06J2光纖熔接技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與綜合布線06-J2光纖熔接技術(shù)內(nèi)容

一、光纖的基本知識(shí)及應(yīng)用

二、熔接機(jī)的使用與保養(yǎng)三、OTDR的使用與保養(yǎng)四、光纜帶業(yè)務(wù)割接的流程及要點(diǎn)五、光纜障礙的分析與排除六、測試資料的編制一、光纖的基本知識(shí)及應(yīng)用1.光纖理論與光纖結(jié)構(gòu)光及其特性：光的折射，反射和全反射因光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不同的，所以光從一種物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時(shí)，在兩種物質(zhì)的交界面處會(huì)產(chǎn)生折射和反射。而且，折射光的角度會(huì)隨入射光的角度變化而變化。當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過某一角度時(shí)，折射光會(huì)消失，入射光全部被反射回來，這就是光的全反射。不同的物質(zhì)對相同波長光的折射角度是不同的（即不同的物質(zhì)有不同的光折射率），相同的物質(zhì)對不同波長光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基于以上原理而形成的。2.光纖結(jié)構(gòu)及種類光纖結(jié)構(gòu)：光纖裸纖一般分為三層：中心高折射率玻璃芯（芯徑一般為50或62.5μm），中間為低折射率硅玻璃包層（直徑一般為125μm），最外是加強(qiáng)用的樹脂涂層。

光纖的種類：

A.按光在光纖中的傳輸模式可分為：單摸光纖和多模光纖。多模光纖：中心玻璃芯較粗（50或62.5μm），可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。單模光纖：中心玻璃芯較細(xì)（芯徑一般為9或10μm），只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但其色度色散起主要作用，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。B.按折射率分布情況分：突變型和漸變型光纖。突變型：光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的。其成本低，模間色散高。適用于短途低速通訊，如：工控。但單模光纖由于模間色散很小，所以單模光纖都采用突變型。漸變型光纖：光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小，可使高模光按正弦形式傳播，這能減少模間色散，提高光纖帶寬，增加傳輸距離，但成本較高，現(xiàn)在的多模光纖多為漸變型光纖。3.常用光纖規(guī)格單模：8/125μm，9/125μm，10/125μm多模：50/125μm，歐洲標(biāo)準(zhǔn)62.5/125μm，美國標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療等低速網(wǎng)絡(luò)：100/140μm，200/230μm

塑料：98/1000μm，用于汽車控制

4.光纖制造與衰減A.光纖制造：現(xiàn)在光纖制造方法主要有：管內(nèi)CVD（化學(xué)汽相沉積）法，棒內(nèi)CVD法，PCVD（等離子體化學(xué)汽相沉積）法和VAD（軸向汽相沉積）法。B.光纖的衰減：

造成光纖衰減的主要因素有：本征，彎曲，擠壓，雜質(zhì)，不均勻和對接等。

本征：是光纖的固有損耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。彎曲：光纖彎曲時(shí)部分光纖內(nèi)的光會(huì)因散射而損失掉，造成的損耗。擠壓：光纖受到擠壓時(shí)產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗。雜質(zhì)：光纖內(nèi)雜質(zhì)吸收和散射在光纖中傳播的光，造成的損失。不均勻：光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。對接：光纖對接時(shí)產(chǎn)生的損耗，如：不同軸（單模光纖同軸度要求小于0.8μm），端面與軸心不垂直，端面不平，對接心徑不匹配和熔接質(zhì)量差等。5.光纖通信的優(yōu)點(diǎn)通信容量大中繼距離長保密性能好資源豐富光纖重量輕、體積小通信容量大

從理論上講，一根僅有頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖可以同時(shí)傳輸1000

億個(gè)話路。雖然目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到如此高的傳輸容量，但用一根光纖同時(shí)傳輸24

