第3章 光纜與蝶形光纜的接續(xù)成端_第1頁(yè)
第3章 光纜與蝶形光纜的接續(xù)成端_第2頁(yè)
第3章 光纜與蝶形光纜的接續(xù)成端_第3頁(yè)
第3章 光纜與蝶形光纜的接續(xù)成端_第4頁(yè)
第3章 光纜與蝶形光纜的接續(xù)成端_第5頁(yè)
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3.1光纖連接技術(shù)3.2光纜接續(xù)3.3蝶形光纜接續(xù)成端3.4光纜接續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)3.5實(shí)做項(xiàng)目3.1光纖連接技術(shù)光纖連接技術(shù)通常是指光纖接續(xù),是光纖應(yīng)用領(lǐng)域中最廣泛、最基本的一項(xiàng)專門技術(shù)。無論是從事生產(chǎn)、研究,還是工程施工、日常維護(hù),對(duì)于工程技術(shù)人員來說,都是一項(xiàng)不可缺少的基本功。3.1.1光纖連接的方式光纖連接的質(zhì)量將直接影響光纜傳輸損耗和光信號(hào)的傳輸距離,而且還會(huì)影響光纖通信系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠性。在光纖通信系統(tǒng)中,光纖主要的連接方式有固定連接和活動(dòng)連接兩種。1.光纖的固定連接和要求光纖固定連接也稱光纖接續(xù),主要用于光纜線路中光纖間的永久性連接,把光纜中各條光纖永久地連接起來,以達(dá)到滿足設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的光傳輸線路要求。光纜固定連接多采用光纖熔接機(jī)進(jìn)行光纜熔接的方法,其特點(diǎn)是接頭損耗小,機(jī)械強(qiáng)度較高。光纜線路中光纖固定連接的點(diǎn)數(shù)量多,其連接質(zhì)量對(duì)工程質(zhì)量影響大。連接要求有以下幾方面:(1)連接損耗小,能滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí)一致性較好。(2)連接損耗穩(wěn)定性要好,一般溫差范圍內(nèi)不應(yīng)有附加損耗的產(chǎn)生。(3)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命。(4)操作應(yīng)盡量簡(jiǎn)便,易于施工作業(yè)。(5)接頭體積要小,易于放置和防護(hù)。(6)費(fèi)用低,材料易于加工。2.光纖的活動(dòng)連接和要求活動(dòng)連接就是指儀表、光纖、設(shè)備之間的可拆卸連接,目前大多用機(jī)械式的光纖連接器實(shí)現(xiàn)。光纖連接器能夠把光纖的兩個(gè)端面精密對(duì)接起來,使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中,并對(duì)系統(tǒng)造成的影響減到最小?;顒?dòng)連接的特點(diǎn)是接頭靈活性較好,調(diào)換連接點(diǎn)方便,但損耗和反射較大。光纖連接器有多種類型,對(duì)光纖連接器的要求主要有以下幾方面:(1)連接損耗要小,單模光纖損耗小于0.5dB。(2)應(yīng)有較好的重復(fù)性和互換性。多次插拔和互換配件后,仍有較好的一致性。(3)具有較好的穩(wěn)定性,連接件緊固后插入損耗穩(wěn)定,不受溫度變化的影響。(4)體積要小,重量要輕。(5)有一定的強(qiáng)度。(6)有良好的溫度特性和抗腐蝕等性能。(7)價(jià)格適宜。3.1.2光纖連接損耗影響因素光纖連接后,光傳輸經(jīng)過接續(xù)部位會(huì)產(chǎn)生一定的損耗量,習(xí)慣上稱為光纖連接損耗,即接頭損耗。不論多模光纖還是單模光纖,被連接的兩根光纖一方面由于其本身的幾何、光學(xué)參數(shù)不完全相同,另一方面由于連接工藝等外部原因造成光纖纖芯的軸芯錯(cuò)位、端面傾斜、端面間隔、端面不清潔等因素都可能導(dǎo)致接頭損耗的產(chǎn)生。由于在實(shí)際中光纖存在不同程度的失配,工藝條件和操作技能難以達(dá)到使光纖無偏差的對(duì)準(zhǔn),因此不可避免會(huì)存在光纖連接損耗。20世紀(jì)70年代商用化的光纖連接損耗指標(biāo)為0.5?dB,表示任何光纖連接方法只要達(dá)到這個(gè)水平,就可以在工程中應(yīng)用了。隨著光纖制造工藝的提高和連接方法、技術(shù)的改進(jìn),光纖的連接損耗已大大降低,目前無論單模光纖還是多模光纖,熔接平均損耗可以達(dá)到0.1dB,活動(dòng)連接器的連接損耗也可以達(dá)到0.5?dB。對(duì)于光纖通信工程來說,有大量的固定接頭,而且主要由施工人員完成,低損耗和高可靠連接一直是光纖連接技術(shù)追求的目標(biāo),所以在光纖連接時(shí),盡量克服和減少損耗產(chǎn)生的因素,提高線路的傳輸質(zhì)量。光纖連接產(chǎn)生損耗的原因有兩類:光纖本征(內(nèi)在原因)因素和非本征(外在原因)因素。光纖本征因素是由被連接光纖間的不同光學(xué)特性引起的,主要包括兩種光纖模場(chǎng)直徑失配、折射率失配、芯徑失配、同心度不良等。非本征因素是由連接光纖所采用的工具和技術(shù)引起的,主要包括兩光纖橫(軸)向偏移、縱向間隙、端面分離、軸向傾斜、光纖端面不整齊和污染,以及操作工藝不當(dāng)和熔接機(jī)控制精度不高等。1.本征因素對(duì)光纖連接損耗的影響(1)模場(chǎng)直徑的不一致對(duì)連接損耗的影響。模場(chǎng)直徑與單模光纖纖芯和包層截面的光功率的“寬度”有關(guān),直接影響著連接損耗的損耗機(jī)理的靈敏性。從理論上看,光纖的模場(chǎng)直徑越小,光纖的抗彎性能就越好,但要使光纖的模場(chǎng)直徑越小,就會(huì)增加光纖的相對(duì)折射率差,從而造成光纖的衰減系數(shù)增加。研究和實(shí)踐表明,單模光纖接頭損耗受兩光纖模場(chǎng)直徑偏差影響最大,其計(jì)算公式如下:式中,a為單模光纖接頭損耗,ω1、ω2為兩根光纖的模場(chǎng)直徑。通過式(3-1)可看出,當(dāng)模場(chǎng)直徑失配20%時(shí),將產(chǎn)生0.2dB以上的損耗,故應(yīng)盡可能使用模場(chǎng)直徑較小的光纖,對(duì)降低接續(xù)損耗具有重要的意義。因此,在光纖配盤時(shí),若對(duì)同一工程的光纖模場(chǎng)直徑的偏差能控制在?±5%以內(nèi),并且光纖兩端的模場(chǎng)直徑有很好的一致性,則由模場(chǎng)直徑偏差引起的損耗可控制在0.05?dB以內(nèi)。(2)纖芯直徑不一致及相對(duì)折射率基本一致對(duì)接頭損耗的影響。研究數(shù)據(jù)表明:多模光纖的纖芯直徑失配10%時(shí),將產(chǎn)生0.2?dB的連接損耗;單模光纖中纖芯直徑相對(duì)失配2%時(shí),所產(chǎn)生的連接損耗約為0.02?dB;多模光纖相對(duì)折射率差相對(duì)失配25%時(shí),所產(chǎn)生的連接損耗約為0.2?dB;單模光纖相對(duì)折射率差相對(duì)失配達(dá)20%時(shí),所產(chǎn)生的連接損耗約為0.03?dB。通過上述數(shù)據(jù)可以看出:當(dāng)纖芯直徑不一致和相對(duì)折射率基本一致時(shí),對(duì)多模光纖對(duì)接頭的影響比單模光纖對(duì)接頭的影響大。在實(shí)際操作過程中,由于光纖纖芯直徑失配,當(dāng)用光時(shí)域反射儀監(jiān)測(cè)光纖接頭衰耗且當(dāng)光由較小的芯徑向較大的芯徑傳輸時(shí),有一部分光在連接點(diǎn)產(chǎn)生反射,從而出現(xiàn)增益的假象,增益實(shí)際就是連接點(diǎn)的光反射。因此在光纖測(cè)量過程中,不能只測(cè)量一個(gè)方向的接頭損耗就簡(jiǎn)單地下結(jié)論,要雙向測(cè)試取其平均值,這樣才可以發(fā)現(xiàn)由于纖芯直徑不一致產(chǎn)生的連接損耗。(3)纖芯同心度不良對(duì)接頭損耗的影響。單模光纖熔接是靠光纖纖芯對(duì)準(zhǔn)的,同心度對(duì)其影響不大。