)氐缆方ㄔO(shè)和規(guī)劃，盡量避開坑塘、打麥場、加油站等這些潛在的隱患。路由確定后，對其長度做實際測量，精確到５０ｍ之內(nèi)。還要加上布放時的自然彎曲和各種預(yù)留長度，各種預(yù)留還包括插入孔內(nèi)彎曲、桿上預(yù)留、接頭兩端預(yù)留、水平面弧度增加等其他特殊預(yù)留。為了使光纜在發(fā)生斷裂時再接續(xù)，應(yīng)在每百米處留有一定裕量，裕量長度一般為５％～１０％，根據(jù)實際需要的長度訂購，并在繞盤時注明。

（２）畫路徑施工圖。在預(yù)先栽好的電桿上編號，畫出路徑施工圖，并說明每根電桿或地下管道出口電桿的號碼以及管道長度，并定出需要留出裕量的長度和位置。這 樣可有效地利用光纜的長度，合理配置，使熔接點盡量減少。

（３）兩根光纖接頭處最好安設(shè)在地勢平坦、地質(zhì)穩(wěn)固的地點，避開水塘、河流、溝渠及道路，最好設(shè)在電桿或管道出口處，架空光纜接頭應(yīng)落在電桿旁０．５～１ｍ左右，這一工作稱為“配盤”。合理的配盤可以減少熔接點。另外在施工圖上還應(yīng)說明熔接點位置，當(dāng)光纜發(fā)生斷點時，便于迅速用儀器找到斷點進行維修。

３．光纜敷設(shè)

（１）同一批次的光纖，其模場直徑基本相同，光纖在某點斷開后，兩端間的模場可視為一致，因而在此斷開點熔接可使模場直徑對光纖熔接損耗的影響降到最低程度。所以要求光纜生產(chǎn)廠家用同一批次的裸纖，按要求的光纜長度連續(xù)生產(chǎn)，在每盤上順序編號，并分別標(biāo)明ａ（紅色）、ｂ（綠色）端，不得跳號。架設(shè)光纜時需按編號沿確定的路由順序布放，并保證前盤光纜的ｂ端要和后一盤光纜的ａ端相連，從而保證接續(xù)時兩光纖端面模場直徑基本相同，使熔接損耗值達到最小。

（２）架空光纜可用７２．２ｍｍ的鍍鋅鋼絞線作懸掛光纜的吊線。吊線與光纜要良好接地，要有防雷、防電措施，并有防震、防風(fēng)的機械性能。架空吊線與電力線的水平與垂直距離要２ｍ以上，離地面最小高度為５ｍ，離房頂最小距離為１．５ｍ。架空光纜的掛式有３種：吊線托掛式、吊線纏繞式與自承式。自承式不用鋼絞吊線，光纜下垂，承受風(fēng)荷力較差，因此常用吊掛式。

（３）架空光纜布放。由于光纜的卷盤長度比電纜長得多，長度可能達幾千米，故受到允許的額定拉力和彎曲半徑的限制，在施工中特別注意不能猛拉和發(fā)生扭結(jié)現(xiàn)象。一般光纜可允許的拉力約為１５０～２００ｋｇ，光纜轉(zhuǎn)彎時彎曲半徑應(yīng)大于或等于光纜外徑的１０～１５倍，施工布放時彎曲半徑應(yīng)大于或等于２０倍。為了避免由于光纜放置于路段中間，離電桿約２０ｍ處，向兩反方向架設(shè)，先架設(shè)前半卷，在把后半卷光纜從盤上放下來，按“８”字型方式放在地上，然后布放。

（４）在光纜布放時，嚴(yán)禁光纜打小圈及折、扭曲，并要配備一定數(shù)量的對講機，“前走后跟，光纜上肩”的放纜方法，能夠有效地防止背扣的發(fā)生，還要注意用力均勻，牽引力不超過光纜允許的８０％，瞬間最大牽引力不超過１００％。另外，架設(shè)時，在光纜的轉(zhuǎn)彎處或地形較復(fù)雜處應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁車輛碾壓。架空布放光纜使用滑輪車，在架桿和吊線上預(yù)先掛好滑輪（一般每１０～２０ｍ掛一個滑輪），在光纜引上滑輪、引下滑輪處減少垂度，減小所受張力。然后在滑輪間穿好牽引繩，牽引繩系住光纜的牽引頭，用一定牽引力讓光纜爬上架桿，吊掛在吊線上。光纜掛鉤的間距為４０ｃｍ，掛鉤在吊線上的搭扣方向要一致，每根電桿處要有凸型滴水溝，每盤光纜在接頭處應(yīng)留有桿長加３ｍ的余量，以便接續(xù)盒地面熔接操作，并且每隔幾百米要有一定的盤留。

