光纜故障的排除及相關(guān)操作和措施

朱宏博

摘 要 光纖及為光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱。光纖通信是以光波為載頻，以光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。由于光纖傳輸具有容量大、抗干擾能力強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在已得到了信息通信行業(yè)的廣泛應(yīng)用，是構(gòu)成信息通信高速公路骨干網(wǎng)的主要通信方式。由于其應(yīng)用的普遍性及線路架設(shè)的自然、外力等諸多因素的影響破壞，也常會(huì)造成光纜線路的中斷，不僅給通信和生活帶來(lái)影響，甚至給企業(yè)釀成嚴(yán)重的損失。所以準(zhǔn)確查找故障點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行中斷處理，恢復(fù)通信，越來(lái)越受到廣泛的關(guān)注和重視。

【關(guān)鍵詞】光纖通信基本原理 施工注意事項(xiàng)及儀表正確操作

1 光纖通信基本原理

1.1 光波波段的劃分

光纖通信與電通信的主要差異有兩點(diǎn)：一是傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)；二是傳輸光信號(hào)的介質(zhì)是利用光纖。目前光纖通信所采用的三個(gè)實(shí)用通信窗口：波長(zhǎng)為0.85μm、1.31μm、1.55μm。所謂“窗口”是指光纖通信實(shí)用的低損耗波長(zhǎng)點(diǎn)。

1.2 光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成

目前實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)，普遍采用的是數(shù)字編碼、強(qiáng)度調(diào)制、直接檢波的通信系統(tǒng)。光發(fā)送端機(jī)將已調(diào)制的光波送入光纖，再由光纖傳送至光接收端機(jī)。

1.3 光纖的導(dǎo)光原理

光波在兩介質(zhì)交界面的反射和折射攜帶信息的光波在光纖中傳輸時(shí)，能量是集中在纖芯中向前傳輸，不希望包層中有能量。光波在均勻介質(zhì)中傳輸時(shí)，其軌跡是一條直線，而遇到兩種介質(zhì)交界面時(shí)，將發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。

1.4 光纖的傳輸特性主要包括光纖的損耗特性

光纖的損耗特性：光波在中光纖傳輸，隨著傳輸距離的增加而光功率逐漸下降，這就是光纖的傳輸損耗。

光纖本身的損耗的原因主要有吸收損耗和散射損耗兩類。吸收損耗是光波通過光纖材料時(shí)，有一部分光變成了熱能，從而造成光功率損失。散射損耗是由于光纖的材料、形狀、折射率分布等缺陷或不均勻，使光纖中傳導(dǎo)的光發(fā)生三散射，由此產(chǎn)生的損耗為散射損耗。

1.5 光纖的色散特性

光纖的色散特性是光纖通信得過另一重要特性，由于光纖中色散的存在，會(huì)使輸入脈沖在傳說(shuō)過程中展寬，產(chǎn)生碼間干擾，增加誤碼率，從而限制了通信容量和傳說(shuō)距離。

從光纖色散產(chǎn)生的機(jī)理來(lái)看，它包括模式色散、材料色散、波導(dǎo)色散三種。

1.6 折射率與波長(zhǎng)的關(guān)系

在同一根光纖中分別傳輸不同的光信號(hào)，其折射率因光波長(zhǎng)的不同而不同，波長(zhǎng)大的光波在光纖中傳輸其折射率小，波長(zhǎng)小的光波在光纖中傳輸其折射率大。1310nm和1550nm兩工作波長(zhǎng)分別在同一根光纖中傳輸時(shí)，其折射率相差0.01左右。

2 注意事項(xiàng)及儀表正確操作

通過以上分析，線路工程從投標(biāo)、中標(biāo)、施工隊(duì)伍進(jìn)駐，工程進(jìn)入施工階段，我們根據(jù)具體情況及設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)，制定相應(yīng)技術(shù)措施及施工方案，確保質(zhì)量和安全。

但在實(shí)際操作過程中，由于人員、環(huán)境、天氣、材料等方方面面的諸多因素的影響，很難避免故障的發(fā)生，如光纖接頭出現(xiàn)大臺(tái)階、光纜被人為挖斷或打背扣，要處理這些故障需投入大量的人力物力，而且也會(huì)影響公司的聲譽(yù)。

為了杜絕類似現(xiàn)象的發(fā)生，以及一旦發(fā)生質(zhì)量問題，應(yīng)如何處理？針對(duì)這一問題，根據(jù)自己多年來(lái)摸索總結(jié)如下幾點(diǎn)：

申請(qǐng)儀表機(jī)具時(shí)，應(yīng)親自開機(jī)檢測(cè)，確信所領(lǐng)儀表在有效期內(nèi)性能良好，完全能滿足本次工程的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試。