多模光纖熔接是靠包層對(duì)準(zhǔn)的,由于光纖同心度不良,在熔接時(shí)會(huì)出現(xiàn)僅包層對(duì)準(zhǔn)而芯未對(duì)準(zhǔn)的情況,此時(shí)熔接后的芯連接成彎折形或根本未連接,因此會(huì)造成接頭損耗過大。除了以上3種本征因素外,數(shù)值孔徑失配也會(huì)影響連接損耗,尤其是對(duì)多模光纖的影響,在連接光纖選配時(shí)應(yīng)加以考慮。2.非本征因素對(duì)光纖連接損耗的影響影響光纖連接質(zhì)量的外在因素與連接方式和操作人員的技術(shù)水平有關(guān)。當(dāng)連接兩根光纖時(shí),兩根光纖軸的橫向偏移、兩根光纖之間的角傾斜、光纖端之間的分離和光纖表面的質(zhì)量都會(huì)影響連接損耗,如圖3-1所示。下面以單模光纖的數(shù)據(jù)為例來進(jìn)行說明。當(dāng)兩根光纖之間的角傾斜達(dá)到1°時(shí),將引起0.2dB的損耗。選用高質(zhì)量的光纖切割刀,可以改善軸向傾斜引起的損耗。當(dāng)兩根光纖軸的橫向偏移達(dá)到1.2μm時(shí),引起的損耗可達(dá)0.5dB,提高連接定位的精度,可以有效控制軸心錯(cuò)位帶來的影響?;顒?dòng)連接器的連接較差時(shí),很容易產(chǎn)生端面分離,造成較大的連接損耗。當(dāng)熔接機(jī)放電電壓較低時(shí),也容易產(chǎn)生端面分離,此情況一般在有拉力測(cè)試功能的熔接機(jī)中發(fā)生。正如單模光纖連接的內(nèi)在損耗取決于其橫場(chǎng)直徑一樣,橫向偏移同樣影響外在損耗機(jī)理的靈敏性,圖3-2所示為各類單模光纖的理論連接損耗與橫向偏移的函數(shù)關(guān)系。光纖的模場(chǎng)直徑越大,則可允許的不對(duì)準(zhǔn)度越大,因此1550nm波長(zhǎng)光纖的連接損耗相對(duì)要低一些。采用高精度的光纖切割刀、熟練的操作以及采用具有自身注入檢出光功率測(cè)量法技術(shù)的熔接機(jī),可最大限度地減小兩光纖軸錯(cuò)位和光纖端面的傾斜對(duì)單模光纖接頭損耗產(chǎn)生的影響。3.其他因素引起的損耗(1)當(dāng)光纖接頭接續(xù)完畢后,如果光纖熱縮管尚未完全冷凝時(shí)受到壓力,由于強(qiáng)度不夠,則會(huì)造成接頭裸纖受到側(cè)壓而增加損耗。因此,需待光纖熱縮管完全冷凝后,再向接頭托盤上的光纖接頭卡槽中放置光纖。(2)當(dāng)光纖彎曲時(shí),傳導(dǎo)模變換為輻射模從而產(chǎn)生損耗。當(dāng)光纖接續(xù)完畢后,應(yīng)安置好接頭盒中的光纖,不能出現(xiàn)光纖彎曲半徑過小的現(xiàn)象。同樣,在光纜施工時(shí)應(yīng)注意其彎曲半徑不能小于光纜短期允許的范圍,避免光纜出現(xiàn)永久性變形而引起彎曲損耗。(3)敷設(shè)牽引方式錯(cuò)誤時(shí),容易造成套管甚至光纖受到拉力而變形、纜芯扭曲、打折等情況發(fā)生,只有敷設(shè)完畢才能發(fā)現(xiàn)光纖附加損耗增加,因此,光纜敷設(shè)時(shí)應(yīng)注意牽引方式。(4)光纖活動(dòng)連接器帶來的損耗。光纖活動(dòng)連接器帶來的損耗在行業(yè)中是固定的,此處不再介紹。3.1.3光纖熔接光纖熔接是光纖連接中使用最廣泛的方法。常見的方法為電弧熔接法,即利用電弧放電產(chǎn)生高溫,使被連接的光纖融化而融為一體。成功的熔接表現(xiàn)為:在顯微鏡下觀察,找不到任何痕跡,連接損耗也很小。自光纖熔接技術(shù)發(fā)展以來,出現(xiàn)了很多不同方式的熔接連接,主要有鎳鉻絲熔接方式、空氣放電熔接方式、CO2激光器熔接方式、火焰加熱熔接方式和空氣預(yù)放電熔接方式??諝夥烹娙劢臃ㄊ菍⒁堰M(jìn)行過端面處理的待接光纖對(duì)準(zhǔn),端面間緊貼放電熔接。若光纖端面不完善,則很容易產(chǎn)生氣泡或因纖芯的變形而影響熔接的成功率,增大連接損耗。1977年,日本NTT公司首先將這種方式改進(jìn)成預(yù)放電方式,通過預(yù)熔(0.1~0.3s)將光纖端面的毛刺、殘留物等清除,使端面趨于清潔、平整,使熔接質(zhì)量、成功率有了明顯提高。目前光纖熔接基本采用空氣預(yù)放電熔接方式。1.光纖熔接機(jī)采用空氣預(yù)放電熔接的裝置、設(shè)備,統(tǒng)稱為光纖熔接機(jī)。光纖熔接機(jī)主要是靠放出的電弧將兩頭光纖熔化,同時(shí)運(yùn)用準(zhǔn)直原理平緩?fù)七M(jìn),以實(shí)現(xiàn)光纖模場(chǎng)的耦合。1)熔接機(jī)的品牌目前研制生產(chǎn)光纖熔接機(jī)的國(guó)外品牌有日新、古河、藤倉(cāng)、住友、愛立信、康寧(與西門子合并)等,國(guó)內(nèi)品牌有電子41所、南京吉隆和迪威普(兩個(gè)品牌以前為同一個(gè)公司)等。部分品牌的熔接機(jī)實(shí)物圖如圖3-3所示。2)熔接機(jī)的分類按照一次熔接的光纖數(shù)量,可以將熔接機(jī)分為單芯熔接機(jī)和多芯熔接機(jī)。單芯熔接機(jī)是目前使用最廣泛的一種機(jī)型,一次熔接完成一根光纖的連接。多芯熔接機(jī)是單芯熔接機(jī)的發(fā)展,多芯熔接機(jī)將一根帶狀光纜的光纖端面全部處理后,一次熔接完成多根光纖的連接。這種方法主要用于光纜傳輸線路的高密度光纜的光纖連接,可以高速完成工作量特別大的連續(xù)工作。按光纖類別,可以將熔接機(jī)分為單模熔接機(jī)、多模熔接機(jī)和單模/多模熔接機(jī)。不同類別的光纖,對(duì)熔接機(jī)的精度要求有較大的區(qū)別。多模熔接機(jī)是專門針對(duì)多模光纖設(shè)計(jì)的,靠放置光纖的整體成型固定槽實(shí)現(xiàn)光纖包層的對(duì)準(zhǔn),在熔接過程中,基于熔化石英纖維的表面張力作用,自動(dòng)校正軸向偏差,從而得到低損耗連接。單模光纖的纖芯很小,所以在光纖熔接時(shí),不能靠光纖外徑對(duì)準(zhǔn),要把光纖放在V形槽中,利用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)V形槽實(shí)現(xiàn)光纖的纖芯對(duì)準(zhǔn),并自動(dòng)預(yù)熔、熔接和估算連接損耗,實(shí)現(xiàn)高速的低損耗連接,提高連接成功率。目前大部分自動(dòng)熔接機(jī)是單模/多模熔接機(jī),通過設(shè)置參數(shù)選擇單?;蚨嗄9饫w的熔接。光纖熔接機(jī)是進(jìn)行光纖熔接的主要儀器,按技術(shù)發(fā)展水平分為五代機(jī)型。第一代是手動(dòng)光纖熔接機(jī),對(duì)準(zhǔn)、熔接和連接損耗測(cè)量都是人工進(jìn)行的,而且光纖熔接損耗很大(0.2dB左右),現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰。第二代是采用微機(jī)控制的自動(dòng)光纖熔接機(jī),光纖熔接損耗明顯減小(0.05~0.1dB),技術(shù)相對(duì)滯后。第三代光纖熔接機(jī)除了自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)、自動(dòng)熔接外,另增加了熒屏顯示,因而又稱為芯軸直視式光纖熔接機(jī)。第三代光纖熔接機(jī)的熒屏顯示利用機(jī)內(nèi)裝設(shè)的顯微攝像機(jī)與微處理機(jī)對(duì)光纖進(jìn)行攝像及電子顯示,并可自動(dòng)熔接和估算連接損耗,光纖熔接損耗進(jìn)一步減小(0.02~0.05dB)。第四代光纖熔接機(jī)的特點(diǎn)是:不僅可以對(duì)光纖進(jìn)行自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)、熔接和連接損耗檢測(cè),而且具有熱接頭圖像處理系統(tǒng),對(duì)熔接的全過程進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè),攝取熔接過程中的熱圖像加以分析,判斷光纖纖芯的變形、移位、雜質(zhì)和氣泡等與連接損耗有關(guān)的信息,因此能更全面、準(zhǔn)確地估算出接頭損耗,光纖熔接損耗很小(0.02dB左右)。第五代光纖熔接機(jī)又稱為全自動(dòng)熔接機(jī),在計(jì)算機(jī)控制下可以自動(dòng)進(jìn)行“除去第二層被覆蓋→切斷→除去第一層被覆蓋→對(duì)準(zhǔn)→熔接→補(bǔ)強(qiáng)”等全環(huán)操作過程。