４．光纜接續(xù)。常見的光纜有層絞式、骨架式和中心束管式光纜，纖芯的顏色按順序分為蘭、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉紅、粉藍(lán)，這稱為纖芯顏色的全色譜，有些光纜廠家用“本色”替換色譜中的某顏色。多芯光纜把不同顏色的光纖放在同一束管中成為一組，這樣一根多芯光纜里就可能有好幾個束管。正對光纜橫截面，把紅束管看作光纜的第一束管，順時針依次為白一、白二、白三……最后一根是綠束管。光纖接續(xù)，應(yīng)遵循的原則是：芯數(shù)相等時，相同束管內(nèi)的對應(yīng)色光纖對接，芯數(shù)不同時，按順序先接芯數(shù)大的，再接芯數(shù)小的。

光纖熔接技術(shù)：光纖傳輸具有傳輸頻帶寬、通信容量大、損耗低、不受電磁干擾、光纜直徑小、重量輕、原材料來源豐富等優(yōu)點，因而正成為新的傳輸媒介。光在光纖中傳輸時會產(chǎn)生損耗，這種損耗主要是由光纖自身的傳輸損耗和光纖接頭處的熔接損耗組成。光纜一經(jīng)定購，其光纖自身的傳輸損耗也基本確定，而光纖接頭處的熔接損耗則與光纖的本身及現(xiàn)場施工有關(guān)。努力降低光纖接頭處的熔接損耗，則可增大光纖中繼放大傳輸距離和提高光纖鏈路的衰減裕量。

一、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，大體可分為光纖本征因素和非本征因素兩類。

1．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。

其中光纖模場直徑不一致影響最大，按CCITT(國際電報電話咨詢委員會)建議，單模光纖的容限標(biāo)準(zhǔn)如下：

模場直徑：（9~10μm）±10％，即容限約±1μm；

包層直徑：125±3μm；

模場同心度誤差≤6％，包層不圓度≤2％。

2．影響光纖接續(xù)損耗的非本征因素即接續(xù)技術(shù)。

（1）軸心錯位：單模光纖纖芯很細(xì)，兩根對接光纖軸心錯位會影響接續(xù)損耗。當(dāng)錯位1.2μm時，接續(xù)損耗達0.5dB。

（2）軸心傾斜：當(dāng)光纖斷面傾斜1°時，約產(chǎn)生0.6dB的接續(xù)損耗，如果要求接續(xù)損耗≤0.1dB，則單模光纖的傾角應(yīng)為≤0.3°。

（3）端面分離：活動連接器的連接不好，很容易產(chǎn)生端面分離，造成連接損耗較大。當(dāng)熔接機放電電壓較低時，也容易產(chǎn)生端面分離，此情況一般在有拉力測試功能的熔接機中可以發(fā)現(xiàn)。

（4）端面質(zhì)量：光纖端面的平整度差時也會產(chǎn)生損耗，甚至氣泡。

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

3．其他因素的影響：接續(xù)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(shù)設(shè)置、工作環(huán)境清潔程度等均會影響到熔接損耗的值。

二、降低光纖熔接損耗的措施

1．一條線路上盡量采用同一批次的優(yōu)質(zhì)名牌裸纖；對于同一批次的光纖，其模場直徑基本相同，光纖在某點斷開后，兩端間的模場直徑可視為一致，因而在此斷開點熔接可使模場直徑對光纖熔接損耗的影響降到最低程度。所以要求光纜生產(chǎn)廠家用同一批次的裸纖，按要求的光纜長度連續(xù)生產(chǎn)，在每盤上順序編號并分清A、B端，不得跳號。敷設(shè)光纜時須按編號沿確定的路由順序布放，并保證前盤光纜的B端要和后一盤光纜的A端相連，從而保證接續(xù)時能在斷開點熔接，并使熔接損耗值達到最小。

