光纜熔接質量的技術探討

孫曉軍

[摘要]本文以光纖的熔接作為論述對象，通過對光纖端面的處理，光纖熔接溫度的影響，熔接設備以及接頭損耗等幾點的分析，闡述了光纖熔接技術的基本要點和注意事項，在實際操作中應不斷完善熔接的質量以確保光纖的正常通信。

[關鍵詞]光纖端面；短暫電弧；接頭損耗

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2013.08.041

[中圖分類號]F273；TN913.33[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2013）08-0073-02

1 光纖端面的處理

光纖端面的處理是比較關鍵的一道工序，在處理過程中，必須保證端面的質量，這將影響到光纖激光器的泵浦光耦合效率和激光輸出功率。處理過程分為剝除、清潔和切割。

1.1 剝除

在使用剝線鉗時要注意其方向須保持與光纖的垂直，鉗口要適當用力，不能打滑，一般剝線露出長度為5cm左右即可。另一種方法采取刀片去除涂覆層，這種方法首先采用濃硫酸浸泡光纖端頭1～2 min，采用這種方法與采用化學方法有不同，化學溶劑法易導致光纖受到嚴重腐蝕，同樣防止打滑，傾斜持刀，剝除涂層。

1.2 清潔

剝除的下一道工序需要進行清潔，在剝除完成后，仔細觀察端頭涂層有無殘留，有些少量的不易去除的覆層需要做進一步的處理。使用酒精棉適當沾端頭，慢慢擦拭，正常操作必須順光纖軸方向擦拭，采用一次性擦拭成功的做法，注意酒精棉的使用，保持適量酒精含量即可，確保棉花擦拭一次便換一個部位，以保持棉花的干凈，防止對光纖的二次污染。

1.3 切割

采用優(yōu)質切刀是確保切割質量的根本，嚴格按照切割的步驟方法進行，定位端頭切割長度，切刀分為筆式切刀和臺式切刀。切割前首先要清潔刀片，在切割過程中，要調(diào)整切刀使其位置保持平穩(wěn)，避免在切割過程中產(chǎn)生毛刺和裂痕，切割后將端頭輕輕取下以備熔接。

2 熔接環(huán)境溫度的影響

根據(jù)光纖材料的不同，需要合理地配置熔接參數(shù)，以此確定熔接環(huán)境溫度因素的影響是否超出了其承受范圍。幾個比較關鍵的參數(shù)包括：預熔電流、預熔時間、主熔電流、主熔時間及光纖送入量等。

在熔接過程中，會出現(xiàn)虛熔現(xiàn)象，此時應及時檢查線路是否正常，檢查經(jīng)熔接的兩根光纖的型號是否相同，同時要檢查切刀和熔接機有無污染的情況。再次根據(jù)電流的情況檢查電極氧化的情況，經(jīng)檢查未發(fā)現(xiàn)異常的，需要進一步提高熔接的電流，以達到必要的熔接環(huán)境溫度。

在熔接完成后，應對光纖進行調(diào)整，不能使裸纖保留在熱縮管的外部，應使其置于熱縮管的中部，并同時放入加熱倉中加熱，以確保加熱溫度的規(guī)范。

3 熔接設備的設備選購和熟練使用的作用

兩根光纖需要連接在一起，采用熔接機，其熔接過程產(chǎn)生短暫的電弧，光纖的接頭機械強度高，接頭處的體積較小，把燒熔的光纖兩頭的斷面連接起來，這種方法使連接后的光纖性能比較穩(wěn)定。

光時域反射儀ORDR在實際當中用來測量光纖的衰減，對于接頭處的損害和故障點的分布及損耗，都必須在光纖維護過程中通過監(jiān)測來使用OTDR，其使用過程一般有以下幾點的注意：對于測量時產(chǎn)生的盲區(qū)當然越小越好，盲區(qū)的產(chǎn)生在于連接器的機械接頭的不同特征導致反射區(qū)不能全面得到測量，接收的飽和度決定了盲區(qū)的大小。在實際中，脈沖寬度的增加盲區(qū)增大，脈沖寬度的增加歸根于測量長度的加大。一般在這種情況下，采用窄脈沖比較好，而相對遠端的測量則采用寬脈沖。考慮到OTDR受盲區(qū)大小的影響，為了比較準確地測量短距離的傳輸，應加接裸纖盤。

在實際當中， 要選擇與被測量的光纖匹配的OTDR進行測量，一般來看，光纖長度的測量結果與使用單模還是多模模塊進行測量都無關，但單模或者多模對于光纖損耗和接頭損耗，以及回波損耗的測量結果都有影響，會導致不同的結果。

熔接完成后，要及時做好記錄，包括順序、芯數(shù)、顏色、熔接損耗等。熔接機電極的使用壽命一般約2 000次。使用時間較長的熔接機電極會被氧化，導致放電電流偏大而使熔接損耗值增加。此時可拆下電極，用蘸酒精的醫(yī)用脫脂棉輕輕擦拭后再裝到熔接機上，并放電清洗一次。若多次清洗后放電電流仍偏大，則須重新更換電極。

4 正確使用光時域反射儀（OTDR）對接頭損耗值的確定

在測試過程中，采用的原理是發(fā)射光脈沖，通過光脈沖在光纖內(nèi)的傳播所采集的數(shù)據(jù)進行分析，通過在出口端口處接收到的脈沖信號來分析接頭的損耗。由于光纖的性質所決定，由連接器和結合點，以及彎曲而導致的光的散射和反射，脈沖返回到OTDR中去，通過發(fā)射信號到接收信號的時間差來計算出傳輸?shù)木嚯x。

4.1 接頭損耗分析

自動分析：通過事件閾值設置，超過閾值事件自動列表讀數(shù)；手動分析：采用5點法 （或4點法），即將前2點設置與接頭前向曲線平滑端，第3點設置于接頭點臺階上，第4點設置于臺階下方起始處，第5點設置在接頭后向曲線平滑端，從儀表讀數(shù)，即為接頭損耗；接頭損耗采用雙向平均法，即兩端測試接頭損耗之和。

4.2 環(huán)回接頭損耗分析

在工程施工過程中，為及時監(jiān)測接頭損耗，節(jié)省工時，常需要在光纜接續(xù)對端進行光纖環(huán)接，即光線順序1#接2#，3#接4#，依此類推，在本端即能監(jiān)測中間接頭雙向損耗；以1#、2#纖為例，在本端測試的接續(xù)點損耗為1#纖正向接頭損耗，經(jīng)過環(huán)回點接續(xù)點損耗則為2#纖正向接頭損耗，注意判斷正反向接續(xù)點距環(huán)回點距離相等。

4.3 使用注意事項

光輸出端口必須保持清潔，光輸出端口需要定期使用無水乙醇進行清潔。儀器使用完后將防塵帽蓋上，同時必須保持防塵帽的清潔。定期清潔光輸出端口的法蘭盤連接器。如果發(fā)現(xiàn)法蘭盤內(nèi)的陶瓷芯出現(xiàn)裂紋和碎裂現(xiàn)象，必須及時更換。適當設置發(fā)光時間，延長激光源使用壽命。清潔光纖接頭和光輸出端口的作用。由于光纖纖芯非常小，附著在光纖接頭和光輸出端口的灰塵和顆粒可能會覆蓋一部分輸出光纖的纖芯，導致儀器的性能下降。灰塵和顆粒可能會導致輸出端光纖接頭端面的磨損，這樣將降低儀器測試的準確性重復性。