試論光纖通訊傳輸衰耗與解決措施

魏建紅

摘要：光纖的信號強度衰耗是光纖傳輸的一個重要特性，也是衡量光纖傳輸質量的重要指標。光纖通訊傳輸中也存在著一些問題，而光纖傳輸的衰耗就是其中最為普遍的問題，本文對光纖的損耗特性產生的原因以及應對措施加以介紹總結。

關鍵詞：光纖；通訊；傳輸；技術；問題

光纖通訊傳輸已經成為當今信息傳輸的主要方式，應用范圍十分廣泛，因此，在光纖通信中產生的問題，也值得我們去認真思考并加以解決。光纖接續工作，技術復雜、工藝要求高，是對質量標準嚴格要求的精細工作，也是關系到光纖通信傳輸質量的重要工作，因此，在施工中，技術人員要充分重視光纖接續時產生的損耗，按照嚴格標準做好光纖的接續工作，從而降低光纜的附加損耗，提高光纖的傳輸質量。以下，將對附加損耗產生的原因加以分析，并對應對策率加以介紹和概括。

一、光纖接續產生附加損耗的原因

（一）光纖的原始特性造成的損耗

光纖在生產制作過程中就已經產生了一定的損耗，引起這些損耗的原因包括：光纖折射率分布不同、纖芯與包層偏心、光纖纖芯不圓和模場直徑不匹配。由于這些原因，光纖在熔接后將造成熔接點處不連續、不均勻等問題。根據射線傳播理論，在不連續、不均勻點處，射線將發生散射現象，進而產生損耗。然而，通過施工前的合理配盤可以有效地消除或降低這種損耗的數值。此外，也可采用特性優良的熔接機，通過調整其工作參數也可以降低這種損耗。

（二）光纖的微彎造成的損耗

根據光纖的射線傳播分析可以得出以下結論：不同入射角的射線代表著不同的傳輸模式，而光纖的彎曲則將改變光射線在交界面處的入射角，這種入射角的改變代表傳輸模式已經改變。在光纖嚴重彎曲時，部分射線會透出纖芯產生輻射，成為輻射模，導致信號不能全部沿著光纖方向向前傳播，從而產生損耗。其損耗值的大小與彎曲半徑成反比，即隨著彎曲半徑的增大而遞減，在彎曲極小時可忽略，但在彎曲嚴重時可達幾十dB。

（三）光纖的熔接造成的損耗

首先，不整齊的光纖斷面會造成光纖在熔后接續點處出現不連續、不均勻的狀態，使光纖內部發生光線散射，產生附加損耗。根據實際經驗克制，無論采用哪種切割刀，切出的光纖斷面都會存在不同的傾斜角，但如果采用質量較高的切刀，精準的操作步驟，那么切出的光纖在熔接后產生的損耗值一般可控制在0.05dB以下。

另外，空氣中存在著塵埃，這些塵埃中含有多種物質。光纖的熔接點，比如端面，一旦沾染這些塵埃中的特有物質，共熔接點處在熔接后將存留一定的雜質，有時還會產生少量極小的氣泡。那么，光線沿光纖傳播時，在該處就會發生散射，部分光線就會散射到其它方向去而無法傳播到光纖終端，產生較大的附加損耗。此外，雜質的存在還將產生雜質吸收損耗和氧化物散射損耗。這些損耗綜合起來有時十分驚人。顯而易見，清潔程序是接續過程中的必不可少的環節，而且要做到認真仔細，充分徹底。

二、應對附加損耗的解決方法

根據以上所提出的關于光纖衰耗特性的理論分析，可以通過加強接續工藝，提高接續質量來降低由于光纖接續所增加的附加損耗。一般采用以下的方法：

（一）改善原始特征

應利用OTDR儀在光纜開盤檢驗時逐根進行光纖測試，以確定光纖有無斷纖和事件點。在配盤時，要注意應盡量在同一中繼段選用相同廠家生產的一批次光纜，應盡量選用盤號相連或相近的光纜相連相鄰光纜，以便降低接續時產生的接頭損耗。

（二）減少光纖微彎

根據試驗經驗，光纖的曲率半徑大于一定數值時，彎曲損耗可忽略不計。而在實際施工過程中，任一隨機因素都有可能造成曲率半徑小于此值，因此，在光纖接頭的盤留和固定時，應注意避免硬彎的產生，從而避免微彎損耗的產生。

（三）采用先進的熔融接續手段

首先，在光纖接續的實際操作中，會遇到一些嚴重超標的接續。一般而言，光纖幾何尺寸、較大的模場直徑偏差都可造成接續指標超出允許范圍。影響這種障礙性接續的損耗值的主要原因就是熔接機的性能和狀態，熔接機的性能狀態優良可使接續的障礙性損耗值降至很低。從而，改善了由于幾何尺寸偏差較大、模場直徑偏差較大等原因造成障礙性接續效果。

另外，如光纖切割斷面存在較大的傾斜角或缺陷，就意味著接續損耗的增加。不當的操作方法、質量不良的切刀都可能造成這些現象的出現。由此看來，在光纖接續過程中，必須保證每根光纖切面的整齊。同時，還應對操作環境的清潔作出規范，尤其應明確規定必須時刻清潔的切割刀的光纖斷面：在施工之前，帳篷、作業臺、發電機、電暖風、電風扇等必備用品應預先配置好，保證切刀等接續工具的清潔，必須用酒精棉將切刀和光纖斷面點擦拭干凈，保證無雜質存在，無灰塵沾附，盡力消除因污染所造成的散射損耗和吸收損耗。

最后，應保證接續操作人員具備相應的技術素質。光纖接續操作人員首先應需能熟練掌握接續工藝的測試方法，還必須做到能夠根據光纖的傳輸原理和構造，迅速地判斷和處理接續中遇到的故障，能夠有效地調整熔接機的工作參數，通過改變放電時間、熔接電流、放電間隙等技術操作，將接續損耗降至最低。

三、結語

在信息產業蓬勃發展的今天，信息傳輸要求高速性和準確性已經被廣泛認同。光纖的信號強度衰耗是光纖傳輸的一個重要特性，也是衡量光纖傳輸質量的重要指標。這一特性直接決定了光纜線路的中繼距離和通信系統的升級擴容。光纖的信號衰耗主要有幾何缺陷、散射損耗、吸收損耗、彎曲損耗等等。通常情況下，將所有的損耗劃分為本征損耗、制造損耗和附加損耗三類。其中，本征損耗和制造損耗是在光纖在生產過程中，拉制光纖及成纜時其自身的物理特性、幾何特性、光學特性及生產工藝共同影響的，這種損耗的可控性小，控制成本高，不適合進行人為的調控。而附加損耗則是由光纖的一系列固定接頭的損耗決定的，這種損耗是具有可控性，可以通過提高光纖接續質量進行有效控制。