目前通信工程中使用的多是第四代自動(dòng)熔接機(jī)。2.光纖熔接光纖熔接分為光纖端面處理、光纖的對(duì)準(zhǔn)與熔接、連接質(zhì)量評(píng)價(jià)和接頭的增強(qiáng)保護(hù)4個(gè)階段,對(duì)于單芯光纖和帶狀光纖來說,基本步驟是一樣的,只是操作的工具可能會(huì)有所區(qū)別,具體熔接流程圖如圖3-4所示。根據(jù)圖3-4所示,總結(jié)出光纖熔接的步驟如下。1)去除套塑層對(duì)于松套光纖,用松套切割鉗或刀片在端頭規(guī)定長(zhǎng)度處做橫向旋轉(zhuǎn)切割一周,然后用手輕輕彎折,松套管斷裂,再?gòu)墓饫w上退下松套管,如圖3-5所示。一次去除長(zhǎng)度一般不超過30?cm,當(dāng)需要去除長(zhǎng)度比較長(zhǎng)時(shí),可分段去除,去除時(shí)應(yīng)操作得當(dāng),避免損傷光纖。對(duì)于套塑偏軟的松套管,可用刀片像削鉛筆那樣輕輕去掉套塑。施工中,由于光纜開剝并固定于光纜接頭盒內(nèi),光纖長(zhǎng)度已限定,因此去掉松套管務(wù)必小心,如損傷光纖,則前功盡棄,又得重新開剝光纜。對(duì)于緊套光纖,用光纖套塑剝離鉗按要求去除4?cm尼龍層,操作方法如圖3-6、圖3-7所示。注意手握光纖用力時(shí)勿彎曲裸纖,對(duì)于緩沖層包得很緊的光纖,可分段剝除。注意剝除后根部應(yīng)平整,去除尼龍殘留物。若沒有光纖套塑剝離鉗,可用刀片輕輕剝除,一般以剝到緩沖層為宜,以避免裸纖受機(jī)械損傷。在正式施工時(shí),盡量不用刀片。2)去除一次涂覆層一次涂覆層又叫預(yù)涂覆層,應(yīng)去除干凈,不留殘余物,否則放于光纖熔接機(jī)V形槽后會(huì)影響光纖的準(zhǔn)直性。剝除松套管后的松套光纖涂層一般為紫外光固化環(huán)氧層和硅樹脂涂層,去除它們的方法相同,主要有兩種方法:一是用化學(xué)溶劑去除,將光纖置于某種化學(xué)溶劑或?qū)S萌コ繉尤軇┲?,浸泡幾秒至幾十秒,取出后用紙輕擦,便可去除干凈;二是用專用的光纖涂層剝離鉗(如圖3-8所示)去除,這種方法方便迅速。緊套光纖有兩種結(jié)構(gòu),一種是以硅樹脂為預(yù)涂層,這種光纖的一次涂覆層、緩沖層和尼龍?zhí)姿苷车煤芫o,一般在去除套塑層時(shí),涂覆層基本上也被去除,僅有部分殘留物,用丙酮或者棉球可擦拭干凈;另一種是紫外固化涂覆層,對(duì)于這種緊套光纖一般去除套塑層后,再用化學(xué)溶劑去除一次涂覆層便可。

光纖涂覆層的剝除要掌握“平、穩(wěn)、快”三字剝纖法?!捌健保闯掷w要平,左手拇指和食指捏緊光纖,使之成水平狀,所露長(zhǎng)度以5cm為準(zhǔn),余纖在無名指、小拇指之間自然打彎,以增加力度,防止打滑?!胺€(wěn)”,即剝纖鉗要握得穩(wěn)?!翱臁奔磩兝w速度要快,光纖垂直放入剝纖鉗,使剝纖鉗上方向內(nèi)傾斜一定角度,用鉗口輕輕卡住光纖,右手隨之用力,順光纖軸平行推出,整個(gè)過程要自然流暢,一氣呵成。3)裸纖的清洗裸纖的清洗應(yīng)按下面的操作步驟進(jìn)行:(1)觀察光纖剝除部分的涂覆層是否全部剝除,若有殘留,則應(yīng)重新剝除。如有極少量不易剝除的涂覆層,可用棉球蘸適量酒精,一邊浸漬,一邊逐步擦除。(2)將棉花撕成層面平整的扇形小塊,蘸少許酒精(以兩指相捏無溢出為宜),折成“V”形,夾住已剝除涂覆層的光纖,順光纖軸向擦拭,力爭(zhēng)一次成功,一塊棉花使用2~3次后要及時(shí)更換,每次要使用棉花的不同部位和層面,這樣既可提高棉花利用率,又可防止裸纖的二次污染。4)切割、制備端面裸纖的切割是光纖端面制備最為關(guān)鍵的步驟,精密、優(yōu)良的切刀是基礎(chǔ),而嚴(yán)格、科學(xué)的操作規(guī)范是保證。(1)光纖切割方法。利用石英玻璃的特性,可通過“刻痕”的方法來獲得成功的端面。如圖3-9所示,在光纖表面用金剛刀刻一條痕,然后按一定的半徑施加張力,由于玻璃的脆性,在張力下即可獲得平滑的端面。(2)光纖切割刀的選擇。根據(jù)“刻痕—斷裂”切割光纖的原理制作切割刀。目前工程施工中的切割刀有兩種:一種是當(dāng)光纖被兩根夾具固定時(shí),先給光纖施加張力,然后利用金剛石刀片對(duì)裸纖刻痕,通過施加張力和彎曲力,使光纖斷裂;另一種是先將裸纖固定,然后用切割器上旋轉(zhuǎn)著的成形刀對(duì)裸光纖刻痕,再對(duì)裸纖施加彎曲力和張力,使光纖斷裂。圖3-10為光纖切割刀實(shí)物圖。另外,切割刀有手動(dòng)(如日本CT-07切刀)和電動(dòng)(如愛立信FSU-925)兩種。手動(dòng)切割刀操作簡(jiǎn)單,性能可靠,隨著操作者水平的提高,切割效率和質(zhì)量可大幅度提高,且要求裸纖較短,但該切割刀對(duì)環(huán)境溫差要求較高。電動(dòng)切割刀切割質(zhì)量可靠,適宜在野外寒冷條件下作業(yè),但操作較復(fù)雜,工作速度恒定,要求裸纖較長(zhǎng)。熟練的操作者在常溫下進(jìn)行快速光纜接續(xù)或搶修,宜采用手動(dòng)切割刀;反之,初學(xué)者或野外較寒冷條件下作業(yè)時(shí),宜采用電動(dòng)切割刀。(3)操作規(guī)范。操作人員應(yīng)進(jìn)行專門訓(xùn)練,掌握動(dòng)作要領(lǐng)和操作規(guī)范。首先要清潔切割刀和調(diào)整切割刀位置,切割刀的擺放要平穩(wěn),切割時(shí),動(dòng)作要自然、平穩(wěn),勿重、勿急,避免斷纖、斜角、毛刺及裂痕等不良端面產(chǎn)生。另外,要合理分配和使用右手手指,使之與切口的具體部件相對(duì)應(yīng)、協(xié)調(diào),提高切割速度和質(zhì)量。端面制作可能出現(xiàn)的情況如圖3-11所示,若不合格則需重新切割。(4)謹(jǐn)防端面污染。熱可縮管應(yīng)在剝涂覆層前穿入,嚴(yán)禁在端面制備后穿入。裸纖的清潔、切割和熔接的時(shí)間應(yīng)緊密銜接,不可間隔過長(zhǎng),特別是已制備的端面,放在空氣中的時(shí)間切勿過長(zhǎng)。移動(dòng)時(shí)要輕拿輕放,防止與其他物件擦碰。在接續(xù)中應(yīng)根據(jù)環(huán)境,對(duì)切割刀V形槽、壓板、刀刃進(jìn)行清潔,謹(jǐn)防端面污染。5)光纖的人工放置光纖切好后,把光纖放入接近電極棒處的光纖熔接機(jī)V形槽,注意不要碰觸電極,然后放好光纖壓板,放下壓腳(另一側(cè)同),蓋上防風(fēng)蓋。6)光纖的對(duì)準(zhǔn)、熔接若采用自動(dòng)熔接機(jī),放好光纖后,按“開始”鍵即可開始熔接,屏幕上出現(xiàn)兩個(gè)光纖的放大圖像,經(jīng)過調(diào)焦、對(duì)準(zhǔn)位置,調(diào)整動(dòng)作后開始放電熔接,整個(gè)過程大約需要15s,不同熔接機(jī)熔接時(shí)間略有差別。在自動(dòng)方式下,熔接機(jī)顯示以下信息提示:光纖端面間距調(diào)整、聚焦;瞬間電弧放電清除灰塵;光纖端面檢查;對(duì)準(zhǔn)光纖纖芯或光纖外徑;弧放電,高溫熔化光纖端面;檢查熔接結(jié)果;估算熔接損耗;連接質(zhì)量評(píng)價(jià)。熔接流程如圖3-12所示。7)連接質(zhì)量評(píng)價(jià)完成光纖熔接后,應(yīng)及時(shí)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),確定是否需要重新連接。由于光纖接頭的使用場(chǎng)合、連接損耗的標(biāo)準(zhǔn)等不同,具體要求也不盡相同,但評(píng)價(jià)的內(nèi)容、方法基本相同。(1)外觀目測(cè)檢查。光纖熔接后,在顯微鏡內(nèi)或顯示器上,觀察光纖熔接部位是否良好,如發(fā)現(xiàn)圖3-13所示的不良狀態(tài),則應(yīng)重新連接,分析其原因并處理,方法可參考表3-1中各項(xiàng)處理措施。(2)連接損耗估計(jì)。在熔接機(jī)顯示器上觀察讀數(shù)是否在規(guī)定的合格范圍內(nèi),是否符合要求。(3)張力測(cè)定。給光纖加上240?g張力,若光纖未斷裂,則表明其強(qiáng)度滿足要求。對(duì)于沒有條件測(cè)量的,只要熔接部位良好,用手輕拉不斷則為合格。(4)連接損耗測(cè)量。