上海移動(dòng)《線路維護(hù)人員初級(jí)培訓(xùn)》

1、 中國(guó)移動(dòng)上海公司線路維護(hù)人員初級(jí)培訓(xùn)技能操作部分教材中國(guó)移動(dòng)上海公司人力資源部培訓(xùn)中心匯編2007年5月目 錄培養(yǎng)目標(biāo)：2培養(yǎng)對(duì)象3培養(yǎng)方式3考核方式3第一章 光纖、光纜的接續(xù)與成端3第一節(jié) 光纜的接續(xù)3第二節(jié)odf終端操作15第三節(jié) 練習(xí)題15第二章 光纖、光纜的常規(guī)測(cè)試16第一節(jié) 光纖衰減特性的測(cè)試16第二節(jié) 光纖接頭損耗的測(cè)量22第三節(jié) 光纜機(jī)械性能測(cè)試28第四節(jié) 光纜環(huán)境性能測(cè)試34第五節(jié) 練習(xí)題37第三章 光纖、光纜維護(hù)常用儀器儀表37第一節(jié) 光時(shí)域反射儀(0tdr)37第二節(jié) 光纜線路路由探測(cè)儀41第三節(jié) 誤碼分析儀(或sdh信號(hào)分析儀)43第四節(jié) 檢測(cè)用光偶合器44第五節(jié) 練習(xí)

2、題45第四章 光纜線路工程46概 述46第一節(jié) 光纜線路工程的技術(shù)要求47第二節(jié)光纜線路工程檢查項(xiàng)目管理61第三節(jié) 工程驗(yàn)收內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)68第四節(jié) 練習(xí)題70第五章 光纜線路巡檢維護(hù)71第一節(jié) 光纜線路維護(hù)原則和規(guī)程71第二節(jié) 障礙測(cè)量與判斷76第三節(jié) 線路搶修及修復(fù)78第四節(jié) 故障處理和程序87第五節(jié)光纖自動(dòng)倒換系統(tǒng)（olp）88第六章 光纜線路障礙實(shí)例分析97光纜線路維護(hù)人員中級(jí)培訓(xùn) 操作技能部分課程表99培養(yǎng)目標(biāo)：根據(jù)中國(guó)移動(dòng)上海公司關(guān)于光纜線務(wù)員中級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、公司2007年實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)工作要求、中國(guó)移動(dòng)上海公司光纜線務(wù)員上崗培訓(xùn)課程大綱編寫(xiě)此套教材。此套教材可供中國(guó)移動(dòng)上海公司光纜線路維護(hù)人

3、員提升業(yè)務(wù)能力、技能操作培訓(xùn)學(xué)習(xí)之用。并順利通過(guò)任職資格考核。培養(yǎng)對(duì)象本課程使用于在崗從事移動(dòng)通信線路維護(hù)的員工、需提高技能操作的員工等，使他們更好的適應(yīng)和開(kāi)展本職工作。培養(yǎng)方式課堂授課及討論考核方式課堂筆試第一章 光纖、光纜的接續(xù)與成端第一節(jié) 光纜的接續(xù) 光纜的接續(xù)一般是指光纜護(hù)套的接續(xù)。光纜護(hù)套的接續(xù)方法是以傳統(tǒng)的金屬電纜接續(xù)方法為基礎(chǔ)，結(jié)合光纖的特殊性選擇和設(shè)計(jì)的。一光纜護(hù)套的類型及特性 根據(jù)不同的使用要求，光纜護(hù)套有不同的結(jié)構(gòu)和類型，常用的有低密度乙烯(ldpe)護(hù)套、高密度聚乙烯(hdpe)護(hù)套、鋁一聚乙烯分層粘接(pap)護(hù)套、聚氯乙烯(pvc)護(hù)套、聚胺基甲酸乙酯(pur)護(hù)套、

4、聚酰胺(pa)護(hù)套、鉛(lead)護(hù)套、鋁(al)護(hù)套和鋼(steel)護(hù)套等。用的最多的是帶有縱包涂塑鋁箔粘接的pap護(hù)套，鉛或鋁護(hù)套用于要求防潮或具有屏蔽性能的光纜，鋼護(hù)套可防止嚙齒動(dòng)物損傷并能增加光纜的機(jī)械強(qiáng)度；金屬護(hù)套可以軋紋或不軋紋，粘接護(hù)套的鋁箔有單面或兩面涂塑之分?？筛鶕?jù)要求確定光纜接續(xù)護(hù)套的類型。采用不同的護(hù)套接續(xù)方法時(shí)，應(yīng)與相應(yīng)的護(hù)套性能相配合。二對(duì)光纜接頭盒性能的要求 光纜接頭盒的功能是防止光纖和光纖接頭受振動(dòng)、張力、沖壓力、彎曲等機(jī)械外力影響，避免水、潮氣、有害氣體的侵襲。因此，光纜接頭盒應(yīng)具有適應(yīng)性、氣閉性與防水性、一定的機(jī)械性能、耐腐蝕耐老化性、操作的優(yōu)越性等性能。

5、1適應(yīng)性 光纜有直埋、架空、管道、水線等各種敷設(shè)方式，因此，光纜接頭盒對(duì)自然環(huán)境要有很強(qiáng)的適應(yīng)性。施工或維護(hù)中，應(yīng)根據(jù)不同的光纜程式，選擇與之相適合的接頭盒。 2氣閉性與防水性 由于光纖的傳輸衰減與濕度有密切關(guān)系，因此，光纜接頭盒要有良好的氣閉性與防水性。要求光纜接頭盒要保持20年密封性能，對(duì)地絕緣電阻也應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 3機(jī)械性能 光纜接頭盒必須具備一定的機(jī)械強(qiáng)度，以保證在一定的外力作用下光纖接續(xù)處不受影響。一般要求在給光纜接頭盒施加抗側(cè)壓力強(qiáng)度70的機(jī)械力時(shí)，光纖不受影響。 4耐腐蝕、耐老化性 目前大部分光纜接頭盒外護(hù)層都采用塑料制品。通常光纜壽命按20年計(jì)算中必須對(duì)光纜接頭盒的耐腐蝕、耐

6、老化、絕緣性能等提出嚴(yán)格要求。 5操作的優(yōu)越性 在接續(xù)操作及器材優(yōu)化方面，對(duì)光纜接頭盒也有一定的要求，具體如下： (1)操作簡(jiǎn)便，要求接頭盒盡量簡(jiǎn)化，容易拆裝，以便盡可能縮短安裝與操作的時(shí)間。(2)統(tǒng)一性，要求光纜接頭盒盡可能規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化、以適應(yīng)不同光纜的接續(xù)要求。(3)可拆卸性，要求接頭盒容易拆卸，能夠長(zhǎng)期重復(fù)使用，并且盡可能減少裝拆工具三光纜接續(xù)的一般步驟通常光纜接續(xù)應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：(1)開(kāi)剝光纜，除去光纜護(hù)套。(2)清洗、去除光纜內(nèi)的填充油膏。(3)捆扎光纖，采用套管保護(hù)時(shí)，可預(yù)先套上熱縮套管(4)檢查光纖心數(shù)，進(jìn)行光纖對(duì)號(hào)，核對(duì)光纖色標(biāo)。(5)加強(qiáng)心接續(xù)。(6)各種輔助線對(duì)(包括公

7、務(wù)線對(duì)、控制線對(duì))、屏蔽地線等接續(xù)。(7)光纖接續(xù)。(8)光纖接頭的保護(hù)。(9)光纖余纖的盤留。(10)光纜護(hù)套的接續(xù)。(11)光纜接頭的保護(hù)。四光纜護(hù)套接續(xù)的種類及方法 光纜護(hù)套接續(xù)分為熱接法和冷接法兩大類。熱接法采用熱源來(lái)完成護(hù)套的密封連接，熱接法中使用較普遍的是熱縮套管法。冷接法不需用熱源來(lái)完成護(hù)套的密封連接，冷接法中使用較普遍的是機(jī)械連接法。 1熱縮套管法 熱縮套管法是采用各種熱縮材料來(lái)接續(xù)光纜護(hù)套的，按接續(xù)要求可將熱縮材料制作成管狀或片狀。片狀熱縮材料的邊緣有可以裝金屬夾的導(dǎo)槽，以便縱包接續(xù)。各種熱縮材料的表面都涂有熱膠，可保證加熱時(shí)套管與光纜表面粘結(jié)良好。 熱縮管分為o型熱縮護(hù)套管

