光纖熔接機(jī)知識.doc

1、光纖熔接機(jī)知識一、概述（一）用途 光纖熔接機(jī)是一種用于光通信領(lǐng)域的基本工具，主要用于接續(xù)各種光纖，并 可對連接點(diǎn)進(jìn)行熱縮保護(hù)，廣泛地應(yīng)用于各種光纜線路施工、線路維護(hù)、應(yīng)急搶 修的各項工程中， 以及相干光通信、 干涉型光纖傳感器和光電子交換技術(shù)等方面， 還可以應(yīng)用于光纖器件的生產(chǎn)測試以及科研院所的研究教學(xué)中。（二）分類與特點(diǎn) 光纖熔接機(jī)按其接續(xù)的光纖類型可以分為普通單芯熔接機(jī)、帶狀熔接機(jī)、保 偏熔接機(jī)以及近兩年開始推出針對 FTTH 環(huán)境使用的 FTTH 專用熔接機(jī)等類型產(chǎn) 品。單芯熔接機(jī)的特點(diǎn) 普通單芯熔接機(jī)的特點(diǎn)主要有體積小、重量輕、操作簡單、速度快、平均接 續(xù)損耗小、熱縮效率高。近年，各大

2、熔接機(jī)廠商均推出了可自動識別光纖種類的 單芯熔接機(jī)，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的自動化性能。單芯熔接機(jī)目前在所有種類熔接 機(jī)當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛，超過 80%的份額。帶狀熔接機(jī)的特點(diǎn) 帶狀光纖熔接機(jī)適用于所有應(yīng)用在通信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)里的普通單模和多模硅 系列玻璃帶狀及單根光纖對于單根光纖，通過使用散纖成帶器，可將最多 12 根 單纖與相應(yīng)芯數(shù)的帶纖或單纖一次熔接，使熔接效率大大提高。適用于所有光纖 通訊網(wǎng)，特別適合在高光纖密度、大芯數(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中 （如城市接入網(wǎng)，高密度 的室內(nèi)光纜系統(tǒng)， CATV 光纜接入網(wǎng)等 ）。對于 12 芯帶纖或成帶散纖的熔接，平均衰減小于O.05dB（兩側(cè)帶前幾何參數(shù)一致且偏心率小于0

3、.4um）;典型多模帶狀光纖的接頭平均衰減小于0.02dB。保偏熔接機(jī)的特點(diǎn)保偏光纖在光纖陀螺、光纖傳感、相干光通信等方面應(yīng)用日益廣泛，在保偏 光纖的實(shí)際應(yīng)用中，保偏光纖連接技術(shù)是保偏光纖應(yīng)用系統(tǒng)能否實(shí)用化的關(guān)鍵技 術(shù)之一。目前，常用的保偏光纖結(jié)構(gòu)主要有熊貓型、蝴蝶結(jié)型和橢圓包層型幾種，研究表明，連接點(diǎn)主軸對準(zhǔn)角偏差是影響保偏光纖接點(diǎn)消光比性能的最主要因 素。因此，保偏光纖熔接除按普通單模光纖進(jìn)行纖芯準(zhǔn)直，保證低的熔接損耗外，還必須進(jìn)行主軸對準(zhǔn)消除角偏差，以使熔接后的光纖仍保持良好的偏振特性。FTTH光纖熔接機(jī)的特點(diǎn)FTTH光纖熔接機(jī)不僅能夠?qū)⑵胀ǖ膯文！⒍嗄?、色散等光纖進(jìn)行熔接及對 接點(diǎn)進(jìn)行

4、熱縮保護(hù)，還能夠?qū)TTH （ Fiber To The Home）光纖到戶專用的各種規(guī)格的熔接連接器進(jìn)行熔接，以及具有熔接連接器熔接前的光纖剝皮、清潔、切割和熔接后的熱縮保護(hù)的特性。FTTH光纖熔接機(jī)主要用來接續(xù)光纖到戶的光纖連接器內(nèi)部的光纖，以及普通的單模和多模石英光纖，并對連接點(diǎn)進(jìn)行熱縮保 護(hù)。其在FTTH的通信工程中有著廣泛的應(yīng)用，在光纖局域網(wǎng)、科研、教學(xué)、通 信機(jī)房、光纖通信運(yùn)維等場合也有著廣泛的應(yīng)用。其具有光纖熱剝皮功能、光纖 清潔功能、光纖切割功能、光纖熔接功能、光纖熱縮保護(hù)功能、光纖接續(xù)損耗估 計功能、USB數(shù)據(jù)讀寫功能、光纖張力測試功能、溫濕度實(shí)時顯示功能。（三）產(chǎn)品國內(nèi)外現(xiàn)

5、狀國內(nèi)生產(chǎn)光纖熔接機(jī)的廠家主要有：中國電子科技集團(tuán) 41所、南京吉隆、南京迪威普等單位。國產(chǎn)熔接機(jī)大多以普通的單芯光纖熔接機(jī)為主，整體性能大體接近，和進(jìn)口產(chǎn)品最大的差距在于均無法自動識別光纖種類。中國電子科技集 團(tuán)41所可自動調(diào)焦、自動識別光纖種類的新型熔接機(jī)將推出。國外以日本藤倉、 日本住友、日本古河等企業(yè)的產(chǎn)品為主，其中日本的三家企業(yè)的熔接機(jī)產(chǎn)品占了 全球近80%的市場。以日本藤倉的 FSM-60S為例，其不僅具備自動識別光纖種類 的功能，還加強(qiáng)了防雨、防沙、防震功能，在同類產(chǎn)品中綜合性能最高。（四）技術(shù)發(fā)展趨勢模擬顯示熔接機(jī)趨于淘汰；集成化、小體積、系列化仍是未來熔接機(jī)產(chǎn)品主要的發(fā)展趨勢