對(duì)于正式工程中的光纖接頭,某些熔接機(jī)使用一種光纖成像和測(cè)量幾何參數(shù)的斷面排列系統(tǒng),通過從兩個(gè)垂直方向觀察光纖,計(jì)算機(jī)處理并分析該圖像來確定包層的偏移、纖芯的畸變、光纖外徑的變化和其他關(guān)鍵參數(shù),使用這些參數(shù)來評(píng)價(jià)接頭的損耗。但是熔接機(jī)上顯示的數(shù)值也往往是經(jīng)驗(yàn)數(shù)值,不一定準(zhǔn)確,有可能出現(xiàn)熔接機(jī)推定損耗為0.00dB的情況,但實(shí)際的損耗并非為零,因此必須采用合適的方法進(jìn)行連接損耗的規(guī)范測(cè)量,一般使用光時(shí)域反射儀測(cè)試。光時(shí)域反射儀(OTDR)又稱背向散射儀,其原理是:當(dāng)光脈沖在光纖內(nèi)傳輸時(shí),由于光纖本身的性質(zhì)、連接器、接合點(diǎn)、彎曲或其他類似的事件而產(chǎn)生散射、反射。其中一部分的散射和反射就會(huì)返回到OTDR中,返回的有用信息由OTDR的探測(cè)器來測(cè)量,它們就作為光纖內(nèi)不同位置上的時(shí)間或曲線片段,可以計(jì)算出損耗值。通過從發(fā)射信號(hào)到返回信號(hào)所用的時(shí)間、光在玻璃物質(zhì)中的速度,就可以計(jì)算出距離。8)接頭的增強(qiáng)保護(hù)光纖拉絲過程中,會(huì)在高溫下均勻地涂上一層硅樹脂或丙烯醋脂的紫外光固化層,即一次涂覆層,該涂覆層可使光纖具有足夠的強(qiáng)度和柔性,以滿足復(fù)繞、套塑、成纜、工程牽引以及長(zhǎng)期使用中張力疲勞等強(qiáng)度要求。光纖采用熔接法完成連接后,其2~4mm長(zhǎng)度裸纖的一次涂層已不存在,加上熔接部位經(jīng)電弧燒灼后變得更脆,因此光纖在完成熔接后必須馬上采取增強(qiáng)保護(hù)措施。(1)接頭增(補(bǔ))強(qiáng)保護(hù)件的要求。①補(bǔ)強(qiáng)材料應(yīng)具有良好的溫度系數(shù),要求補(bǔ)強(qiáng)保護(hù)后的光纖接頭,在高溫60℃、低溫?-20℃條件下,不斷裂、不增加附加損耗。②補(bǔ)強(qiáng)接頭的張力應(yīng)不小于原光纖的強(qiáng)度,張力不小于400?g。③補(bǔ)強(qiáng)接頭應(yīng)能經(jīng)得住振動(dòng),在振幅?±3?m、頻率為25?Hz的條件下,振動(dòng)10次不發(fā)生斷裂。④補(bǔ)強(qiáng)件要小而輕。(2)增強(qiáng)保護(hù)方法的選擇。光纖接頭補(bǔ)強(qiáng)保護(hù)的方法較多,如熱縮熔模法、注射成形法、熱可縮管法、V形槽法、套管法以及紫外光再涂覆法。下邊介紹4種典型的補(bǔ)強(qiáng)方法及其應(yīng)用。①金屬套管補(bǔ)強(qiáng)法。圖3-14(a)所示為簡(jiǎn)易保護(hù)法,是用外徑為1.0?mm、內(nèi)徑為0.9~0.95?mm的不銹鋼管,預(yù)先套入光纖的一側(cè),熔接后移至接頭部位,兩側(cè)尼龍護(hù)層與管壁處用502快速膠固定。這種方法價(jià)廉、方便,適合于給臨時(shí)性緊套光纖接頭或短期使用的接頭做保護(hù)。由于這種方法可靠性、永久性差,故不宜在工程中使用。圖3-14(b)所示的涂膠(定型)保護(hù)法,是在上述方法的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的,這種只適合于緊套光纖的補(bǔ)強(qiáng)方法,其可靠性主要取決于膠的涂覆工藝,如果采用高質(zhì)量的硅樹脂,如734樹脂來涂覆接頭部位,那么套管補(bǔ)強(qiáng)法也同樣可以用于常規(guī)工程。圖3-14光纖接頭套管補(bǔ)強(qiáng)保護(hù)法示意圖②熱可縮管補(bǔ)強(qiáng)法。這種增強(qiáng)件由易熔管、加強(qiáng)棒(鋼針)和熱可縮管3部分組成,如圖3-15(a)所示。

熔管是一種低熔點(diǎn)膠管,在加熱收縮過程中,易熔管與裸纖熔為一體成為新的涂層。易熔管選材應(yīng)注意熔點(diǎn)不能太低,因?yàn)槿缂芸展饫|,夏季烈日下接頭護(hù)套內(nèi)溫度可達(dá)50℃,若熔點(diǎn)低于60℃則接頭軟化,容易造成接頭故障。

熱可縮管收縮后,如圖3-15(b)所示,使增強(qiáng)件成為一體,起保護(hù)作用。熱可縮管的收縮比適當(dāng)一致。光纖熔接前將熱可縮管增強(qiáng)件先套在光纖的一側(cè),熔接后移到接頭部位,然后進(jìn)行加熱使之收縮。一般應(yīng)采用專用加熱器,首先由熱可縮管的中心開始,再向兩側(cè)延伸,以避免增強(qiáng)件存在氣泡,保證質(zhì)量。加熱完成后,取出使之冷卻,以便保持接頭不變形。目前使用的熔接機(jī)一般帶有加熱熱縮管的加熱器,如圖3-16所示。③V形槽板補(bǔ)強(qiáng)法。補(bǔ)強(qiáng)件如圖3-17(a)所示,V形槽板上有適合于外徑為0.9?mm的緊套光纖和外徑為0.25?mm的松套光纖(去除松套管后)的定位槽。光纖完成熔接后,壓入光纖槽底部,然后覆蓋一層734硅樹脂膠,使膠流入槽內(nèi),保護(hù)光纖接頭,如圖3-17(b)所示。④紫外光再涂覆補(bǔ)強(qiáng)法。它是利用再涂覆器,在完成熔接后對(duì)接頭部位進(jìn)行再涂覆的一種方法。圖3-18是紫外光二次涂覆器結(jié)構(gòu)示意圖。其再涂覆工藝步驟較多,一般是將被連接光纖放入模型,注入樹脂,并用紫外光使樹脂硬化。完成再涂覆后的光纖外徑,與原光纖被覆層相同。這種方法由于涂覆器性能良好,且樹脂可靠,故補(bǔ)強(qiáng)接頭的強(qiáng)度、性能可靠。目前,這種方法已用于海底光纜中光纖的再涂覆連接。為了保證紫外光再涂覆接頭的可靠性,在完成涂覆后,用拉力試驗(yàn)檢查,應(yīng)達(dá)到規(guī)范值。其他性能試驗(yàn)只有在新購(gòu)設(shè)備或更換涂覆材料時(shí)才做抽樣檢查。3.1.4光纖的活動(dòng)連接光纖的活動(dòng)連接一般是通過光纖連接器來實(shí)現(xiàn)的,光纖連接器主要用于光纜線路設(shè)備和光設(shè)備之間可以拆卸、調(diào)換的連接處,它要求被連接的兩條光纖通過連接器配合、緊固,同時(shí)要求芯軸完全對(duì)準(zhǔn),以確保光信號(hào)的傳輸。1.光纖連接器的結(jié)構(gòu)光纖連接器是穩(wěn)定地但并不是永久地連接兩根或多根光纖的無源組件。光纖連接器基本上采用某種機(jī)械和光學(xué)結(jié)構(gòu),使兩根光纖的纖芯對(duì)準(zhǔn),保證90%以上能夠通過。大多數(shù)的光纖連接器由兩個(gè)插針和一個(gè)耦合管共3部分組成,如圖3-19所示,可以實(shí)現(xiàn)光纖的對(duì)準(zhǔn)連接。將光纖穿入并固定在插針中,并將插針表面進(jìn)行拋光處理后,在耦合管中實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)。插針的外組件采用金屬或非金屬的氧化鋯陶瓷、陶瓷等材料制作。插針的對(duì)接端必須進(jìn)行研磨處理,另一端通常采用彎曲限制構(gòu)件來支撐光纖或光纖軟纜以釋放應(yīng)力。耦合管一般是由陶瓷或青銅等材料制成的帶窄縫的圓筒形構(gòu)件,多配有金屬或塑料的法蘭盤,以便于連接器的安裝固定。插針通常采用氧化鋯陶瓷、陶瓷等材料制作。為盡量精確地對(duì)準(zhǔn)光纖,對(duì)插針和耦合管的加工精度要求很高。2.光纖連接器插針端面光纖連接器的插針端面如圖3-20所示,一般有平面型FC端面和球形PC端面。光纖連接器的插針體端面在PC型球面研磨的基礎(chǔ)上,根據(jù)球面研磨方式的不同,又產(chǎn)生了超級(jí)PC(UPC)型球面研磨和角度PC(APC)型球面研磨。3.光纖連接器的性能光纖連接器的性能除表現(xiàn)為光學(xué)性能外,還要考慮光纖連接器的互換性、重復(fù)性、抗拉強(qiáng)度、溫度特性和插拔次數(shù)等。(1)光學(xué)性能:插入損耗即連接損耗,是指因連接器的導(dǎo)入而引起的鏈路有效光功率的損耗,插入損耗越小越好,一般要求不大于0.5?dB;回波損耗是指連接器對(duì)鏈路光功率反射的抑制能力,其典型值應(yīng)不小于25?dB。實(shí)際應(yīng)用的連接器,插針表面經(jīng)過了專門的拋光處理,可以使回波損耗更大,一般不低于45?dB。