2．光纜架設(shè)按要求進行；在光纜敷設(shè)施工中，嚴(yán)禁光纜打小圈及折、扭曲，3km的光纜必須80人以上施工，4km必須100人以上施工，并配備6～8部對講機；另外“前走后跟，光纜上肩”的放纜方法，能夠有效地防止打背扣的發(fā)生。牽引力不超過光纜允許的80％，瞬間最大牽引力不超過100％，牽引力應(yīng)加在光纜的加強件上。敷放光纜應(yīng)嚴(yán)格按光纜施工要求，從而最低限度地降低光纜施工中光纖受損傷的幾率，避免光纖芯受損傷導(dǎo)致的熔接損耗增大。

3．挑選經(jīng)驗豐富訓(xùn)練有素的光纖接續(xù)人員進行接續(xù)；現(xiàn)在熔接大多是熔接機自動熔接，但接續(xù)人員的水平直接影響接續(xù)損耗的大小。接續(xù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照光纖熔接工藝流程圖進行接續(xù)，并且熔接過程中應(yīng)一邊熔接一邊用OTDR測試熔接點的接續(xù)損耗。不符合要求的應(yīng)重新熔接，對熔接損耗值較大的點，反復(fù)熔接次數(shù)以3～4次為宜，多根光纖熔接損耗都較大時，可剪除一段光纜重新開纜熔接。

4．接續(xù)光纜應(yīng)在整潔的環(huán)境中進行；嚴(yán)禁在多塵及潮濕的環(huán)境中露天操作，光纜接續(xù)部位及工具、材料應(yīng)保持清潔，不得讓光纖接頭受潮，準(zhǔn)備切割的光纖必須清潔，不得有污物。切割后光纖不得在空氣中暴露時間過長尤其是在多塵潮濕的環(huán)境中。

5．選用精度高的光纖端面切割器來制備光纖端面 光纖端面的好壞直接影響到熔接損耗大小，切割的光纖應(yīng)為平整的鏡面，無毛刺，無缺損。光纖端面的軸線傾角應(yīng)小于1度，高精度的光纖端面切割器不但提高光纖切割的成功率，也可以提高光纖端面的質(zhì)量。這對OTDR測試不著的熔接點（即OTDR測試盲點）和光纖維護及搶修尤為重要。

6．熔接機的正確使用；熔接機的功能就是把兩根光纖熔接到一起，所以正確使用熔接機也是降低光纖接續(xù)損耗的重要措施。根據(jù)光纖類型正確合理地設(shè)置熔接參數(shù)、預(yù)放電電流、時間及主放電電流、主放電時間等，并且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(nèi)的粉塵和光纖碎末的去除。每次使用前應(yīng)使熔接機在熔接環(huán)境中放置至少十五分鐘，特別是在放置與使用環(huán)境差別較大的地方（如冬天的室內(nèi)與室外），根據(jù)當(dāng)時的氣壓、溫度、濕度等環(huán)境情況，重新設(shè)置熔接機的放電電壓及放電位置，以及使ｖ型槽驅(qū)動器復(fù)位等調(diào)整。

三、光纖接續(xù)點損耗的測量

光損耗是度量一個光纖接頭質(zhì)量的重要指標(biāo)，有幾種測量方法可以確定光纖接頭的光損耗，如使用光時域反射儀（OTDR）或熔接接頭的損耗評估方案等。

1．熔接接頭損耗評估

某些熔接機使用一種光纖成像和測量幾何參數(shù)的斷面排列系統(tǒng)。通過從兩個垂直方向觀察光纖，計算機處理并分析該圖像來確定包層的偏移、纖芯的畸變、光纖外徑的變化和其他關(guān)鍵參數(shù)，使用這些參數(shù)來評價接頭的損耗。依賴于接頭和它的損耗評估算法求得的接續(xù)損耗可能和真實的接續(xù)損耗有相當(dāng)大的差異。

2．使用光時域反射儀（OTDR）

光時域反射儀（OTDR：Optical Time Domain Reflectometer）又稱背向散射儀，其原理是：往光纖中傳輸光脈沖時，由于在光纖中散射的微量光，返回光源側(cè)后，可以利用時基來觀察反射的返回光程度。由于光纖的模場直徑影響它的后向散射，因此在接頭兩邊的光纖可能會產(chǎn)生不同的后向散射，從而遮蔽接頭的真實損耗。如果從兩個方向測量接頭的損耗，并求出這兩個結(jié)果的平均值，便可消除單向OTDR測量的人為因素誤差。然而，多數(shù)情況是操作人員僅從一個方向測量接頭損耗，其結(jié)果并不十分準(zhǔn)確，事實上，由于具有失配模場直徑的光纖引起的損耗可能比內(nèi)在接頭損耗自身大10倍