8、和w型熱縮包復(fù)管。o型護(hù)套管一般用于施工時(shí)光纜接續(xù)；w型包復(fù)管是剖式熱縮管，適用于光纜接頭修理和光纜外護(hù)套修補(bǔ)。 熱縮管有不同的規(guī)格，可根據(jù)光纜接頭的大小選用。選擇時(shí)，應(yīng)注意熱縮管的尺寸要大于光纜接頭尺寸。 無(wú)論使用o型熱縮護(hù)套管還是使用w型熱縮包復(fù)管，接續(xù)時(shí)都采用噴燈加熱。但w型熱縮包復(fù)管加熱接續(xù)前，要用金屬夾具鎖住熱縮管上的導(dǎo)槽，以利于縱包接續(xù)。用熱縮套管法接續(xù)光纜的接頭剖面圖如圖4.5所示。 圖4.5 熱縮套管法接續(xù)光纜接頭剖面圖2冷接法 - 冷接法的種類比較多，應(yīng)用比較廣泛的是機(jī)械式護(hù)套接續(xù)法。機(jī)械式護(hù)套接續(xù)法是采用壓緊橡膠圈來(lái)達(dá)到密封的護(hù)套接續(xù)方法，也可采用粘接劑在機(jī)械半殼接口處實(shí)現(xiàn)

9、密封的護(hù)套接續(xù)。這種接續(xù)方法的結(jié)構(gòu)如圖4.6所示。密封帶；夾架 鋁制外殼夾 襯墊 光纖保護(hù)套管 氣門嘴 加口強(qiáng)心夾具 外殼4.6 機(jī)械式護(hù)套接續(xù)光纜接頭剖面圖機(jī)械式護(hù)套的主套管一般由不銹鋼制成，依靠橡膠管、橡膠環(huán)和自粘帶組成密封結(jié)這種方法的防水性能好、操作方便、并且材料可重復(fù)使用，特別適合野外現(xiàn)場(chǎng)操作。五、光纜加強(qiáng)心及金屬護(hù)套的接續(xù) 在光纜接續(xù)中，光纜加強(qiáng)心及金屬護(hù)套的接續(xù)是兩個(gè)重要工序。1加強(qiáng)心和金屬護(hù)套的種類及特點(diǎn) 為了增強(qiáng)光纜的機(jī)械性能，提高抗強(qiáng)和抗壓能力，光纜中都填充有加強(qiáng)心，而且光纜外護(hù)層還加有金屬護(hù)套。 加強(qiáng)心按材料分為金屬型和非金屬型。金屬型又可分為單心和多股絞合加強(qiáng)心。非金屬加

10、強(qiáng)心一般采用化學(xué)纖維，如frp(玻璃纖維增強(qiáng)塑料)、芳綸纖維等。 光纜金屬護(hù)套的種類很多，最常用的為pap護(hù)套(鋁塑粘接護(hù)套)。埋式光纜一般在pap護(hù)套上再加鋼帶鎧裝。另外，還有鉛、鋁護(hù)套和鋼絲鎧裝等護(hù)套。 金屬加強(qiáng)心和金屬護(hù)套采用兩種接續(xù)方式。第一種是金屬加強(qiáng)心和金屬護(hù)套在光纜接頭處電氣上分別相連接，第二種是接頭兩端的金屬加強(qiáng)心和金屬護(hù)套電氣上互不連接。2金屬加強(qiáng)心及金屬護(hù)套電氣連接的處理方法1)金屬加強(qiáng)心的電氣連接方法 金屬加強(qiáng)心的接續(xù)種類很多，可用接頭里的金屬條實(shí)現(xiàn)電氣連接，也可用金屬連接器實(shí)現(xiàn)電氣連接。下面只介紹用金屬連接器實(shí)現(xiàn)金屬加強(qiáng)心電氣連接的方法，該方法的示意圖如圖4.7所示。

11、金屬連接器由三塊金屬板組成，上面兩塊，下面一塊。金屑板的中間有槽，金屬加強(qiáng)心放在槽中，三塊板合起來(lái)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺絲將金屬加強(qiáng)心夾緊固定。調(diào)節(jié)螺絲 圖4.72)金屬護(hù)套的電氣連接 光纜金屬護(hù)套一般采用過(guò)橋線實(shí)現(xiàn)電氣連接。結(jié)構(gòu)不同的光纜金屬護(hù)套，采用的連接方式也不一樣。pap(鋁塑粘接)護(hù)套一般采用鋁接頭壓接方式。具體操作方法為；先在緊靠光纜護(hù)套處切割25cro切口，用螺絲刀把切口撥開(kāi)，然后把鋁接頭插入切口處的鋁塑護(hù)套，用者虎鉗壓接后，鋁接頭的鋸齒就與鋁塑護(hù)套緊密相連，然后用pvc帶在連接處纏繞兩圈，使接頭更牢固。pap護(hù)套的電氣連接方法示意圖如圖4.8所示。對(duì)于鋼帶鎧裝層的電氣連接，一般采用銅芯線

12、焊接，如圖4.9所示，此種方法已較少采用。圖4.8 pap護(hù)套的電氣連接方法示意圖圖4.9 金屬鎧裝層的電氣連接示意圖3金屬加強(qiáng)心及金屬護(hù)層電氣不連接的處理方法 金屬加強(qiáng)心及金屬護(hù)層電氣不連接，是指光纜接頭兩端的金屬加強(qiáng)心和金屬護(hù)套均作絕緣處理，目前大部分光纜線路的接頭采用這種方法。電氣不連接的操作方法簡(jiǎn)單，只需把金屬加強(qiáng)心用絕緣材料固定在兩邊即可，金屬護(hù)套在接頭兩邊也不用金屬線連接。金屬加強(qiáng)心及金屬護(hù)套電氣不連接安裝圖如圖4.10所示。圖4.10 金屬加強(qiáng)心及金屬護(hù)套電氣不連接安裝圖(a)總體安裝圖；(b)金屬加強(qiáng)心與監(jiān)測(cè)線安裝圖六 光纜接頭監(jiān)測(cè)與監(jiān)測(cè)標(biāo)示的連接 為了及時(shí)掌握和處理光纜金屬護(hù)

13、套損傷或接頭盒進(jìn)水故障，必須定期或不定期地測(cè)試光纜金屬護(hù)套及接頭盒對(duì)地的絕緣。 如果只測(cè)光纜護(hù)套對(duì)地的絕緣，通常只要引出單根監(jiān)測(cè)線，如圖4.11所示。如果需要監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目較多，則應(yīng)在光纜接頭處引出監(jiān)測(cè)纜，如圖4.12所示，在光纜接頭兩端，把金屬加強(qiáng)心和psp(雙面涂塑皺紋鋼帶)護(hù)層分別引出，另裝的兩只銅片與接頭盒底部良好接觸后分別引出，6根引線通過(guò)監(jiān)測(cè)纜接到監(jiān)測(cè)標(biāo)石的接線板上，即可分別監(jiān)測(cè)對(duì)地絕緣不良的地點(diǎn)或探測(cè)光纜路由，也可解決部分區(qū)間的公務(wù)聯(lián)絡(luò)。根據(jù)試驗(yàn)，監(jiān)測(cè)纜使用長(zhǎng)度20m的hyyatio2xo5全塑填充型市話電纜接到監(jiān)測(cè)標(biāo)石接線板上，應(yīng)該可以滿足有關(guān)的技術(shù)指標(biāo)。圖4.11 監(jiān)測(cè)線與監(jiān)測(cè)標(biāo)