(2)互換性、重復(fù)性:光纖連接器是通用的無源器件,對(duì)于同一類型的光纖連接器,一般都可以任意組合使用,并可以重復(fù)多次使用,由此而導(dǎo)入的附加損耗一般都小于0.2dB。(3)抗拉強(qiáng)度:對(duì)于做好的光纖連接器,一般要求其抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于90N。(4)溫度特性:一般要求光纖連接器必須在?-40~+70℃的溫度下能夠正常使用。(5)插拔次數(shù):目前使用的光纖連接器一般都可以插拔1000次以上。4.光纖連接器的種類光纖連接器可以分為不同的種類:按傳輸媒介的不同可分為單模光纖連接器和多模光纖連接器;按連接器的插針端面可以分為FC、PC和APC型;按光纖芯數(shù)分為單芯和多芯;按結(jié)構(gòu)的不同可以分為FC、SC、ST、SG、MU、LC、MT等各種型號(hào)。一般按照光纖連接器結(jié)構(gòu)的不同來加以區(qū)分。以下簡(jiǎn)單介紹一些目前比較常見的光纖連接器。1)?FC型光纖連接器FC型光纖連接器最早是由日本NTT公司研制的,其外殼呈圓形,外部加強(qiáng)方式采用的是金屬套,緊固方式為螺絲扣。最早,F(xiàn)C類型的連接器采用的陶瓷插針的對(duì)接端面是平面接觸方式(FC)。此類連接器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,制作容易,但光纖端面對(duì)微塵較為敏感,且容易產(chǎn)生菲涅爾反射,提高回波損耗性能較為困難。后來,人們對(duì)該類型連接器做了改進(jìn),采用對(duì)接端面呈球面的插針(PC),而外部結(jié)構(gòu)沒有改變,使得插入損耗和回波損耗性能有了較大幅度的提高。FC型光纖連接器實(shí)物圖如圖3-21所示。2)?SC型光纖連接器SC型光纖連接器是由日本NTT公司開發(fā)的,其外殼呈矩形,插針的端面多采用PC或APC型研磨方式;緊固方式采用插拔銷閂式,不需旋轉(zhuǎn)。此類連接器價(jià)格低廉,插拔操作方便,插入損耗波動(dòng)小,抗壓強(qiáng)度較高,安裝密度高。SC型光纖連接器實(shí)物圖如圖3-22所示。3)?ST型光纖連接器ST型光纖連接器的外殼呈圓形,其實(shí)物圖如圖3-23所示。該連接器插針的端面多采用PC型或APC型研磨方式;緊固方式為螺絲扣。此類連接器適用于各種光纖網(wǎng)絡(luò),操作簡(jiǎn)便,且具有良好的互換性。4)?DIN47256型光纖連接器DIN47256型光纖連接器由德國(guó)開發(fā),其實(shí)物圖如圖3-24所示。這種連接器端面處理采用PC研磨方式,與FC型連接器相比,其結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些,內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)中有控制壓力的彈簧,可以避免因插接壓力過大而損傷端面。另外,這種連接器的機(jī)械精度較高,因而插入損耗值較小。5)?MT-RJ型光纖連接器MT-RJ起源于NTT開發(fā)的MT連接器,帶有與RJ-45型LAN電連接器相同的閂鎖機(jī)構(gòu),通過安裝于小型套管兩側(cè)的導(dǎo)向銷對(duì)準(zhǔn)光纖,為便于與光收發(fā)信機(jī)相連,連接器端面光纖為雙芯(間隔0.75mm)排列設(shè)計(jì)。MT-RJ型光纖連接器實(shí)物圖如圖3-25所示。6)?LC型光纖連接器LC型連接器由Bell研究所研發(fā),采用操作方便的模塊化插孔閂鎖機(jī)理制成。其所采用的插針和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半,為1.25?mm,這樣可以提高光配線架中光纖連接器的密度。LC型光纖連接器實(shí)物圖如圖3-26所示。7)?MU型光纖連接器MU型光纖連接器是以目前使用最多的SC型光纖連接器為基礎(chǔ),由NTT公司研制開發(fā)出來的世界上最小的單芯光纖連接器。這種連接器采用1.25mm直徑的套管和自保持機(jī)構(gòu),其優(yōu)勢(shì)在于能實(shí)現(xiàn)高密度安裝。MU型雙芯光纖連接器實(shí)物圖如圖3-27所示。在光纖通信系統(tǒng)中,光端機(jī)、各種光纖測(cè)試儀器儀表(如OTDR、光功率計(jì)、光衰耗器)所要求的光纖連接器的型號(hào)不盡相同。因此,工程建設(shè)中需要考慮兼容性和統(tǒng)一型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化問題,要根據(jù)光路系統(tǒng)損耗、光端機(jī)光接頭及光路維護(hù)、測(cè)試儀表光接頭等的要求綜合考慮、合理選擇光纖連接器的型號(hào)。光纖活動(dòng)連接器選擇時(shí)應(yīng)考慮5個(gè)方面:①插入損耗??;②選擇適宜的耦合方式;③經(jīng)多次插拔后損耗的變化?。虎墉h(huán)境變化引起損耗的變化??;⑤長(zhǎng)期震動(dòng)而引起的損耗變化小。3.2光纜接續(xù)光纜接續(xù)是光纜施工中工程量大、技術(shù)要求復(fù)雜的一道重要工序,其質(zhì)量直接影響到光纜線路的傳輸質(zhì)量和壽命,接續(xù)速度也對(duì)整個(gè)工程的進(jìn)度造成直接影響。光纜接續(xù)包括纜內(nèi)光纖、銅導(dǎo)線等的連接以及光纜外護(hù)套的連接,其中直埋光纜還應(yīng)包括監(jiān)測(cè)線的連接。3.2.1光纜接續(xù)的基本要求1.光纜接續(xù)的內(nèi)容光纜接續(xù)一般是指機(jī)房成端以外的光纜接續(xù),包括以下內(nèi)容:(1)光纜接續(xù)準(zhǔn)備;(2)護(hù)套內(nèi)部組件安裝;(3)加強(qiáng)件連接或引出;(4)鋁箔層、鎧裝層連接或引出;(5)遠(yuǎn)供或業(yè)務(wù)通信用銅導(dǎo)線的接續(xù);(6)光纖的連接及連接損耗的監(jiān)控、測(cè)量、評(píng)價(jià)和余留光纖的收容;(7)接頭盒內(nèi)對(duì)地絕緣監(jiān)測(cè)線的安裝;(8)光纜接頭處的密封防水處理;(9)接頭盒的封裝(包括封裝前各項(xiàng)性能的檢查);(10)接頭處余留光纜的妥善盤留;(11)接頭盒安裝及保護(hù);(12)各種監(jiān)測(cè)線的引上安裝(直埋);(13)埋式光纜接頭坑的挖掘及埋設(shè);(14)接頭標(biāo)石的埋設(shè)安裝(直埋)。2.接續(xù)材料的質(zhì)量要求為了保護(hù)光纜接頭,接頭應(yīng)放入接續(xù)盒(也叫接頭盒)中,如圖3-28所示。光纜接續(xù)除了使用接頭盒,還包括各種引線、熱縮管、膠、絕緣材料等,對(duì)于接續(xù)過程中使用的材料應(yīng)滿足質(zhì)量要求,主要有以下7個(gè)方面的要求:(1)光纜接續(xù)盒必須是經(jīng)過鑒定的產(chǎn)品。(2)接頭盒應(yīng)具有良好的防水、防潮性能。(3)光纜接頭盒的規(guī)格程式及性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。(4)對(duì)于重要工程,應(yīng)對(duì)接頭盒進(jìn)行試連接并熟悉其工藝過程,必要時(shí)可改進(jìn)操作工藝確認(rèn)接頭盒是否存在質(zhì)量問題。(5)光纖接頭的增強(qiáng)保護(hù)方式應(yīng)采用成熟的方法。采用光纖熱可縮保護(hù)管增強(qiáng)時(shí),其熱可縮的材料應(yīng)符合工藝要求,光纖熱可縮管應(yīng)有備品;采用膠劑保護(hù)時(shí),其材料應(yīng)在有效期內(nèi)。(6)光纜接頭盒、監(jiān)測(cè)引線的絕緣應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定,一般要求大于20000MΩ。(7)加強(qiáng)件、金屬層等連接應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)程方式,連接應(yīng)牢固,符合操作工藝的要求。3.光纜接續(xù)的要求(1)光纜接續(xù)前,應(yīng)該確定光纜的程式、端別無誤,接頭處余長(zhǎng)要與設(shè)計(jì)一致;光纜應(yīng)保持良好狀態(tài)。