萬個(gè)話路的試驗(yàn)已經(jīng)取得成功，它比傳統(tǒng)的明線、同軸電纜、微波等要高出幾十乃至上千倍以上。一根光纖的傳輸容量如此巨大，而一根光纜中可以包括幾十根甚至上千根光纖，如果再加上波分復(fù)用技術(shù)把一根光纖當(dāng)作幾根、幾十根光纖使用，其通信容量之大就更加驚人了。中繼距離長由于光纖具有極低的衰耗系數(shù)（目前商用化石英光纖已達(dá)0.19dB/km

以下），若配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備，可使其中繼距離達(dá)數(shù)百公里以上。這是傳統(tǒng)的電纜（1.5km）、微波（50km）等根本無法與之相比擬的。因此光纖通信特別適用于長途一、二級(jí)干線通信。用一根光纖同時(shí)傳輸24

萬個(gè)話路、100

公里無中繼的試驗(yàn)已經(jīng)取得成功。此外，已在進(jìn)行的光孤子通信試驗(yàn)，已達(dá)到傳輸120

萬個(gè)話路、6000

公里無中繼的水平。因此，在不久的將來實(shí)現(xiàn)全球無中繼的光纖通信是完全可能的。

保密性能好

光波在光纖中傳輸時(shí)只在其芯區(qū)進(jìn)行，基本上沒有光“泄露”出去，因此其保密性能極好。

資源豐富

制造石英光纖的最基本原材料是二氧化硅即石英，而石英在大自然界中幾乎是取之不盡、用之不竭的。因此其潛在價(jià)格是十分低廉的。

光纖重量輕、體積小光纜的敷設(shè)方式方便靈活，既可以直埋、管道敷設(shè)，又可以水底和架空。6.光纖的應(yīng)用人類社會(huì)現(xiàn)在已發(fā)展到了信息社會(huì)，聲音、圖象和數(shù)據(jù)等信息的交流量非常大。以前的通訊手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求，而光纖通訊以其信息容量大、保密性好、重量輕體積小、無中繼段距離長等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。其應(yīng)用領(lǐng)域遍及通訊、交通、工業(yè)、醫(yī)療、教育、航空航天和計(jì)算機(jī)等行業(yè)，并正在向更廣更深的層次發(fā)展。7.連接和檢測

A、光纜的連接：方法主要有永久性連接、應(yīng)急連接、活動(dòng)連接。a.永久性光纖連接（又叫熱熔）：這種連接是用放電的方法將連根光纖的連接點(diǎn)熔化并連接在一起。一般用在長途接續(xù)、永久或半永久固定連接。其主要特點(diǎn)是連接衰減在所有的連接方法中最低，典型值為0.01~0.03dB/點(diǎn)。但連接時(shí)，需要專用設(shè)備（熔接機(jī)）和專業(yè)人員進(jìn)行操作，而且連接點(diǎn)也需要專用容器保護(hù)起來。b.應(yīng)急連接（又叫）冷熔：應(yīng)急連接主要是用機(jī)械和化學(xué)的方法，將兩根光纖固定并粘接在一起。這種方法的主要特點(diǎn)是連接迅速可靠，連接典型衰減為0.1~0.3dB/點(diǎn)。但連接點(diǎn)長期使用會(huì)不穩(wěn)定，衰減也會(huì)大幅度增加，所以只能短時(shí)間內(nèi)應(yīng)急用。c.活動(dòng)連接：活動(dòng)連接是利用各種光纖連接器件（插頭和插座），將站點(diǎn)與站點(diǎn)或站點(diǎn)與光纜連接起來的一種方法。這種方法靈活、簡單、方便、可靠，多用在建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線中。其典型衰減為1dB/接頭。B、光纖檢測：光纖檢測的主要目的是保證系統(tǒng)連接的質(zhì)量，減少故障因素以及故障時(shí)找出光纖的故障點(diǎn)。檢測方法很多，主要分為人工簡易測量和精密儀器測量。a.人工簡易測量：這種方法一般用于快速檢測光纖的通斷和施工時(shí)用來分辨所做的光纖。它是用一個(gè)簡易光源從光纖的一端打入可見光，從另一端觀察哪一根發(fā)光來實(shí)現(xiàn)。這種方法雖然簡便，但它不能定量測量光纖的衰減和光纖的斷點(diǎn)。b.精密儀器測量：使用光功率計(jì)或光時(shí)域反射儀（OTDR）對光纖進(jìn)行定量測量，可測出光纖的衰減和接頭的衰減，還可測出光纖的斷點(diǎn)位置。這種測量可用來定量分析光纖網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的原因和對光纖網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)。二、熔接機(jī)的使用與保養(yǎng)光纖熔接機(jī)的使用與保養(yǎng)1、操作方法2、日常維護(hù)與保養(yǎng)3、簡單故障分析與排除4、注意事項(xiàng)操作方法一般規(guī)則光纖接續(xù)遵循的原則是：芯數(shù)相等時(shí)，相同束管內(nèi)的對應(yīng)色光纖對接，芯數(shù)不同時(shí)，按順序先接芯數(shù)大的，再接芯數(shù)小的光纜識(shí)別：當(dāng)熔接層絞式光纜時(shí)，正對光纜橫截面，把紅束管看成是第一束管，順時(shí)針依次為白一、白二、白三……最后一束為綠管，色譜：藍(lán)、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉紅、天藍(lán)儀表及工具識(shí)別