14、石連接示意圖圖4.12 監(jiān)測(cè)纜引出連接方式安裝圖七 光纜接頭的防水處理及保護(hù) 光纜接頭的防水處理及保護(hù)是光纜施工的關(guān)鍵工序和維護(hù)工作的重要內(nèi)容，也是保證光纖傳輸質(zhì)量穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)。目前，常會(huì)出現(xiàn)光纜線路因接頭進(jìn)水而造成光纖傳輸特性惡化的問(wèn)題，接頭進(jìn)水還會(huì)造成因銅線遠(yuǎn)供回路短路而阻斷通信。 n 光纜接頭的防水處理 光纜接頭的防水處理方法有熱縮套管加混合膠(ab膠)密封法和充油法兩種。 采用熱縮套管加混合膠(ab膠)密封時(shí)，為了保證光纜接頭的密封性能，光纜接頭外護(hù)套與光纜護(hù)套的結(jié)合部位應(yīng)加入熱縮套管與混合膠構(gòu)成的防水層，如圖4.13所示。圖中所示的iv線是光纜接頭系統(tǒng)接地的引出線。對(duì)于采用系統(tǒng)接地

15、的直埋式光纜來(lái)說(shuō)，采用這種防水處理是比較理想的。為了防止水入浸到光纜內(nèi)，在機(jī)械式光纜接頭的內(nèi)、外護(hù)套之間的空隙可填充油膏，如圖4.14所示。這種油膏成糊狀，通過(guò)外護(hù)套的充油嘴壓入內(nèi)外護(hù)套圖4.13 光纜接頭熱縮套管加混合膠密封法防水處理示意圖的空隙間。另外，還可采用防水密封圈的防水措施，這是目前應(yīng)用較廣泛的防水處理方法。圖4.14 光纜接頭亢油法防水處理示意圍n 光纜接頭的保護(hù)光纜敷設(shè)程式不同，接頭保護(hù)的方法也各不相同。管道光纜的接頭必須安置在人孔內(nèi)光纜托板間，光纜接頭必須采用保護(hù)罩或接頭保護(hù)目前管道光纜接頭保護(hù)方式大多采用如圖4.15所示的管道光纜接頭保護(hù)及光纜在人的盤留方法。 圖4.15

16、管道光纜接頭保護(hù)及盤留示意圖架空光纜的接頭保護(hù)，應(yīng)根據(jù)光纜接頭位置的不同而采取不同的保護(hù)措施。對(duì)于吊掛式光纜，接頭應(yīng)在兩端做伸縮彎，具體保護(hù)方法如圖4.16所示。圖4.16 架空光纜吊掛式接頭保護(hù)安裝圖直埋光纜接頭（兩側(cè)預(yù)留）應(yīng)按圖4.17所示方法保護(hù)。圖4.17第二節(jié)odf終端操作一、 odf終端操作的內(nèi)容odf終端操作包括以下幾個(gè)方面： 光纜成端 測(cè)試法蘭端口尾纖連接二、 odf終端操作的步驟1) 測(cè)量光纜至odf架預(yù)留長(zhǎng)度2) 開(kāi)剝光纜程序，除去光纜護(hù)套。3) 尾纖編號(hào)，進(jìn)行纖芯與尾纖的熔接。4) 捆扎光纖，對(duì)熱縮套管進(jìn)行固定保護(hù)5) 根據(jù)纖芯長(zhǎng)度進(jìn)度盤纖整理并保護(hù)6) 光纜屏蔽地線連接

17、、固定。7) 根據(jù)已編尾纖號(hào)碼進(jìn)行odf架下端法蘭接連8) 尾纖整理。9) 核對(duì)纖芯，作纖芯序號(hào)標(biāo)示第三節(jié) 練習(xí)題1、光纜接續(xù)的步驟是什么？2、對(duì)光纜接頭盒的性能有什么要求？操作1、能正確安裝接頭盒。2、單人在120分鐘內(nèi)完成48芯光纜的接續(xù)工作第二章 光纖、光纜的常規(guī)測(cè)試第一節(jié) 光纖衰減特性的測(cè)試光纖衰耗是對(duì)光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)能量的損失的一種度量，是一個(gè)重要的傳輸參數(shù)。該參數(shù)對(duì)光纖質(zhì)量的評(píng)價(jià)和光信號(hào)的再生中繼距離起著決定性的作用。光纖衰減產(chǎn)生的原因是復(fù)雜的，有本征損耗引起的，也有非本征損耗引起的。其中本征損耗是無(wú)法消除的，它包括紫外線吸收、紅外線吸收及瑞利散射等；而非本征損耗是由雜質(zhì)吸收（

18、主要雜質(zhì)是oh，還有一些過(guò)度金屬離子等）、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)不均勻（如纖芯一包層界面的隨機(jī)畸變）及光纖軸向的微彎（光纖套塑、成纜以及溫度變化引起、產(chǎn)生微彎損耗）等產(chǎn)生的，因此是可人為控制并能盡力消除的。光纖衰減是波長(zhǎng)的函數(shù)，即不同波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的光纖衰減不同，圖3-1示出了一個(gè)典型的光纖衰減譜曲線。 圖3-1 典型的光纖衰減譜曲線-圖中，由于oh的吸收，造成了光纖在波長(zhǎng)0.95um、1.24um和1.39um等處的損耗峰；同時(shí)也出現(xiàn)了0.85um、1.31um和1.55um 等波長(zhǎng)處的低損耗“窗口”（俗稱光纖的“三窗口”）。需要說(shuō)明的是，如今光纖制造工藝水平的提高，已基本上可以消除oh的影響，使得光纖的衰減譜

19、成為了“全窗口”的曲線，如圖3-2所示。圖3-2 “全窗口”衰減譜光纖衰減是以db為單位的。一根長(zhǎng)度為lkm的光纖，在工作波長(zhǎng)為時(shí)的衰減a定義為：a=10lgp1/p2（db）式中：p1、p2分別為光纖注入端和輸出端的光功率。倘若光纖是均勻的，而且滿足平衡條件，則還可以用單位長(zhǎng)度（通常為1km）的衰減即衰減系數(shù)a來(lái)表示：a=（1/l）*a=（1/l）*lgp1/p2（db/km）這是一個(gè)與長(zhǎng)度無(wú)關(guān)的參數(shù)。下面就說(shuō)明一下對(duì)此參數(shù)的幾種測(cè)量方法。1 衰減系數(shù)的測(cè)量方法項(xiàng)目基準(zhǔn)法替代法適用范圍衰減系數(shù)截?cái)喾ú迦敕ê笙蛏⑸浞ǘ嗄＜皢文９饫w（1） 截?cái)喾ㄔ摲ㄓ址Q剪斷法，是ccitt建議規(guī)定的基準(zhǔn)測(cè)試法。

20、它能給出嚴(yán)格按照定義的最精確的衰減測(cè)試結(jié)果。然而，此法也有缺點(diǎn)，即具有破壞性。該法能測(cè)量光纖在某波長(zhǎng)即定波長(zhǎng)下的衰減，也能測(cè)量一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的衰減譜特性。下面分別予以介紹。光纖定波長(zhǎng)衰減的測(cè)量光纖衰減測(cè)量的關(guān)鍵在于“注入條件”，它是測(cè)量精度的保證。對(duì)于多模光纖，要確保被測(cè)光纖在測(cè)量過(guò)程中始終處于穩(wěn)態(tài)模式分布狀態(tài)，就必須有適當(dāng)?shù)淖⑷胂到y(tǒng)。這里采用限制注入，相應(yīng)的測(cè)量系統(tǒng)如圖3-3所示。圖3-3 光纖定波長(zhǎng)衰減的測(cè)量系統(tǒng)（截?cái)喾ǎ﹫D中光源用一只已知波長(zhǎng)0的激光器ld或發(fā)光二極管led，也可用一個(gè)燈加單色儀或?yàn)V光片構(gòu)成，測(cè)量過(guò)程中，它應(yīng)能在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持光強(qiáng)和波長(zhǎng)穩(wěn)定不變；而圖中的注入系統(tǒng)和包層