光纖傳輸特性良好,若有銅導(dǎo)線,其直流參數(shù)應(yīng)符合規(guī)定值,護(hù)層對(duì)地絕緣合格,若不合格,應(yīng)找出原因并做必要的處理。(2)光纖接頭的連接損耗應(yīng)低于內(nèi)控指標(biāo),每條光纖通道的平均連接損耗應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)文件的規(guī)定值;同時(shí),光纖接續(xù)點(diǎn)應(yīng)牢靠,穩(wěn)定性能好。(3)接頭盒內(nèi)光纖(及銅導(dǎo)線)的序號(hào)應(yīng)做出永久性標(biāo)記。如果兩個(gè)方向的光纜從接頭盒同一側(cè)進(jìn)入,則應(yīng)對(duì)光纜端別做出統(tǒng)一永久標(biāo)記。(4)光纜接續(xù)的方法和工序標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合施工規(guī)程和不同接頭盒的工藝要求。(5)應(yīng)為光纜接續(xù)創(chuàng)造良好的工作環(huán)境,一般應(yīng)在車輛或接頭帳篷內(nèi)作業(yè),以防止灰塵影響。當(dāng)不具備以上條件時(shí),應(yīng)采取措施盡量減少灰塵和不良環(huán)境的影響。在雨雪、沙塵等惡劣天氣下接續(xù),應(yīng)避免露天作業(yè)。當(dāng)環(huán)境溫度低于零度時(shí),應(yīng)采取升溫措施,以確保光纖的柔軟性、熔接設(shè)備正常工作以及施工人員的正常操作。(6)光纜接頭余留和接頭盒的余留應(yīng)充足,光纜余留一般不少于4m,接頭盒內(nèi)最終余留應(yīng)不少于60cm。(7)接頭盒內(nèi)光纜及加強(qiáng)件的固定要牢固,避免出現(xiàn)接續(xù)完成后光纜的扭轉(zhuǎn)或抽出。(8)接頭盒應(yīng)按要求進(jìn)行認(rèn)真的封裝,特別是做好密封工序,確保日后不進(jìn)水、受潮。(9)光纜接續(xù)注意連續(xù)作業(yè),對(duì)于當(dāng)日無條件結(jié)束的光纜接頭,應(yīng)采取措施,防止受潮和確保安全。(10)余留的光纖要盤放在光纖收容盤(見圖3-29)上,盤放半徑符合規(guī)定,避免出現(xiàn)光纖扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生的微彎而引發(fā)接續(xù)點(diǎn)損耗增大。一般以一個(gè)松套管內(nèi)光纖為單位盤放一次,盤放收容應(yīng)整齊、美觀。3.2.2光纜接續(xù)的特點(diǎn)光纜接續(xù)具有如下特點(diǎn):(1)全程接頭數(shù)量少。由于光纜平均盤長(zhǎng)約3km,長(zhǎng)距離中繼段盤長(zhǎng)3~4km,甚至可達(dá)5km,因此,全程總的接頭數(shù)量減少,不僅節(jié)省了工程費(fèi)用,而且提高了系統(tǒng)的可靠性。(2)接續(xù)技術(shù)要求高。目前連接損耗行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為小于0.04dB,有些網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)已提高到小于0.02dB。(3)操作工藝要求高。光纜接續(xù)的核心是光纖的連接,而光纖是直徑為125?μm的玻璃絲,連接時(shí)精度要求非常高。(4)機(jī)具、環(huán)境要求高。光纖的連接需要實(shí)現(xiàn)連接端面的對(duì)接,尤其是單模光纖要實(shí)現(xiàn)纖芯部分僅8?μm左右的對(duì)準(zhǔn),必須在非常清晰的環(huán)境中進(jìn)行,并應(yīng)使用性能非常好的工(器)具才能完成。(5)接頭盒內(nèi)必須有余留長(zhǎng)度。由于接續(xù)、維護(hù)的需要,光纖在接頭盒內(nèi)必須有符合規(guī)定的(一般在60cm以上)余留。(6)接續(xù)裝置機(jī)械可拆卸再連接。由于光纜一般不采用高溫封合,通常采用機(jī)械連接方式,為了施工中或維護(hù)中便于處理故障,要求接續(xù)部位能拆卸和再連接。3.2.3光纜接續(xù)方法光纜連接部分即光纜接頭,是由光纜接續(xù)護(hù)套將兩根被連接的光纜連成一體,并滿足傳輸特性和機(jī)械性能的要求。圖3-30所示是光纜接頭的組成示意圖。圖3-30所示是一種由金屬構(gòu)件、熱可縮管及防水帶、黏附聚乙烯帶構(gòu)成的連接護(hù)套式光纜接頭,它可分為以下3個(gè)部分。1.外護(hù)套和密封部分(1)輔助熱縮管的作用是將套肩與光纜連成一體,并使光纜入口連接部位初具密封條件。(2)主熱縮管是光纜接頭最外邊的一層,起完整、密封、保護(hù)作用。(3)粘膠帶在光纜入口處起密封主導(dǎo)作用。(4)防水帶、黏附聚乙烯帶起密性、防水性的作用。2.護(hù)套支撐部分光纜接頭護(hù)套需要有一定的“空間”和光纜來連接固定部分,這就需要有支撐部分,也可以理解為骨架部分,主要包括:(1)套管:接頭套管有金屬和增強(qiáng)塑料兩種,圖3-31所示為金屬套管。套管部分起外部支撐和抗壓、保護(hù)作用。(2)支架:支架是內(nèi)部骨架的組成部分,不同結(jié)構(gòu)支架的形狀、用量不一。(3)光纜固定夾:被連接的兩端光纜在護(hù)套內(nèi)由光纜固定夾夾持并固定。(4)護(hù)肩:光纜較細(xì),套管又較粗,護(hù)肩起過渡作用。近年來,國(guó)內(nèi)外采用的機(jī)械連接護(hù)套多數(shù)采用護(hù)套側(cè)帽代替,但對(duì)于外加熱可縮管方式仍需加護(hù)肩,在主熱縮管和輔助熱縮管間起過渡作用。(5)余纖收容板(盤):用于收容60~100cm余留長(zhǎng)度的光纖。3.纜內(nèi)連接部分1)加強(qiáng)件(芯)連接加強(qiáng)件的連接方法很多,按設(shè)計(jì)要求分為電氣連通接續(xù)和接頭部位斷開固定兩種。加強(qiáng)件連接固定方法如圖3-31所示。(1)金屬套管冷壓法:采用金屬套管如紫銅管、不銹鋼管等進(jìn)行連接,套管內(nèi)徑與加強(qiáng)芯直徑為緊配合,通過壓接鉗對(duì)被連接部位作若干個(gè)壓接點(diǎn),可承擔(dān)光纜接續(xù)的主要抗張構(gòu)件。這種連接方式在12芯以下的光纜連接護(hù)套中使用較多,操作也較方便。連接中應(yīng)注意將套管部分的加強(qiáng)芯塑料外護(hù)層去掉,同時(shí)壓接點(diǎn)應(yīng)注意不要在一個(gè)平面上,即交叉壓接;壓接后連接部位應(yīng)保持平直、完整和牢固。其連接方法如圖3-31(a)所示。(2)金屬壓板連接法:由金屬壓接構(gòu)件將加強(qiáng)芯通過緊固螺絲進(jìn)行連接、固定。這種方式可以是連通性連接和非連通性固定,若連接壓板采用絕緣材料使加強(qiáng)芯與壓接板間絕緣即為非連通性固定,對(duì)于防雷要求嚴(yán)格的直埋光纜接頭采用這種方式,即要求加強(qiáng)件在接頭部位斷開。有些接頭護(hù)套內(nèi)不采用專門的加強(qiáng)芯壓接板構(gòu)件,而是將加強(qiáng)芯直接固定在護(hù)套的內(nèi)支撐構(gòu)件上,其連接、固定方式類似金屬壓板連接法,如圖3-31(b)所示。2)金屬護(hù)層的連接金屬護(hù)層包括防潮層(鋁箔層)和鋼帶或鋼絲鎧裝層。根據(jù)工程設(shè)計(jì),金屬護(hù)層分為電氣連通和斷開引出監(jiān)測(cè)兩種方式。(1)鋁箔層的連接。幾乎所有的光纜都有鋁箔護(hù)層,連接方法多采取過橋線連接,即用金屬線將兩側(cè)光纜的金屬護(hù)層連通。導(dǎo)線與金屬層連接處可以通過帶螺絲的接線柱連接,或采取帶齒的連接片通過壓接方式連通。若電氣不連通而要求引出導(dǎo)線作監(jiān)測(cè),可用兩根導(dǎo)線從兩側(cè)或一側(cè)引出。(2)鎧裝層的連接。埋式光纜多為皺紋鋼帶鎧裝層,部分埋式、爬坡、小水坡為細(xì)鋼絲鎧裝層。在需要連通時(shí),可用過橋引線焊接在鎧裝層上或由護(hù)套內(nèi)金屬構(gòu)件連通,不需要連通時(shí)可不作連接。當(dāng)需要引出作光纜外護(hù)層絕緣監(jiān)測(cè)時(shí),按護(hù)套工藝要求由護(hù)套內(nèi)引出,或在護(hù)套外作外護(hù)層切口,通過熱可縮管恢復(fù)方法引至監(jiān)測(cè)標(biāo)石或接地。