一、光纜的基礎(chǔ)知識(shí)
光纖的完整名稱叫做光導(dǎo)纖維英文名是 OPTIC FIBER,是用純石英(玻璃)以特別的工藝?yán)杀阮^發(fā)還細(xì)中間有介質(zhì)的玻璃管,可以在很短的時(shí)間內(nèi)傳遞巨大數(shù)量的信息。
1、多模光纖和單模光纖
多模光纖
定義:具有大的芯徑(50或62.5μm) ,能夠采用不同的傳輸路徑(多個(gè)模式)來傳輸?shù)墓饫w。
優(yōu)點(diǎn):容易與光源以及其他光纖進(jìn)行耦合,光源(發(fā)射機(jī))成本低,并且具有簡(jiǎn)單的連接與熔接特性。
缺點(diǎn):具有相對(duì)較高的衰減、低帶寬,使得光在多模光纖內(nèi)的傳輸被限制于短距離。
應(yīng)用:主要應(yīng)用在接入網(wǎng)和局域網(wǎng)等短距離場(chǎng)合。
單模光纖
定義:芯徑較?。?um),只能采用一種傳輸路徑(單個(gè)模式)來傳輸?shù)墓饫w。
優(yōu)點(diǎn):消除了模式色散,衰減小,傳輸距離遠(yuǎn),大帶寬,能在超長(zhǎng)距離上承載10Gbit/s與40Gbit/s信號(hào)。
缺點(diǎn):不能與光源以及其他光纖進(jìn)行耦合,光源(發(fā)射機(jī))成本高。
應(yīng)用:主要應(yīng)用在長(zhǎng)途骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)等場(chǎng)合。
2、常見光纜結(jié)構(gòu)
光纜是以一根或多根光纖或光纖束制成符合化學(xué)、機(jī)械和環(huán)境特性的結(jié)構(gòu)。不論何種結(jié)構(gòu)形式的光纜,基本上都是由纜芯、加強(qiáng)元件和護(hù)層三部分組成。
3、光纖接頭類型
單模室內(nèi)纜通常外護(hù)套顏色為黃色。
多模室內(nèi)纜通常外護(hù)套顏色為橙色。
4、常見光纖設(shè)備連接方式
二、光纖熔接
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(gè)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、光纖熔接設(shè)備和工具如下圖所示:
2、光纖熔接的過程和步驟:
(1)開剝光纜,并將光纜固定到接續(xù)盒內(nèi)
在開剝光纜之前應(yīng)去除施工時(shí)受損變形的部分, 使用專用開剝工具,將光纜外護(hù)套開剝長(zhǎng)度1m左右,如遇鎧裝光纜時(shí),用老虎鉗將鎧裝光纜護(hù)套里護(hù)纜鋼絲夾住,利用鋼絲線纜外護(hù)套開剝,并將光纜固定到接續(xù)盒內(nèi),用衛(wèi)生紙將油膏擦拭干凈后,穿入接續(xù)盒。固定鋼絲時(shí)一定要壓緊,不能有松動(dòng)。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?nèi)ネ扛矊拥墓饫w很脆弱,使用熱縮管,可以保護(hù)光纖熔接頭。如下圖所示:
(3)準(zhǔn)備熔接機(jī)
打開熔接機(jī)電源,采用預(yù)置的程式進(jìn)行熔接,并在使用中和使用后及時(shí)去除熔接機(jī)中的灰塵,特別是夾具,各鏡面和V型槽內(nèi)的粉塵和光纖碎沫。
(4)制做對(duì)接光纖端面
光纖端面制作的好壞將直接影響光纖對(duì)接后傳輸質(zhì)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(jī)配置的光纖專用剝線鉗剝?nèi)ス饫w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,如下圖:
然后用精密光纖切割刀切割光纖,切割長(zhǎng)度一般為10mm~15mm,如下圖:
(5)放置光纖
將光纖放在熔接機(jī)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(zhǎng)度設(shè)置光纖在壓板中的位置,一般將對(duì)接的光纖的切割面基本都靠近電極尖端位置。關(guān)上防風(fēng)罩,按“SET”鍵即可自動(dòng)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(fēng)罩,把光纖從熔接機(jī)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(xù)好的光纖盤到光纖收容盤內(nèi),在盤纖時(shí),盤圈的半徑越大,弧度越大,整個(gè)線路的損耗越小。所以一定要保持一定的半徑,使激光在光纖傳輸時(shí),避免產(chǎn)生一些不必要的損耗。
(8)密封和掛起
如果野外熔接時(shí),接續(xù)盒一定要密封好,防止進(jìn)水。熔接盒進(jìn)水后,由于光纖及光纖熔接點(diǎn)長(zhǎng)期浸泡在水中,可能會(huì)先出現(xiàn)部分光纖衰減增加。最好將接續(xù)盒做好防水措施并用掛鉤并掛在吊線上。至此,光纖熔接完成。
3、光纜接續(xù)質(zhì)量檢查
在熔接的整個(gè)過程中,保證光纖的熔接質(zhì)量、減小因盤纖帶來的附加損耗和封盒可能對(duì)光纖造成的損害,絕不能僅憑肉眼進(jìn)行判斷好壞:
1)熔接過程中對(duì)每一芯光纖進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè),檢查每一個(gè)熔接點(diǎn)的質(zhì)量;
2)每次盤纖后,對(duì)所盤光纖進(jìn)行例檢,以確定盤纖帶來的附加損耗;
3)封接續(xù)盒前對(duì)所有光纖進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)定,查明有無漏測(cè)和光纖預(yù)留空間對(duì)光纖及接頭有無擠壓;
4)封盒后,對(duì)所有光纖進(jìn)行最后監(jiān)測(cè),以檢查封盒是否對(duì)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,大體可分為光纖本征因素和非本征因素兩類。
光纖本征因素是指光纖自身因素,主要有四點(diǎn):
1)光纖模場(chǎng)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。
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(cuò)位:?jiǎn)文9饫w纖芯很細(xì),兩根對(duì)接光纖軸心錯(cuò)位會(huì)影響接續(xù)損耗。
2)軸心傾斜:當(dāng)光纖斷面傾斜1°時(shí),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(dòng)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。
4)端面質(zhì)量:光纖端面的平整度差時(shí)也會(huì)產(chǎn)生損耗,甚至氣泡。
5)接續(xù)點(diǎn)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(huì)對(duì)接續(xù)損耗有影響,甚至熔接幾次都不能改善。
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(jī)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(huì)影響到熔接損耗的值。
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