21、模消除器是取得穩(wěn)態(tài)模式注入條件的裝置；對(duì)于檢測(cè)器，要求面積要大，以接收光纖全部輸出光。測(cè)量時(shí)，先測(cè)得被測(cè)多模光纖的輸出光功率p2（0），然后，在離注入端約2米處截?cái)喙饫w，測(cè)得注入光功率p1（0），于是，按定義便可得衰減a（0）。如果已知光纖的長(zhǎng)度，則通過(guò)計(jì)算就可得出0波長(zhǎng)下的衰減系數(shù)a（0）。對(duì)于單模光纖來(lái)說(shuō)，不同點(diǎn)只是注入條件，即需保證激勵(lì)起基模，又沒(méi)有高次模傳輸。為此，需在光纖截?cái)帱c(diǎn)前做一個(gè)小圈，以除去高次模。此外，其它測(cè)量裝置的配置和操作方法與多模光纖的情況基本上是一致的，這里不再贅述。光纖衰減譜的測(cè)量為了測(cè)得衰減譜曲線，就需要一個(gè)波長(zhǎng)可變的光源，這通常由寬譜燈（如鹵燈）和單色儀（或?yàn)V光

22、片）來(lái)實(shí)現(xiàn)；為了抑制雜散光（如背景光等）的影響，改善信噪比，需要用斬波技術(shù)對(duì)光進(jìn)行調(diào)制，使直流信號(hào)光變成交變信號(hào)光（1khz左右），與此對(duì)應(yīng)，在接收端必須采用鎖相放大器，以確保信號(hào)處理系統(tǒng)與光源調(diào)制頻率同步。圖3-4示出光纖衰減譜的測(cè)量系統(tǒng)，其不僅適用于多模光纖而且適用于單模光纖，但兩者在各自的測(cè)量中應(yīng)保證相應(yīng)的注入條件，因而兩者有不同的注入系統(tǒng)。測(cè)量時(shí)，先測(cè)出不同波長(zhǎng)情況下被測(cè)光纖的輸出光功率p2；然后在離注入端約2m處截?cái)喙饫w，再測(cè)出不同波長(zhǎng)下的注入光功率p1，這樣，由計(jì)算機(jī)便可得到衰減譜 a-，并由繪圖儀繪出相應(yīng)的曲線圖。圖3-4 衰減譜測(cè)量系統(tǒng)（截?cái)喾ǎ┧p譜的測(cè)量很重要，也很有意義。

23、對(duì)于光纖制造者來(lái)說(shuō)，它可以用來(lái)分析光纖中摻雜成份和含量的選擇是否恰當(dāng)，檢驗(yàn)原材料的純度是否達(dá)到要求，特別是oh根的含量如何，除此還可以驗(yàn)證熔煉拉絲等工藝條件合理與否；對(duì)于光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，它可以用作光源波長(zhǎng)選擇時(shí)的參考。截?cái)喾ㄊ菧y(cè)量衰減最精確的方法，其重復(fù)性誤差可達(dá) 土0.1db，但它卻具有破壞性、時(shí)、浪費(fèi)等缺點(diǎn)，針對(duì)這些缺點(diǎn)，引入了插入法。（2） 插入法插入法又稱介入法或比較法，它是ccitt建議規(guī)定的光纖衰減的一種替代測(cè)試法，其原理和測(cè)量條件均與截?cái)喾ㄊ且恢碌?，圖3-5示出了該法定波長(zhǎng)衰減的測(cè)量系統(tǒng)置。圖3-5介入法測(cè)量衰減測(cè)量中，先采用與被測(cè)光纖同類型的短光纖（約2m）作為參考光纖

24、，對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行初始校準(zhǔn)，獲得基準(zhǔn)電平p1（0）（通常校到零電平）；然后，取下參考光纖，代之插入被測(cè)光纖，調(diào)整耦合接頭，以使偶合最佳，即在功率計(jì)上獲得最大電平，記下此值p2（0）。于是被測(cè)光纖的總衰減a（0）為a=（p1-p2）+ar-af （db）式中，at為參考光纖偶合接頭的標(biāo)稱損耗值，af為被測(cè)光纖偶合接頭的標(biāo)稱損耗值進(jìn)而可得衰減系數(shù)；a=（1/l）*a （db/km）雖然，由于受到偶合接頭（或活動(dòng)接頭）的精確度和重復(fù)性的影響，這種測(cè)量方法所測(cè)得的結(jié)果就不如截?cái)喾ǖ木_。但是，因?yàn)檫@種測(cè)量方法不具破壞性，測(cè)量簡(jiǎn)單方便，而被用語(yǔ)工程施工以及維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，而且，現(xiàn)在已經(jīng)有了按照此法制成的便

25、攜式專用光纖衰減測(cè)試儀。這種測(cè)量法可用于單波長(zhǎng)的測(cè)量，也可以用于多波長(zhǎng)（即衰減譜）的測(cè)量，但需說(shuō)明的是，其精度一樣是有限制的。（3） 后向散射法后向散射法又稱背向散射法，它與前面所述的截?cái)喾ê筒迦敕ㄓ兄举|(zhì)區(qū)別。前述兩法都是直接按定義進(jìn)行衰減測(cè)量的；而后向散射法卻是通過(guò)光纖中的后向散射性來(lái)間接獲取光纖衰減特性信息，再計(jì)算衰減大小的。理論依據(jù)大家知道，光在不均勻的介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)發(fā)生瑞利散射。這種散射具有如下特性：散射的光的波長(zhǎng)不變，即是線性的；各方向散射的概率相等，即其是各向同性的；散射的光強(qiáng)度p與波長(zhǎng)的四次放成反比，即p1/4。由于光纖是導(dǎo)光介質(zhì)，它不可避免地存在著微觀上的不均勻性，因此，光纖

26、中必然竄在瑞利散射，而且其具有均勻分布性，即在光纖中任何位置都會(huì)發(fā)生瑞利散射。圖3-6示出了光纖中某點(diǎn)的瑞利散射情況。圖3-6后向散射光示意圖根據(jù)光纖的導(dǎo)光機(jī)理可知，在c角（在光纖包層一纖芯界面上發(fā)生全發(fā)射所對(duì)應(yīng)的臨界角）范圍內(nèi)的光能沿光纖反向傳播并回到注入端，這一部分光稱之為后向散射光。顯然，光纖中任何維護(hù)子都會(huì)產(chǎn)生這后向散射光。據(jù)此，我們利用一個(gè)適當(dāng)寬度的光脈沖注入到被測(cè)光纖，然后，在注入端收集此光脈沖所經(jīng)過(guò)之處因瑞利散射后向傳播回來(lái)的光，以從中捕獲反映光纖衰減特性的信息。假設(shè)向本光纖注入光率為p0的窄光脈沖，那么光信號(hào)在光纖中傳播時(shí)將不斷衰減，以致光在傳輸zkm后功率降為：p=p0式中a

27、f為光沿正z方向傳輸時(shí)光纖的衰減系數(shù)。由于光信號(hào)所到之處都會(huì)產(chǎn)生瑞利散射，所以z處的后向瑞利散射光經(jīng)過(guò)光纖反向傳輸衰減后，又將返回到光纖輸入端，此時(shí)，光功率pr為：pr=s*p* e-abz=s*p0*e-（af+ab）z式中；ab為光沿負(fù)z方向傳輸時(shí)光纖的衰減系數(shù)；s為光纖的后向散射系數(shù)，它是一個(gè)非常小的分?jǐn)?shù)?？梢?jiàn)，如果能夠測(cè)得z1、z2兩處散射回來(lái)的光功率，則將兩者相比可得：pr1/pr2=e（af+ab）（z2-z1）于是有：a =（1/2lge*l）*lg（pr1/pr2） （db/km）顯然；a 就是z1、z2間光纖段的衰減系數(shù)。若令l=z2-z1，則上式還可寫(xiě)為：pr11 pr22