3)銅導(dǎo)線的連接對(duì)于具有遠(yuǎn)供銅線或業(yè)務(wù)用金屬導(dǎo)線的光纜,接頭部位應(yīng)做銅導(dǎo)線電氣連接,其主要方法有以下兩種:(1)扭絞加錫法連接。銅線刮去絕緣層后將兩根銅線并在一起扭絞,扭絞長(zhǎng)度一般不得少于2?cm,在扭絞部分下端1.5?cm的長(zhǎng)度上加焊錫,然后套上絕緣膠管。膠管兩端應(yīng)進(jìn)行封口以提高扭絞部分的絕緣性能。其連接示意圖如圖3-32(a)所示。(2)接線子法連接。該方法采用扣式接線子連接銅導(dǎo)線。采用接線子進(jìn)行連接時(shí),不必刮去銅線表面的絕緣漆,接線子外殼呈透明并有良好的絕緣性能,采用壓接工具做加壓連接,以避免接觸不良或完全沒有接通。其連接示意圖如圖3-32(b)所示。4)光纖連接對(duì)于光纖的連接,在光纜接頭護(hù)套內(nèi)一般采取熔接法(包括接頭部位的增強(qiáng)保護(hù)),其具體方法詳見前文有關(guān)光纖連接技術(shù)的介紹。3.2.4光纜的接續(xù)流程光纜接續(xù)可分為9個(gè)步驟,其流程圖如圖3-33所示。1.準(zhǔn)備1)技術(shù)準(zhǔn)備在光纜接續(xù)開始前,必須熟悉工作所用的光纖護(hù)套的性能、操作方法和質(zhì)量要點(diǎn),對(duì)于第一次采用的護(hù)套(指以往未操作過的),應(yīng)編寫出操作規(guī)程,必要時(shí)進(jìn)行短期培訓(xùn),避免盲目作業(yè)。2)器具準(zhǔn)備(1)器材:光纜連接護(hù)套的配套部件。施工前應(yīng)按中繼段規(guī)定接頭數(shù)進(jìn)行清點(diǎn)、配套。在準(zhǔn)備的數(shù)量方面,應(yīng)考慮少部分備件,一般一個(gè)中繼段考慮一個(gè)備用護(hù)套。(2)工具:不同的護(hù)套結(jié)構(gòu),所需工具也不完全相同,但從大的方面可歸納為機(jī)具、帳篷和車輛幾部分。(3)機(jī)具:包括光纖切割刀、熔接機(jī)以及光纖接頭保護(hù)用工具、加熱器、膠劑和相應(yīng)的小工具。(4)帳篷:一個(gè)作業(yè)小組需兩個(gè)帳篷(接續(xù)、監(jiān)測(cè)各用一個(gè))。(5)車輛:一般一個(gè)作業(yè)小組配一輛車。3)光纜準(zhǔn)備光纜接續(xù)應(yīng)具備以下幾個(gè)條件:(1)光纜必須按設(shè)計(jì)文件規(guī)定的芯數(shù)、程式、規(guī)格、路由和布放端別的規(guī)定方向敷設(shè)安裝(指被連接段)。(2)光纜內(nèi)光纖的傳輸特性良好。(3)光纜內(nèi)銅導(dǎo)線的電氣特性良好。(4)光纜金屬層對(duì)地絕緣應(yīng)達(dá)到規(guī)定要求值。當(dāng)護(hù)層不完整即有損傷時(shí),應(yīng)及時(shí)處理修復(fù)。對(duì)于地絕緣不合格而處理暫時(shí)又有困難的,應(yīng)做檢查分析找出原因,避免盲目接頭,增加故障查找的難度。2.接續(xù)位置的確定光纜接續(xù)位置的確定原則是:架空線路的接頭應(yīng)落在桿旁2m以內(nèi);埋式光纜接頭應(yīng)避開水源、障礙物及堅(jiān)石地段;管道光纜接頭應(yīng)避開交通要道,尤其是交通繁忙的丁字、十字路口。在光纜接續(xù)前還要做必要的調(diào)整,并確定具體的接續(xù)位置。3.光纜護(hù)套的開剝處理光纜外護(hù)層、金屬層的開剝尺寸、光纖預(yù)留尺寸按不同結(jié)構(gòu)的光纜接頭護(hù)套所需長(zhǎng)度先在光纜上做好標(biāo)記,然后用專用工具逐層開剝。松套光纖一般暫不剝?nèi)ニ商坠?,以防操作過程中損傷光纖。光纖護(hù)套開剝后,纜內(nèi)的油膏可用專用清洗劑擦干凈,若條件有限,可采用紙、棉布等進(jìn)行擦拭清洗。4.加強(qiáng)芯、金屬護(hù)層等接續(xù)處理加強(qiáng)芯、金屬護(hù)層的連接方法參考前面相關(guān)內(nèi)容,一般應(yīng)按選用接頭護(hù)套的規(guī)格方式進(jìn)行。金屬護(hù)層在接頭護(hù)層內(nèi)接續(xù)連通,斷開或引出應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求實(shí)施。5.光纜的連接按照前面章節(jié)中介紹的光纖熔接工藝流程進(jìn)行光纖連接。6.光纖連接損耗的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)光纖連接損耗的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)包括熔接機(jī)的監(jiān)測(cè)、OTDR監(jiān)測(cè)及采用光源、光功率計(jì)測(cè)量,具體現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法見3.4節(jié)的介紹。7.光纖余留長(zhǎng)度的收容處理光纜連接后,經(jīng)檢測(cè)連接損耗是否合理,在完成保護(hù)后,按護(hù)套結(jié)構(gòu)規(guī)定的方式進(jìn)行光纖余長(zhǎng)的收容處理。光纖收容盤繞時(shí),應(yīng)注意彎曲半徑、放置位置等影響今后操作的環(huán)節(jié)。光纖余長(zhǎng)盤繞后,一般還要用OTDR儀復(fù)測(cè)光纜的連接損耗。當(dāng)發(fā)現(xiàn)損耗有變大的現(xiàn)象時(shí),應(yīng)檢查原因并予以排除。光纜接頭必須有一定長(zhǎng)度的光纖,一般完成光纖連接后的余長(zhǎng)(光纜開剝處到接頭的長(zhǎng)度)為60~100cm。1)光纖余長(zhǎng)的作用光纖由接頭護(hù)套內(nèi)引出到熔接機(jī)或機(jī)械連接法的工作臺(tái),需要一定的長(zhǎng)度,一般最短長(zhǎng)度為60cm。這就是光纖余長(zhǎng),它的作用是:2.中繼段光纖后向散射信號(hào)曲線檢查的內(nèi)容和要求(1)總損耗應(yīng)與光功率計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)基本一致。(2)觀察全程曲線,應(yīng)無異?,F(xiàn)象。(3)對(duì)于50km以上的中繼段,應(yīng)采用較大動(dòng)態(tài)范圍的儀表測(cè)量。(4)OTDR測(cè)量應(yīng)以光纖的實(shí)際折射率為預(yù)置條件,脈寬預(yù)置應(yīng)根據(jù)中繼段長(zhǎng)度合理選擇。(5)一般只作單方向測(cè)量和記錄中繼段光纖后向散射信號(hào)曲線。(6)打印光纖后向信號(hào)曲線波形。一般要求記錄下中繼段一個(gè)方向的完整曲線,對(duì)于長(zhǎng)途干線要求兩個(gè)方向的曲線,應(yīng)記入竣工測(cè)試記錄表中。(1)再連接的需要。在施工中可能需要重新連接光纖接頭,維護(hù)中發(fā)生故障時(shí)可拆開光纜接頭護(hù)套,利用原有的余纖進(jìn)行重新接續(xù),以便在極短的時(shí)間內(nèi)排除故障,保證通信暢通。(2)傳輸性能的需要。光纖在接頭護(hù)套內(nèi)盤留,對(duì)彎曲半徑、放置位置都有嚴(yán)格要求。過小的彎曲半徑和光纖受擠壓,都將產(chǎn)生附加損耗。因此,必須保證光纖有一定的長(zhǎng)度才能按規(guī)定要求妥善地放置于光纖盤(余纖盤)內(nèi)。即使遇到外力時(shí),由于余纖具有緩沖作用,也可避免光纖損耗增加、長(zhǎng)期受力產(chǎn)生疲勞以及可能經(jīng)外力產(chǎn)生的損傷。2)光纖余長(zhǎng)的收容方式無論何種方式的光纜接續(xù)護(hù)套、接頭箱(盒),它們的共同特點(diǎn)是具有光纖余留長(zhǎng)度的收容位置,如盤纖盒、余長(zhǎng)板、收容袋等。應(yīng)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的護(hù)套設(shè)計(jì)不同的盤纖方式。雖然光纖收容方法較多,但一般可歸納為如圖3-34所示的4種收容方式。(1)近似直接法。圖3-34(a)所示為在接頭護(hù)套內(nèi)不做盤留的近似直接法,顯然這種方式不適合室外光纜間的余留放置要求。