組件

攜帶箱“CC-24-60S”交流電源線

“ACC-XX”熔接機(jī)主機(jī)“FSM-60S”J型板“JP-05”視頻指導(dǎo)光盤“V-60S-E”快速操作指南

”M-60S/18S-E”電極棒“ELCT2-20A”注意與警告

”W-60-E”交流適配器“ADC-13”電池

“BTR-08”充電線“DCC-14”直流電源線

“DCC-12/13”主要配件JS-01尼龍涂層剝纖鉗(用于900mm光纖)CT-30高精度光纖切割刀HJS-02加熱剝纖鉗(用于光纖夾具系統(tǒng))熱縮保護(hù)套管雙口涂覆層剝離鉗操作方法基本操作步驟A、開剝光纜，并將光纜固定在接續(xù)盒內(nèi)。一般開剝1m左右，ODF等配線設(shè)備開剝長度在2m左右（或根據(jù)安裝指南開剝）。開剝時(shí)，注意保護(hù)松套管。固定光纜要結(jié)實(shí)，不可扭動(dòng)。加強(qiáng)芯的固定，電氣連接根據(jù)施工規(guī)范決定是否連接。B、開剝松套管開剝松套管，裸光纖用酒精擦拭干凈，分別將裸光纖穿過熱縮管。將不同束管、不同顏色的光纖分開。穿過熱縮管。C、打開熔接機(jī)電源，選擇相對應(yīng)的熔接程序。每次使用熔接機(jī)前，應(yīng)使熔接機(jī)在熔接環(huán)境中放置至少五分鐘。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、各鏡面槽內(nèi)的粉塵和光纖碎末。D、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，在熔接前，一定要做好合格的端面。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。使用涂敷層剝離鉗時(shí)，傾斜45度，平行剝離，使用無水乙醇擦拭干凈，聽到嗤嗤聲音表示干凈。切割光纖時(shí)，保證切割刀的清潔，切割好后，注意防塵和禁止碰到其它任何物體。E、放置光纖。將光纖放在熔接機(jī)的V型槽中，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)置光纖在壓板中的合適位置，裸纖頭離電極1mm為宜。當(dāng)遇到彎曲光纖時(shí)，彎曲方向應(yīng)向上。放置完畢后，關(guān)上防風(fēng)罩。F、接續(xù)光纖。按下SET鍵后，光纖相向移動(dòng)，移動(dòng)過程中，進(jìn)行預(yù)加熱放電使端面軟化，由于表面張力，光纖表面變圓，進(jìn)一步對準(zhǔn)中心，并移動(dòng)光纖當(dāng)光纖端面之間的間隙合適后熔接機(jī)停止相向移動(dòng)，設(shè)定初始間隙，熔接機(jī)測量，并顯示切割角度。在初始間隙設(shè)定完成后，開始執(zhí)行纖芯或包層對準(zhǔn)，然后熔接機(jī)減小間隙，高壓放電產(chǎn)生的電弧將兩根光纖熔接在一起，最后微處理器估算損耗，并將數(shù)值顯示在顯示器上。整個(gè)過程，F(xiàn)SM-60S時(shí)間一般為9-10S。G、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心，放到加熱爐中加熱，完畢后從加熱器中取出光纖，冷卻等待。H、盤纖并固定。將接續(xù)好的光纖盤到光纖收容盤上，在盤纖時(shí)，盤纖的半徑越大，弧度越大，衰耗越小，所以一定要保持好一定的半徑。I、密封和掛起。野外接續(xù)盒一定要密封好，防止進(jìn)水。帶狀光纖熔接隨著區(qū)域網(wǎng)及光纖接入網(wǎng)的迅猛發(fā)展，高密度光纖網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代已經(jīng)來臨，大芯數(shù)的光纜包括帶狀光纜已在通信網(wǎng)的建設(shè)中逐步采用。下面介紹一下帶狀光纖熔接的程序及有關(guān)注意事項(xiàng)。把帶狀光纖從光纜中拔出和處理