28、lge*la = lg （db/km）至此，已足以說(shuō)明后向散射法可測(cè)得光纖衰減特性了。（1） 光時(shí)域反射儀（otdr）的構(gòu)成特點(diǎn)上述可知，由后向散射光可以獲得光纖衰減信息。實(shí)際上，從中還可獲得光纖長(zhǎng)度信息，而且由于光纖中除了后向散射光歪，還有因光纖中的不連接點(diǎn)（如氣泡、接頭等）、光纖的始端面和末端面等而產(chǎn)生的菲涅爾反射光，所以若將這兩種光都收集起來(lái)，并經(jīng)綜合處理后，便可充分體現(xiàn)出光纖在整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的均勻性和分布情況，可見(jiàn)，利用該理論制成的相應(yīng)測(cè)量?jī)x表定是多功能的。（2） 光纖衰減的測(cè)量利用后向散射法測(cè)光纖衰減時(shí)，只需要、將被測(cè)光纖的一端連至otdr儀表即可。要注意：對(duì)于單模光纖，要求相應(yīng)的o

29、tdr儀表的光源是單模的，而對(duì)于多模光纖則要求光源是多模的。需說(shuō)明的是，這種方法對(duì)于均勻、連續(xù)、無(wú)接頭和無(wú)缺陷的光纖來(lái)說(shuō)，測(cè)得的結(jié)果是較精確，然而對(duì)于均勻性差、有缺陷的光纖來(lái)說(shuō)，由于光纖各部位甚至同部位不同方向時(shí)的后向散射系數(shù)都不同，以致測(cè)得的衰減結(jié)構(gòu)也就不準(zhǔn)確了。為此處理的辦法是，取兩個(gè)方向測(cè)量結(jié)果的平均值?？梢?jiàn)，后向散射法不能作為光纖衰減常數(shù)的基準(zhǔn)測(cè)試法，而只是一種替代法。然而，由于后向散射法具有單端測(cè)量和非破壞性的優(yōu)點(diǎn)，而且otdr儀表功能多、操作簡(jiǎn)便，所以在光纖光欖的研制，特別是在光纖通信工程的施工和維護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。第二節(jié) 光纖接頭損耗的測(cè)量光纖接續(xù)時(shí)由于接續(xù)點(diǎn)不完善而產(chǎn)生的損

30、耗，即為光纖接頭損耗，從光纖線路傳輸質(zhì)量出發(fā)，一般要求它愈小愈好，因此，為了在光纖接續(xù)時(shí)能獲得低損耗的接頭，就必須清楚影響該損耗的種種不完善因素，以便做相應(yīng)控制處理。影響光纖連接損耗的因素很多，可歸納為兩大類：1)固有損耗它是由被接光纖本身的模場(chǎng)直徑偏差(單模光纖)、纖芯不圓度(多模光纖)、模場(chǎng)或纖芯與包層的同心度偏差引起的，或者被接的兩根光纖特性上的差異引起的。這種損耗自然不能指望由改善接續(xù)工藝或接續(xù)方式予以減小。2)接續(xù)損耗它指接續(xù)方式，接續(xù)工藝和接續(xù)設(shè)備的不完善性造成的連接損耗。光纖連接損耗的主要原因列于圖3-13。光纖模場(chǎng)直徑不同引起的連接損耗 單模光纖的模場(chǎng)直徑的標(biāo)稱值為910pm，

31、按照itu-tg652建議，模場(chǎng)直徑允許10的偏差。從單模光纖的連接損耗隨被接光纖模場(chǎng)直徑偏差改變的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)曲線圖上可以看出，被接光纖的模場(chǎng)直徑偏差為20時(shí)，引起的接頭損耗將達(dá)02db。光纖軸向錯(cuò)位引起的連接損耗軸向錯(cuò)位取決于接續(xù)設(shè)備的調(diào)整精度。從單模光纖的軸向錯(cuò)位與連接損耗的關(guān)系曲線圖上可以看出單模光纖對(duì)于軸向錯(cuò)位十分敏感。軸向錯(cuò)位達(dá)到15bm時(shí)，將產(chǎn)生05db的連接損耗。因此，用于固定連接的光纖熔接機(jī)和活動(dòng)連接器的對(duì)中機(jī)械都有精度要求很高的調(diào)整機(jī)構(gòu)。光纖間隙引起的損耗活接頭連接時(shí)，如果兩根光纖的端面間隙過(guò)大，會(huì)使傳導(dǎo)模在間隙處產(chǎn)生泄漏而引起直接損耗。 光纖折角引起的損耗連接損耗對(duì)折角的大小

32、也比較敏感。折角為1度時(shí)，引起的損耗為0。46db，若要求連接損耗小于01db時(shí)，折角應(yīng)小于03度。 光纖端面不完整引起的損耗 光纖端面不完整主要指切割光纖時(shí)斷面制作的表面較為粗糙。導(dǎo)波模會(huì)從兩端面間的傾斜縫中向外泄漏，引起連接損耗。一般來(lái)講，光纖人工切斷難免出現(xiàn)斷面的傾斜，使用專用的光纖切斷器作出的斷面傾斜度可以很小。活動(dòng)連接時(shí)，則必須對(duì)光纖的端面進(jìn)行研磨，磨粒的直徑應(yīng)取011pm。為了減少端面不完整性對(duì)連續(xù)損害的影響，目前傾向于將光纖端面研磨成凸球面狀，這就是將pc型接續(xù)改進(jìn)成pc(physicalcontact)型接續(xù)的理由，它可以有效地抑制端面處的菲涅爾反射。對(duì)于采用熔接法進(jìn)行的固定連

33、接，端面處的傾斜角對(duì)連接后的插入損耗有顯著的影響。端面傾斜角為4度時(shí)，熔接后的連接損耗也有約05db，因此減小傾斜角與降低軸向錯(cuò)位量是同等重要的。上面已經(jīng)講過(guò)，端面傾斜度將是光纖切割器的重要性能指標(biāo)。端面粗糙度也對(duì)熔接后的損耗有影響，不過(guò)改進(jìn)的熔接法都采用二次放電熔接(又稱預(yù)熱熔接)，可以在正式熔接之前，先對(duì)光纖端面預(yù)熱放電，使端面整形，兼去除氣泡、灰塵和雜質(zhì)。 折射率差引起的損耗兩根單模光纖的折射率即使相差10時(shí)，產(chǎn)生的連接損耗也不過(guò)0.01 db。因此正常情況下，這一損耗因素與上述其他因素相比可以忽略不計(jì)。光纖接頭損耗一般都很小，因而相應(yīng)的測(cè)量便存在著一個(gè)精度的問(wèn)題，通常，在對(duì)測(cè)量精度要求

34、不高的場(chǎng)合下，可采用后向散射法即利用otdr儀表進(jìn)行測(cè)試。然而，在對(duì)精度有很高要求的情況下，現(xiàn)有的otdr儀表便無(wú)能為力了，這時(shí)可采用具有較高測(cè)量精度的四功率測(cè)試法。四功率法又稱“4p法：，為了便于理解和說(shuō)明其方法及原理，下面先看一種看似精確的測(cè)試方法，該法的測(cè)試過(guò)程可由圖3-14示意。圖3-13影響光纖接頭損耗的因素圖3-14看似精確的測(cè)試法首先在接頭熔接之前測(cè)出發(fā)送光纖i的輸出功率p1；而后將發(fā)送光纖i與接收光纖ii熔接好，再測(cè)解手光纖ii的輸出功率p2。于是，接頭損耗as似乎應(yīng)該為：as=10lg（p1/p2）aii*l式中，aii為接收光纖ii的衰減系數(shù)，l為解手光纖ii的長(zhǎng)度。然而，

35、這樣測(cè)得的接頭損耗值as有很大的誤差，原因是： 式中的aii一般是生產(chǎn)廠家出廠前在室內(nèi)所測(cè)得的結(jié)果，而在實(shí)際測(cè)試現(xiàn) 場(chǎng)中，因環(huán)境的變化，實(shí)際aii值是變動(dòng)的； 光纖長(zhǎng)度l的誤差 由于兩臺(tái)功率計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不一，而且各自有誤差引起測(cè)量系數(shù)本身存在誤差。顯然，由aii、l及系統(tǒng)誤差引入的接頭損耗的偏差量可能大于接頭損耗，因而這種方法就無(wú)法談及精度了。為此，我們引入了“4p“法。圖3-15示出了“4p”法測(cè)試的全過(guò)程。圖3-15 “四功率法”的測(cè)試過(guò)程首先測(cè)得發(fā)送光纖i的輸出光功率p1；接著將發(fā)送光纖i和接收光纖ii熔接起來(lái)（此接頭稱為“參考接頭”），測(cè)得此時(shí)接收光纖ii的輸出光功率p3；然后在“參考接頭“