6、；高效率、低損耗、低功耗是光纖熔接機(jī)追求的目標(biāo)；FTTH光纖熔接機(jī)將會得到推廣應(yīng)用。二、基本工作原理由于單芯光纖熔接機(jī)應(yīng)用最為廣泛，下面以其為例介紹。 單芯熔接機(jī)主要由：顯微鏡成像系統(tǒng)、微處理器系統(tǒng)、高壓放電部分、加熱部分、機(jī)械結(jié)構(gòu)部分、外 圍接口、顯示與鍵盤、電源等部分構(gòu)成。光纖熔接機(jī)的原理框圖如下圖1所示光源圖 1 單芯光纖熔接機(jī)原理框圖 光纖通過專用顯微鏡成像在兩個 CMOS 傳感器上。 然后存儲在數(shù)字圖像處理 單元，該光纖圖像表征了光纖兩個相互垂直方向的物理性狀和幾何位置，數(shù)字圖 像處理單元將光纖進(jìn)行拼接、合成處理送往 CPU ,通過專用接口將光纖圖像送至顯示器進(jìn)行顯示，并對光纖圖像進(jìn)

7、行分析和判斷，然后產(chǎn)生各種信息提示和控制 信號。驅(qū)動電路在接受控制信號后產(chǎn)生馬達(dá)、光源和放電等各種驅(qū)動電平；熔接 放電參數(shù)控制和高壓就是按 CPU 給定信號產(chǎn)生對應(yīng)的電壓和電流；電極兩端接 高壓后產(chǎn)生電弧，利用電弧高溫來燒熔光纖并低損耗永久性接續(xù)。三、主要技術(shù)指標(biāo)由于單芯光纖熔接機(jī)的改進(jìn)代表熔接機(jī)的發(fā)展趨勢，以下敘述單芯光纖熔接機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)。熔接損耗是指兩根光纖進(jìn)行對接后，在接頭點(diǎn)引起的光信號傳輸?shù)墓β蕮p耗。市場上主流熔接機(jī)的該項指標(biāo)為w 0.02dB （典型值）。熔接時間指兩根待接光纖從放入熔接機(jī)內(nèi)開始計時， 到完成接續(xù)的時間段。 一般在 10s以內(nèi)。加熱時間是指將一根標(biāo)準(zhǔn)熱縮套管熱縮成

8、功的時間段。一般為40s 以內(nèi)。四、選購注意事項市場上的各類熔接機(jī)雖然主要功能和特點(diǎn)略有不同，但選購的要素基本一 致。由于單芯光纖熔接機(jī)的市場需求量最大，現(xiàn)以該產(chǎn)品為例，按選購時要考慮 的因素逐一排序（如圖 2所示），就不難選擇最適合您測量要求的熔接機(jī)。價格 可操 作性顯示效果圖2單芯光纖熔接機(jī)選擇排序選購單芯光纖熔接機(jī)應(yīng)考慮因素：價格選購熔接機(jī)首先需要考慮產(chǎn)品價格范圍。 熔接機(jī)的價格取決于許多因素，包括熔接 損耗、顯示效果、電池續(xù)航能力等。一般情況下，相同指標(biāo)的熔接機(jī)，國產(chǎn)比進(jìn)口產(chǎn)品 價格便宜很多。熔接損耗對于熔接機(jī)來說，熔接損耗是最重要的指標(biāo)，它直接決定工程的質(zhì)量和效率。電池續(xù)航能力熔接機(jī)

9、多為野外施工，電池的續(xù)航能力至關(guān)重要。一般來說，熟練操作者一天可進(jìn) 行達(dá)到150芯光纖的接續(xù)。所以對電池的要求為應(yīng)至少可連續(xù)工作6小時或可進(jìn)行150次以上的接續(xù)和加熱?？刹僮餍匀劢訖C(jī)的操作者大多為普通工人，簡單易用也是較為重要的一個因素。加熱時間一次光纖接續(xù)的時間約為9s,而將一根60mm標(biāo)準(zhǔn)熱縮套管熱縮完成的時間一般超 過35&熱縮問題已成為制約整個施工效率進(jìn)一步提高的最大因素。另外加熱時間的縮短也意味著加熱器效率的提升，對于電池能量消耗的減少。熔接時間熔接時間雖然對整體施工效率影響不大， 但是能夠在較短的時間完成較高質(zhì)量的接 續(xù)也從一定程度代表該熔接機(jī)的整體技術(shù)水平。顯示效果光纖的成像效果可讓操作者對整個接續(xù)過程有一個更直觀的了解。 另外，儀器對光 纖端面的判斷、調(diào)芯、熔接效果的評估均是建立在圖像的基礎(chǔ)上。體積重量對于主要在野外工作的工具， 小型化一直是