單盤測(cè)試：應(yīng)安排技術(shù)熟練、責(zé)任心強(qiáng)、熟悉測(cè)試儀表的人員操作，并作好記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)及時(shí)處理，避免因光纖本身質(zhì)量缺陷，引起后續(xù)工作的不良后果，必要時(shí)應(yīng)采取A、B兩方向測(cè)試取其平均值。

敷設(shè)光纜應(yīng)嚴(yán)密組織，不能出現(xiàn)光纜打背扣、折死彎、牽引力不均勻等人為因素造成的質(zhì)量問題或故障。

光纖熔接過程中， 必須進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不能為趕進(jìn)度不監(jiān)測(cè)或抽測(cè)。

光纖熔接完畢在收容盤中預(yù)留時(shí)，彎曲半徑應(yīng)大于37.5MM，避免產(chǎn)生彎曲損耗。

光纜接頭盒出纜端應(yīng)保證30-40厘米直線放置，不可打背扣、拐死彎。

另外還應(yīng)注意配盤、開挖接頭坑、回填、護(hù)坡護(hù)坎等工序，均應(yīng)符合操作規(guī)范要求。

儀表的正確使用：

光纖熔接機(jī)：

首先是光纖熔接機(jī)，以TYPE—35SE熔接機(jī)為例，本機(jī)可熔接80～150μm的石英光纖，放電條件的設(shè)定對(duì)于得到較低的熔接損耗非常重要，所以，在熔接前，要做到放電試驗(yàn)以檢查現(xiàn)在的放電條件是否滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件。

如果連續(xù)出現(xiàn)熔接圖像不良，推估數(shù)值過大，應(yīng)設(shè)定機(jī)器自檢電極、放電強(qiáng)度、明亮度是否因氣溫、灰塵等原因，已發(fā)生老化、劣化或過臟。

另外光纖斷面的制作精良，光纖清潔無(wú)塵等大家都很熟悉，就不再詳述。

光時(shí)域反射儀：

OTDR的選擇要求：

按光纖傳輸模式選擇：

OTDR測(cè)量?jī)x是采用LD或LED作為光源，從光纖一端注入來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的后向散射曲線檢測(cè)。目前來(lái)說(shuō)一般都選擇單模測(cè)量。

提高光纜線路故障定位準(zhǔn)確性首先要掌握儀表的使用方法：

（1）正確地設(shè)置OTDR的參數(shù)，首先對(duì)儀表的測(cè)量參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，準(zhǔn)確測(cè)量光纖的折射率和波長(zhǎng)。

（2）選擇合適的測(cè)試范圍檔，由于OTDR測(cè)試距離的分辨率不同，在測(cè)量光纖障礙點(diǎn)時(shí)要充分利用儀表的精度，選擇最佳的測(cè)試范圍檔。

（3）應(yīng)用儀表的放大功能。儀表的放大功能如果能夠得到充分的利用，就可以將光標(biāo)準(zhǔn)確定位在相應(yīng)的拐點(diǎn)處。

“后向散射”單程動(dòng)態(tài)范圍：這是關(guān)鍵的一項(xiàng)，具有實(shí)質(zhì)性的意義。由于動(dòng)態(tài)范圍測(cè)定是在光纖耦合較好、儀器較新時(shí)可以做到。工程中，往往不一定能達(dá)到最佳耦合，同時(shí)用過一段時(shí)間的OTDR測(cè)試儀，一般還不一定達(dá)到動(dòng)態(tài)范圍標(biāo)稱值。因此在選擇時(shí)應(yīng)留有幾個(gè)dB的富余度。

盲區(qū)：盲區(qū)是指光纖后向散射信號(hào)曲線的始端，由于受近端菲涅爾反射的影響，在一定距離內(nèi)被掩蓋，無(wú)法反映曲線的狀態(tài)。盲區(qū)的大小還與脈寬有關(guān)，儀表的最小標(biāo)稱稱為盲區(qū)，是指小脈寬檔時(shí)，一般儀表的盲區(qū)在100m左右。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鐵路、通信光纜線路得到了大量的使用，而作為通信網(wǎng)傳輸信號(hào)的通道，光纜線路是光纖通信系統(tǒng)的重要組成部分，光纜的鋪設(shè)具有十分復(fù)雜的線路情況，光纜的種類也多種多樣，突發(fā)性事件比較頻繁，影響面積十分廣大。因此，如何保證光纖通信系統(tǒng)的可靠性和安全性是光纜線路工作的重要方面。實(shí)際工作中，光纜線路維護(hù)人員要做到對(duì)光纜的故障點(diǎn)做出準(zhǔn)確的判斷，以最快的速度進(jìn)行指揮處理，最大程度地減少光纜線路帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

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作者單位

中國(guó)通信建設(shè)第二工程局有限公司 陜西省西安市 710000endprint