36、后20-50cm處剪斷光纖，測(cè)得此時(shí)光纖的輸出光功率p2；最后剪掉“參考接頭”，細(xì)心重做一個(gè)高質(zhì)量的“保留接頭”，這時(shí)再測(cè)光纖ii的輸出光功率p4。則真正要保留接頭的損耗as為：as=10lg（p1/p2）+10lg（p3/p4）式中：第一項(xiàng)是參考接頭的損耗；第二項(xiàng)是第二次熔接接頭（保留接頭）相對(duì)參考接頭的損耗修正量?？梢?jiàn)，這種測(cè)試法與光纖損耗、光纖長(zhǎng)度均無(wú)關(guān)，而且，測(cè)試時(shí)p1、p2同由一臺(tái)光功率計(jì)測(cè)得，p3、p4也由同一臺(tái)光功率計(jì)測(cè)得，這樣可以減少儀表造成的測(cè)試誤差，獲得較高的測(cè)試精度。p4p3時(shí)，保留接頭損耗比參考接頭的小。實(shí)際中應(yīng)盡量做到這點(diǎn)；p4=p3時(shí)，保留接頭損耗等于參考接頭損耗；

37、p4p3時(shí)，保留接頭損耗比參考接頭的大，這是不希望的。第三節(jié) 光纜機(jī)械性能測(cè)試1、 拉伸試驗(yàn)光纜在制造和敷設(shè)過(guò)程中，常常受到拉伸張力的影響，從而造成光纖的拉伸變形和殘余變形，其中殘余變形對(duì)敷設(shè)后長(zhǎng)期使用的可靠性影響大，所以必須設(shè)法控制拉伸張力，消除殘余變形。拉伸試驗(yàn)是在規(guī)定的拉力范圍內(nèi)對(duì)有效長(zhǎng)度的光纜在其外套等不出現(xiàn)明顯損傷的情況下施加不同的拉伸力，以確定纜中光纖的附加衰減與拉力之間的函數(shù)關(guān)系。圖3-16示出了該試驗(yàn)的裝置原理圖。圖3-16 拉伸試驗(yàn)裝置原理圖由圖可見(jiàn)，一套完整的拉伸試驗(yàn)裝置應(yīng)包括：卡盤、滑輪、動(dòng)力裝置、測(cè)力裝置、衰減測(cè)試系統(tǒng)及夾緊裝置等等。其中，滑輪的作用是用來(lái)減小拉伸設(shè)備的

38、長(zhǎng)度，它不應(yīng)該對(duì)此項(xiàng)試驗(yàn)增加有影響的彎曲應(yīng)力，所以，滑輪的直徑一般要求是光纜直徑的50倍以上；卡盤的作用是使被試光纜受拉段的兩端充分固定，在試驗(yàn)中，為了承受幾百公斤的拉力，光靠夾緊裝置很容易損傷光纜的護(hù)套，一般將光纜盤繞在卡盤上，利用其間的靜摩擦力固定這部分光纜；動(dòng)力裝置是用來(lái)按規(guī)定速率給被試光纜提供較平穩(wěn)的拉力的；測(cè)力裝置是用來(lái)測(cè)量拉力的大小，一般允許的偏差范圍應(yīng)小于 土3%；衰減測(cè)試系統(tǒng)中含有光源和光功率計(jì)，用來(lái)測(cè)試試驗(yàn)中光纖的輸出光功率及衰減變化；夾緊裝置在拉伸試驗(yàn)中很重要，不同的試驗(yàn)要求，可以采用不同結(jié)構(gòu)的夾緊裝置，如表3.1所列。表3.1 夾緊裝置的類型及說(shuō)明夾緊裝置類型說(shuō)明光纜夾可

39、以同時(shí)夾緊纜芯、護(hù)套和鎧裝層，適用于鎧裝及小外徑光纜光纜密封頭能夠有選擇地夾緊光纜各個(gè)構(gòu)件，適用于特殊的測(cè)試情況。光纜網(wǎng)套僅能夾緊光纜的外部構(gòu)件，適用于鎧裝光纜。鼓狀?yuàn)A盤能夠夾緊所有的光纜構(gòu)件，適用于無(wú)鎧裝的填充式、非填充光纜，也適用于小外徑光纜試驗(yàn)時(shí)，先將有效長(zhǎng)度為2m的被試光纜穿繞于滑輪之間，兩端用卡盤和夾緊裝置夾緊來(lái)固定；然后以10mm/分的拉伸速度均勻增加拉力直到規(guī)定值，注意隨時(shí)記錄下光纖的輸出光功率及衰減變化，拉力的范圍可以根據(jù)實(shí)際情況予以調(diào)整，一般為0-1000kg；當(dāng)拉力達(dá)到規(guī)定值時(shí)維持1分鐘，而后以同樣的速度解除拉力，拉力解除后，應(yīng)將被試光纜取下，檢驗(yàn)光纖有無(wú)斷裂（用otdr儀

40、表進(jìn)行）以及護(hù)套有無(wú)損壞等情況。2、 壓扁實(shí)驗(yàn)在光纜的施工過(guò)程中，常常會(huì)有重物壓在光纜上，使其發(fā)生變形，所以必須通過(guò)壓扁試驗(yàn)來(lái)確定光纜承受擠壓負(fù)荷的能力。壓扁試驗(yàn)的裝置原理圖如圖3-17所示。被試光纜夾在兩塊鋼制的平板之間，其中一塊鋼板為固定底座，另一塊鋼板為可活動(dòng)的，壓力通過(guò)它均勻地施加在光纜上。由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每次受壓的有效長(zhǎng)度為100mm，所以活動(dòng)鋼板的寬度為100mm，為了不損傷光纜護(hù)套，它的兩端邊緣做成半徑為5mm的圓弧形。試驗(yàn)時(shí)，可由動(dòng)力機(jī)械平穩(wěn)加壓，也可由重物分級(jí)加壓。用重物分級(jí)加壓時(shí)，起始?jí)毫Σ粦?yīng)超過(guò)最大規(guī)定值的1/4，壓力增加比率要求不大于1.5。當(dāng)壓力達(dá)到最大規(guī)定值時(shí)，持續(xù)1分

41、鐘，然后以相同的發(fā)誓逐漸解除壓力，這樣構(gòu)成了一個(gè)測(cè)試循環(huán)。壓力及施加壓力的持續(xù)時(shí)間應(yīng)按規(guī)范的要求，一般壓力不超過(guò)200kg，具體的根據(jù)光纜結(jié)構(gòu)和使用條件的不同而變化。注意：測(cè)試時(shí)不應(yīng)讓光纜發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3-17壓扁試驗(yàn)裝置原理圖圖3-18 沖擊試驗(yàn)裝置原理圖在試驗(yàn)過(guò)程中，要隨時(shí)測(cè)量光纖的輸出功率并記錄下變化情況。解除壓力取下光纜時(shí)，要檢查光纜護(hù)套是否損壞，光纖是否斷裂等情況。并且要注意兩種應(yīng)力極限情況：一種是光纖衰減開(kāi)始發(fā)生變化時(shí)的應(yīng)力極限；另一種是光纖衰減發(fā)生了變化，但去掉應(yīng)力時(shí)衰減能完全恢復(fù)的應(yīng)力極限。對(duì)于一根被試光纜通常要求在5個(gè)相距不小于0.5m的點(diǎn)上進(jìn)行壓扁試驗(yàn)，而且在每個(gè)點(diǎn)上應(yīng)先后在