a、把長約1M的帶狀光纖除去其松套管；

b、用中性溶劑除去纜膏；

c、將帶狀光纖放在光帶夾具內(nèi)，保持其清潔，夾力良好。光帶夾具要選適當(dāng)，其寬度和厚度應(yīng)根據(jù)帶狀光纖的芯數(shù)及帶狀光纖的處理方式而定。一般包覆型帶狀光纖的厚度約400微米,粘邊型帶狀光纖的厚度約300微米,帶狀光纖在光帶夾具中的深出長度一般為30mm，保證在切割后，有10mm裸光纖。帶狀光纖剝離程序

帶狀光纖的基材和光纖涂層是用熱剝離法去除的：

a、把在光帶夾具里的帶狀光纖放進(jìn)熱剝離器（又叫加熱剝離鉗）內(nèi)5-8s，其時(shí)間長短根據(jù)帶狀光纖的基材與光纖涂層而定；

b、光纖被剝離后，在光纖表面可發(fā)現(xiàn)少量的剩余涂層材料，應(yīng)用無棉絮紙巾和大于99%純度的酒精進(jìn)行清洗。帶狀光纖切割

纖的切割質(zhì)量是保證低熔接損耗的重要因素。要保持切割刀的良好性能，切割刀的v型槽和光纖表面必須保持十分清潔，切割后的光纖端面角度＜1°，切割長度10mm。帶狀光纖熔接過程

a、帶狀光纖放在v型槽內(nèi)，預(yù)熔電弧燒掉光纖表面雜質(zhì)，檢查光纖端頭；

b、熔接；

c、接續(xù)前檢查和測試熔接機(jī)電弧強(qiáng)度，尋找最佳接續(xù)條件，顯示熔接損耗估算值（估算值是根據(jù)光纖間端面距離、光纖端面角度和光纖包層外徑的對位來計(jì)算的）。熔接后進(jìn)行機(jī)械保護(hù)