42、兩個(gè)垂直徑向上各壓一次。3、 沖擊實(shí)驗(yàn)光纜在敷設(shè)過(guò)程中，可能會(huì)有重物意外地從高處墜落，沖擊光纜而使之受到損傷，所以應(yīng)進(jìn)行沖擊試驗(yàn)以確定光纜的耐沖擊性能。光纜沖擊試驗(yàn)裝置如圖3-18所示。該裝置主要由沖錘和鋼座（底板）構(gòu)成，被試光纜放在鋼座底板上。試驗(yàn)中，讓一定重量的沖錘從一定高度自由落下，沖擊力直接作用在被試光纜上。一般對(duì)同一根被試光纜，要求在相距不小于0.5m的5個(gè)試點(diǎn)上進(jìn)行多次沖擊。沖錘的重量w，自由下落的高度h以及沖擊次數(shù)n因被試光纜的結(jié)構(gòu)和直徑的不同而有不同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（一般w=1-2kg，h=1m左右，n=2-10次）多次沖擊后，取下光纜，檢查其護(hù)套有無(wú)損壞，光纖有無(wú)斷裂，并且測(cè)量出光

43、纖輸出功率的變化情況。正常時(shí)，應(yīng)無(wú)損壞斷裂現(xiàn)象。4、 反復(fù)彎曲試驗(yàn)光纜在制造、敷設(shè)及使用過(guò)程中，會(huì)受到不同程度的彎曲，為此必須進(jìn)行反復(fù)彎曲試驗(yàn)以確定光纜承受彎曲的能力。圖3-19示出了進(jìn)行光纜反復(fù)彎曲試驗(yàn)的裝置原理圖。在一定長(zhǎng)度的擺桿一端裝有夾緊裝置以固定被試光纜；擺動(dòng)擺桿，可以帶動(dòng)光纜左右彎曲；兩個(gè)固定滑輪的半徑應(yīng)為被試光纜半徑的25-30倍；被試光纜的下端掛有重物，使光纜拉直并很好的粘合在滑輪的圓周上。圖3-19反復(fù)彎曲試驗(yàn)裝置原理圖試驗(yàn)時(shí)，將裝有被試光纜的擺桿左右進(jìn)行90o的擺動(dòng)，擺動(dòng)速度應(yīng)控制在30次/分左右，而擺動(dòng)次數(shù)一般為2-10次，具體的根據(jù)光纜結(jié)構(gòu)和使用條件確定。試驗(yàn)后，測(cè)試光

44、纖輸出功率的變化情況，以確定光纖永久性的附加損耗大小，并且應(yīng)檢驗(yàn)光纜護(hù)套是否損壞、纜內(nèi)光纖有無(wú)明顯損傷或斷裂等。5、 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)光纜在敷設(shè)使用中，常一端固定不動(dòng)，而另一端處于任意扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，使光纜受到很大的扭離。為了保證光纜使用壽命，需進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)以確定光纜承受扭轉(zhuǎn)的能力。圖3-20示出了扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)的裝置原理圖。被試光纜的有效長(zhǎng)度一般規(guī)定為1m，它固定在兩個(gè)夾緊裝置之間。其中，旋轉(zhuǎn)固定光纜夾頭，為了在被試光纜發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)維持恒定的軸向張力，可以在滑道內(nèi)軸向滑動(dòng)，其張力是由掛在滑輪上的重物提供的，重物的重量可根據(jù)被試光纜的結(jié)構(gòu)和尺寸確定，一般為25-100kg。圖3-20扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置原理圖試驗(yàn)時(shí)，被試光

45、纜先順時(shí)針、后逆時(shí)針扭轉(zhuǎn)一定的角度，當(dāng)回到初始位置時(shí)，便構(gòu)成一次試驗(yàn)循環(huán)，而對(duì)于其中的扭轉(zhuǎn)角度會(huì)因被試光纜護(hù)套類型的不同而不同，規(guī)定如表3.2所列。該試驗(yàn)的循環(huán)次數(shù)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，一般為2-10次。表3.2 扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)中護(hù)套類別與旋轉(zhuǎn)角度被試光纜護(hù)套類別旋轉(zhuǎn)角度（正、反方向）非金屬護(hù)套360o金屬護(hù)套、綜合護(hù)套180o試驗(yàn)后，檢查被試光纜護(hù)套和光纖有無(wú)損壞或斷裂現(xiàn)象，而且要求測(cè)量光纖永久性的附加損耗值。6、 曲繞試驗(yàn)曲繞試驗(yàn)又稱柔曲試驗(yàn)，是用以衡量軟光纜曲繞性能的。試驗(yàn)裝置原理圖如圖3-21所示。將一定窗度的被試光纜，按圖示方法穿繞于固定在小車上的兩個(gè)滑輪之間；對(duì)于滑輪要求其槽形與被試光纜相符，

46、而半徑符合試驗(yàn)的規(guī)定；光纜兩端需掛重物，以保證一定的張力；裝滑輪的小車在鏈輪系統(tǒng)的帶動(dòng)下可以左右移動(dòng)；為了確保小車移動(dòng)過(guò)程中被試光纜只受到移離端的那個(gè)重物所產(chǎn)生的張力，在被試光纜兩端的適當(dāng)位置裝有限位夾緊裝置。試驗(yàn)時(shí)，圖中小車向左移動(dòng)時(shí)，左端的限位夾緊裝置被阻擋，被試光纜則僅受到右端重物的張力作用；反之，小車向右移時(shí)，右端的限位夾緊裝置被擋。光纜就只受到左端重物的作用。無(wú)論左移或右移，小車的移動(dòng)速率均控制在0.3米/秒左右，使被試光纜在兩個(gè)滑輪表面反復(fù)的彎曲。小車來(lái)回移動(dòng)的次數(shù)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。圖3-21 曲繞試驗(yàn)裝置原理圖試驗(yàn)后，檢查被試光纜護(hù)套有無(wú)明顯的裂紋以及光纖纖芯、導(dǎo)電線芯與無(wú)損壞等情

47、況。7、 其他試驗(yàn)光纜在敷設(shè)、使用過(guò)程中可能還會(huì)遇到其它的一些情況如鉤掛、彎折、卷繞和磨損等。所以，還必須進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，以衡量或檢驗(yàn)光纜這方面的承受能力。對(duì)于架空光纜，使用中常受到異物掛落在其上的外力，因此須進(jìn)行鉤掛實(shí)驗(yàn)以確定其耐鉤掛的性能。試驗(yàn)時(shí)，將有效長(zhǎng)度為5m的被試光纜架設(shè)成跨度為4.5m、垂直度為300mm的懸垂線，然后讓帶有重物的掛鉤從懸垂線中心位置的上方約100mm處自由落下，掛在被試光纜上，待被試光纜穩(wěn)定后取掉掛鉤，這樣重復(fù)規(guī)定次數(shù)后，被試光纜中的光纖均不斷裂，且鉤掛時(shí)的附加衰減和脫鉤后的殘余附加衰減均應(yīng)不大于規(guī)定數(shù)值。對(duì)于小直徑光纜（一般等于12mm），可以利用彎折試驗(yàn)以確定

48、其抗扭折的性能。該試驗(yàn)是用于將光纜彎成允許最小直徑的圓圈，彎曲后被試光纜的護(hù)套和其中的光纖均不應(yīng)發(fā)生折斷現(xiàn)象。另外，小直徑光纜也常需在心軸上卷繞，所以還需進(jìn)行卷繞實(shí)驗(yàn)以確定其承受卷繞程度的能力。試驗(yàn)時(shí)，將被試光纜用足夠的張力緊貼規(guī)定直徑的心軸表面，以約5秒/轉(zhuǎn)的速度卷繞成螺旋線，然后，再將其從心軸上繞下展開(kāi)。若干次后，被試光纜護(hù)套上應(yīng)無(wú)目見(jiàn)的裂紋，且其他性能的變化應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。最后需說(shuō)明的是，光纜在敷設(shè)和使用過(guò)程中，因常被拖拉而產(chǎn)生磨損，所以需要進(jìn)行磨損實(shí)驗(yàn)以確定其耐磨性能。不過(guò)，經(jīng)長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)證明，光纜由于拖磨而損壞的情況不多，所以該性能一般不作為評(píng)定光纜質(zhì)量的憑據(jù)，而只用于進(jìn)行選擇護(hù)套材料或

49、工藝時(shí)的參考。第四節(jié) 光纜環(huán)境性能測(cè)試1、 溫度環(huán)境試驗(yàn)光纜會(huì)受到環(huán)境溫度的影響。在直埋或地下管道的工作情況下，環(huán)境溫度的變化范圍很小且較緩慢；而在架空的工作情況下，環(huán)境溫度的變化范圍就很大，而且快，使纜中的光纖彎曲、拉伸，而且更主要的是引起光纖衰減的變化。所以，為了確定在溫度變化情況下光纜特性的穩(wěn)定性或光纜適應(yīng)能力。我們就必須進(jìn)行相應(yīng)的溫度循環(huán)試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，將被光纜放在氣候室或高低溫箱內(nèi)，然后按照規(guī)定的溫度循環(huán)時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，并記錄下在溫度變化時(shí)的衰減變化情況。圖3-22示出了一個(gè)溫度循環(huán)時(shí)間內(nèi)的溫度變化的例子。圖3-22一個(gè)溫度循環(huán)試驗(yàn)例子首先以20oc（to）為起始溫度保持t小時(shí)；以適當(dāng)速

50、度降溫至ta，保持t小時(shí)；再繼續(xù)降溫至ta，保持t小時(shí)，然后加溫至tb，保持t小時(shí)；再加溫至tb，保持t小時(shí)；最后，降溫至to，構(gòu)成了一個(gè)溫度測(cè)試循環(huán)。其中，溫度to和tb的值則應(yīng)根據(jù)該光纜的存儲(chǔ)及運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境來(lái)定。試驗(yàn)完畢，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)確定該被試光纜的溫度性能，并將該光纜從氣候室中取出，按有關(guān)規(guī)定對(duì)它進(jìn)行直觀檢查和機(jī)械性能檢查。要說(shuō)明的是：光纜中的光纖一般都已做過(guò)溫度循環(huán)試驗(yàn)，然而，光纜的溫度循環(huán)試驗(yàn)還是有必要進(jìn)行的，因?yàn)楣饫|的溫度性能，而且很大程度上還取決于光纜的材料選擇和成纜方式，這樣光纖在成纜后的溫度特性會(huì)發(fā)生變化。10、滲水試驗(yàn)對(duì)于填充式結(jié)構(gòu)的光纜，為了確保其防水性能，就必須檢查此類光

51、纜中的間隙是否被填充材料連續(xù)填充，為此，相應(yīng)的辦法是對(duì)這種光纜進(jìn)行滲水試驗(yàn)。該試驗(yàn)的裝置原理圖如圖3-23所示。長(zhǎng)約3.5m的被試光纜在距驗(yàn)視端3m的地方被剝掉長(zhǎng)25mm的護(hù)套（若鎧裝或包帶則一同去除），露出纜芯；t型大漏水套管橋接于暴露纜芯的護(hù)套間隙上；被試光纜的另一端用端帽密封。該裝置是利用t型水套中1m高的水頭的滲透力，在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的作用后，來(lái)觀察光纜的水滲情況的。圖3-23滲水試驗(yàn)裝置原理圖試驗(yàn)時(shí)，將被試光纜水平放置，在正常氣候條件下（溫度為20土5 oc）往t型水套中加入1m高的水柱。為了便于觀察，往水中加入一種水溶性熒光染料，該染料在紫外光照射下會(huì)發(fā)出熒光（因此，在驗(yàn)視觀察時(shí)必須

52、用紫外線照射）。一般說(shuō)來(lái)，滲水性合格的被試光纜，在經(jīng)24小時(shí)試驗(yàn)后，驗(yàn)試端應(yīng)看不到染料熒光。不過(guò)對(duì)于有防潮層護(hù)套的光纜，若偶爾在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)纜芯外邊或它的包帶外也有少兩 泄露染料，仍認(rèn)為被試光纜符合試驗(yàn)要求。11、充油滴淌試驗(yàn)填充式光纜的填料，首先要求其抗水性能好，能與光纜其它材料相容，不具毒性，不易燃，便于處理，而且低溫度不凝固，高溫不滴淌等。本試驗(yàn)就是針對(duì)高溫下光纜中的這種油膏是否融化以致滴淌而設(shè)置的。試驗(yàn)中選擇一段試樣，將其置于溫度可調(diào)的熱烤箱旁。而后，逐步調(diào)升溫度，并在各溫度點(diǎn)上觀察光纜中油膏的狀態(tài)，記錄下油膏開(kāi)始融化的溫度值。該溫度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。12、充氣試驗(yàn)非填充式結(jié)構(gòu)的光纜，就如充氣

53、光纜，為了確保傳輸性能和使用壽命，必須在使用時(shí)進(jìn)行充氣，因此，就要求此類光纜的護(hù)套具有完好的密閉性。為此引入了光纜的充氣試驗(yàn)。該試驗(yàn)是在正常大氣條件下將一定長(zhǎng)度的被試光纜兩端進(jìn)行氣閉性密封，之后一端接上氣壓指示計(jì)，另一端接上氣門嘴。通過(guò)氣門嘴將充氣泵或其它源送出干燥空氣或氮?dú)庖欢螘r(shí)間，然后檢查護(hù)套是否有漏氣現(xiàn)象（即氣壓是否下降）。不同護(hù)套的光纜對(duì)相對(duì)氣壓值和保持時(shí)間的要求不同，具體如表3.3所列。表3.3 充氣試驗(yàn)氣壓及保持時(shí)間護(hù)套型式均衡后相對(duì)氣壓值（kpa）保持時(shí)間（小時(shí)）無(wú)鎧裝有鎧裝塑料護(hù)套5010025鋁聚乙烯粘結(jié)護(hù)套金屬護(hù)套3003613、其他試驗(yàn)除了上述的四項(xiàng)環(huán)境性能試驗(yàn)外，還有其

54、它一些項(xiàng)目。例如，為了檢測(cè)光纜的低溫性能，必須進(jìn)行低溫下的沖擊和卷繞試驗(yàn)。這兩項(xiàng)試驗(yàn)是為了工作在低溫環(huán)境下的非金屬護(hù)套光纜和小直徑光纜設(shè)計(jì)進(jìn)行的，與常溫下的同類試驗(yàn)相比，不同之處在于它們要設(shè)置特定的低溫環(huán)境。試驗(yàn)完畢，被試光纜的護(hù)套應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的損傷，且纜中的光纖不應(yīng)斷裂。第五節(jié) 練習(xí)題1、光纖衰減系數(shù)的測(cè)量方法有哪些？2、影響光纖接頭損耗的因素有哪些？第三章 光纖、光纜維護(hù)常用儀器儀表第一節(jié) 光時(shí)域反射儀(0tdr) 一 otdr的測(cè)試功能及工作原理otdr具有功能多，操作簡(jiǎn)便，測(cè)量的重復(fù)性高，體積小，不需其他儀表配合；能自動(dòng)存儲(chǔ)和打印測(cè)量結(jié)果等多方面的優(yōu)點(diǎn)，目前已成為光通信系統(tǒng)工程檢測(cè)中最重要的光儀表。 1.otdr的主要功能： 單盤光纜傳輸損耗和光纜長(zhǎng)度的檢測(cè)。 光纜連接工藝的監(jiān)測(cè)。 再生段狀態(tài)測(cè)量，包括各盤光纜的損耗，各個(gè)接頭的損耗及整個(gè)再生段的平均損耗的測(cè)量。 線路故障原因及故障點(diǎn)位置的準(zhǔn)確判斷。otdr自動(dòng)存儲(chǔ)、打印的背向散射信號(hào)曲線可以作為線路的重要技術(shù)檔案。2.otdr的工作原理圖5-1光時(shí)域反射儀的原理圖 圖5-1為otdr的原理框圖。大功率半導(dǎo)體激光器(qw)在驅(qū)動(dòng)電路調(diào)制下輸出光脈沖，經(jīng)定向耦合器和活動(dòng)連接器注入被測(cè)光纜線路。光脈沖在線路中傳輸將沿途產(chǎn)生瑞利散射光和菲涅爾反射光。所謂瑞利散射，起源于光纖纖芯中線度小于波長(zhǎng)的微粒的不均勻性。由于石英玻璃在熔融固