a、將套在熔接點(diǎn)上的套管放入熔接機(jī)所附的加熱器槽內(nèi)時(shí)，套管中的支撐棒應(yīng)安放在下面；

b、將經(jīng)過熔接點(diǎn)加強(qiáng)保護(hù)后的光纖安裝在接頭盒內(nèi)。多路熔接要達(dá)到低損耗，需要采用具有優(yōu)良幾何性能的光纖，并嚴(yán)格按規(guī)定程序操作，保證光纖表面和端面處理良好。同時(shí)必須注意光纖、環(huán)境和儀器的清潔性，保持設(shè)備的性能良好。皮線光纜接續(xù)重量輕，纜徑小，小彎曲半徑光纖，抗拉、抗撓度高，便于施工布放和固定。人員技術(shù)要求低，培訓(xùn)少；對環(huán)境，施工空間要求低；易于大規(guī)模人員配備，便于多點(diǎn)分散的大規(guī)模配線和入戶光纜布署；復(fù)位式金屬外殼楔形器件插入楔形器件取出楔形器件，上下層單元復(fù)位。V形槽上層單元下層單元壓接式頂蓋主體定位固定單元V形槽下壓后的永久接續(xù)冷接接續(xù)原理對比高性能的光纖接續(xù)匹配液匹配液的主要組成為：硅樹脂、石英顆粒V型槽內(nèi)預(yù)先灌注匹配液，匹配液可以大大減小插入損耗和回波損耗，從而優(yōu)化接續(xù)性能不發(fā)黃變色。無任何揮發(fā)，在200攝氏度依舊保持良好的光學(xué)穩(wěn)定性光纖機(jī)械冷接子整個(gè)接續(xù)過程可以分為如下14個(gè)步驟。1、手持Fibrlok接線子的兩端，將其固定在Fobrlok接續(xù)板上。2、如果所使用的Fibrlok接續(xù)工具是2501壓接板，轉(zhuǎn)動(dòng)光纖夾持臂到相應(yīng)的光纖直徑的位置。3、剝掉第一根光纖的涂敷層1-2英寸(25-51mm)。4、清潔剝好涂敷層的裸纖。5、切割250um光纖到12.5mm或者900um光纖到14mm。對于250um和900um的光纖接續(xù)，要先處理250um的光纖。保持光纖端面清潔。在光纖插入到接續(xù)子之前不要碰觸任何表面。切割之后不要再重新清潔光纖。6、利用Fibrlok安裝工具上的切割長度計(jì)檢查切割的長度是否合適。7、用雙手將切割好的光纖放入夾持海綿中。不要讓切割好的光纖接觸到任何表面。8、拿住靠近裸纖的光纖的帶有涂敷層或者緊套管的部分。將光纖搭在光纖對準(zhǔn)導(dǎo)承上并且保持光纖平直輕輕地將光纖滑入到接續(xù)子中直至遇到阻力。9、開剝、清潔和切割第二根光纖。10、按照步驟7將第二根光纖放入好夾持海綿中。11、輕輕地將第二根光纖滑入接續(xù)子中直至遇到阻力。第一根光纖由于受到第二根光纖的輕微的向后推的力會(huì)有彎曲。隨著適當(dāng)?shù)耐迫耄诙饫w將接近平直，但是會(huì)有不大于0.1英寸(3mm)的微彎。

12、將第一根光纖推回到接續(xù)子中直到兩根光纖的彎曲相同。13、壓下壓接板使接續(xù)子的上蓋蓋緊。14.將接續(xù)好的接續(xù)子移出：先把光纖從夾持海綿中取出，再從接續(xù)子固定槽中把接續(xù)子取出。操作方法日常維護(hù)與保養(yǎng)簡單故障分析與排除注意事項(xiàng)內(nèi)容提要日常維護(hù)與保養(yǎng)

使用熔接機(jī)的時(shí)候，日常的適當(dāng)合理的基本維護(hù)可以大大提高機(jī)器的壽命，降低機(jī)器的故障率。A、更換電極首先熔接機(jī)應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，然后取下電極室的保護(hù)蓋，松開固定上電極的螺絲，取出上電極。然后松開固定下電極的頂絲，取出下電極。新電極的安裝順序與拆卸動(dòng)作相反，要求兩電極尖間隙為：2.6±0.2mm，并與光纖對稱。通常情況下電極是不須調(diào)整的。

在更換的過程中不可觸摸電極尖端，以防損壞，并應(yīng)避免電極掉在機(jī)器內(nèi)部。更換電極后須進(jìn)行電弧位置的校準(zhǔn)。熔接機(jī)由于長時(shí)間使用，電極的尖端會(huì)產(chǎn)生沉積物，使放電不暢，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)“嘶嘶