采用這種方式的場(chǎng)合一般是在無振動(dòng)、無溫度變化的位置,應(yīng)在室內(nèi)不再進(jìn)行重新連接的場(chǎng)所。目前一般不采用這種方法,但在下列情況下可能會(huì)采用:維護(hù)中光纖重新連接后已無太多的余留長(zhǎng)度;對(duì)于室內(nèi)或無人站的接頭,由于接頭盒位置緊張或光纖至其他機(jī)架長(zhǎng)度緊張時(shí),在做出接頭后,光纖余長(zhǎng)抽出放于其他位置,在維護(hù)檢修時(shí)拆開護(hù)套再拉回余纖進(jìn)行連接。(2)平板式盤繞法。圖3-34(b)所示的收容方式是使用最為廣泛的一種,如盤纖盒、余纖板等多采用這種方法。該方法是在收容平面上以最大的彎曲半徑,采用單一圓圈或“∞”雙圈盤繞方法。這種方法盤繞較為方便,但在同一板上余留多根光纖時(shí)容易混亂,查找某一根光纖或者重新連接時(shí)操作較麻煩、容易折斷光纖。解決的方法是,采用單元式主體分置方式,即根據(jù)光纜中光纖數(shù)量,設(shè)計(jì)多塊纖板(盒),采取層疊式放置。平板盤繞式對(duì)松套、緊套光纖均適用,目前在工程中采用較為普遍。圖3-35所示為光纖收容板(盒)的一個(gè)實(shí)例,其上加設(shè)蓋子保護(hù),一般一個(gè)盤纖盒可以收容12根光纖。(3)繞筒式收容法。圖3-34(c)所示為光纖余留長(zhǎng)度沿繞纖骨架(籠)放置的一種方法。將光纖分組盤繞,接頭放置在繞纖骨架四周,銅導(dǎo)線接頭等可放于骨架中。光纖盤繞與光纜軸線的放置方式有平行盤繞和垂直盤繞兩種,這取決于護(hù)套結(jié)構(gòu)、繞纖骨架的位置和空間。繞筒式收容法比較適合于緊套光纖使用。(4)存儲(chǔ)袋筒形卷繞法。圖3-34(d)所示的方式是采用一只塑料存儲(chǔ)袋,光纖盛入袋后沿纖筒垂直方向盤繞并用透明膠紙固定,然后按同樣的方法盤留其他光纖。這種方法彼此不交叉、不混纖,查找處理十分方便。存儲(chǔ)袋收容方式比較適合緊套光纖,圖3-36所示是這種方式的實(shí)例。8.光纜接頭護(hù)套的密封處理不同結(jié)構(gòu)的連接護(hù)套的密封方式也不同。具體操作中,應(yīng)按照接頭護(hù)套的規(guī)定方法,嚴(yán)格按操作步驟和要領(lǐng)進(jìn)行。對(duì)于光纜密封部位均應(yīng)做清潔和打磨處理,以提高光纜與防水密封膠帶間可靠的密封性能。注意,打磨砂紙不能太粗,打磨方向應(yīng)沿光纜垂直方向旋轉(zhuǎn)打磨,不宜在與光纜平行方向打磨。光纜接頭護(hù)套封裝完成后,應(yīng)做氣閉檢查和光電特性復(fù)測(cè),以確認(rèn)光纜連接良好,至此,接續(xù)已完成。9.光纜接頭的安裝固定(1)直埋光纜接頭坑應(yīng)位于路由前進(jìn)方向的右側(cè),個(gè)別因地形限制需位于路由左側(cè)時(shí),應(yīng)在路由竣工圖上標(biāo)明。直埋光纜接頭坑示意圖如圖3-37所示。(2)直埋光纜接頭坑深應(yīng)與該位置直埋光纜埋深標(biāo)準(zhǔn)相同,坑底應(yīng)鋪10?cm厚的細(xì)土,接頭護(hù)套上應(yīng)加蓋水泥蓋板保護(hù),水泥蓋板上為回填土,如圖3-38所示。(3)架空光纜的接頭一般安裝在桿旁,并應(yīng)做伸縮彎,分別如圖3-39(a)、圖3-39(b)所示。接頭的余留長(zhǎng)度應(yīng)妥善地盤放在相鄰桿上。可以采用塑料袋包纖或成纜盒(箱)安裝。圖3-40所示是適合于南方,接頭位置不做伸縮彎的一種安裝方式。對(duì)于氣候變化不劇烈的中負(fù)荷區(qū),利用這種安裝方式還應(yīng)在領(lǐng)桿做伸縮彎。(4)管道人孔內(nèi)光纜接頭及余留光纜應(yīng)根據(jù)光纜接頭護(hù)套的不同和人孔內(nèi)光(電)纜占用情況進(jìn)行安裝,如圖3-41所示。安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①盡量安裝在人孔內(nèi)較高的位置,減少雨季滲入雨水對(duì)人孔的浸泡;②安裝時(shí)應(yīng)注意盡量不影響其他線路接頭放置和光(電)纜的走向;③光纜應(yīng)有明顯標(biāo)志,對(duì)于兩根光纜走向不明顯時(shí)應(yīng)做方向標(biāo)記;④按設(shè)計(jì)要求方式對(duì)人孔內(nèi)光纜進(jìn)行保護(hù)。采用接頭護(hù)套為一頭進(jìn)纜時(shí),可按圖3-42(a)、圖3-42(b)所示兩種方式安裝;兩頭進(jìn)纜時(shí)可按圖3-43(a)相類似方式安裝,把余留光纜盤成圈后,固定于接頭的兩側(cè)。采用箱式接頭盒時(shí),一般將其固定于人孔內(nèi)壁上,余留光纜可分別按圖3-43(a)、圖3-43(b)所示的兩種方式進(jìn)行安裝、固定。3.3蝶形光纜接續(xù)成端3.3.1蝶形光纜接續(xù)分類皮線光纜的接續(xù)與成端是FTTH客戶端安裝過程中的又一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在新建小區(qū)場(chǎng)景下,需要在用戶智能終端盒對(duì)皮線光纜進(jìn)行成端;在改造小區(qū)場(chǎng)景下,在樓道光分路箱處需要對(duì)皮線光纜進(jìn)行成端,布放皮線光纜入戶后,在用戶室內(nèi)的86面板盒處也需要對(duì)皮線光纜進(jìn)行成端。因此,皮線光纜的成端貫穿整個(gè)FTTH的安裝過程。皮線光纜的接續(xù)主要是指當(dāng)皮線光纜意外損壞時(shí),在損壞處需要對(duì)其進(jìn)行接續(xù)處理以降低皮線光纜損壞對(duì)整個(gè)光路造成的光功率損耗。皮線光纜的接續(xù)主要分為兩種方式,即熱熔和冷接,這兩種方式各有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。本節(jié)首先講述皮線光纜接續(xù)的概念和原理,然后通過實(shí)際操作軟件模擬來強(qiáng)化對(duì)原理的認(rèn)識(shí)和理解,通過反復(fù)的動(dòng)手練習(xí)來掌握皮線光纜的冷接和熱熔技能。3.3.2光纖接續(xù)及光纜終結(jié)、端接1.光纖接續(xù)1)熱熔接光纖接續(xù)是指兩根光纖的對(duì)接,是一種固定連接方式。傳統(tǒng)的光纖接續(xù)采用光纖熔接機(jī),利用熱縮套管對(duì)光纖進(jìn)行保護(hù),接續(xù)損耗小,這種接續(xù)方式也稱為熱熔接,多年來戶外光纖接續(xù)作業(yè)采用的都是這種方式。熱熔接采用的光纖熔接機(jī)核心技術(shù)至今都被國(guó)外幾家公司壟斷(目前世界上可生產(chǎn)光纖熔接機(jī)的廠家僅有日本藤倉(cāng)、日本古河、日本住友、美國(guó)康寧、韓國(guó)日新等),國(guó)產(chǎn)熔接機(jī)(南京吉隆、南京迪威普等)的穩(wěn)定度和可靠性還不是很高。熱熔方式的缺陷在于儀器價(jià)格昂貴、接續(xù)需要用電、操作需要培訓(xùn)、維護(hù)費(fèi)用較高、操作場(chǎng)地受限。隨著FTTH網(wǎng)絡(luò)的普及和國(guó)產(chǎn)熔接機(jī)的更新?lián)Q代,目前熱熔接的效率和便利性得到大大提高。2)冷接頭在FTTH建設(shè)過程中,光纖機(jī)械接續(xù)技術(shù)再次被大家關(guān)注。顧名思義,光纖機(jī)械接續(xù)無須特殊的儀器,采用機(jī)械壓接夾持方法,利用V形槽導(dǎo)軌原理將兩根切割好的光纖對(duì)接在一起,無須用電,且制作工具小巧。光纖機(jī)械接續(xù)方式也稱為冷接續(xù)。這種方式有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是光纖切割端面的平整性;二是光纖夾持固定的可靠性。光纖機(jī)械接續(xù)的概念并不新鮮,最早的接續(xù)子可以追溯到2001年,當(dāng)時(shí)用作光纖鏈路搶修時(shí)的臨時(shí)連接指標(biāo)相對(duì)較差,接續(xù)損耗在2?dB左右。近年來,隨著FTTH的開啟,產(chǎn)品幾經(jīng)更新?lián)Q代,接續(xù)指標(biāo)也大大提高。實(shí)際應(yīng)用于FTTH的冷接續(xù)子不同于早期的簡(jiǎn)易產(chǎn)品,接續(xù)損耗小于0.1?dB,且體積更小,重量更輕,在初期的FTTH試點(diǎn)中,這類產(chǎn)品一度被大家追捧。冷接續(xù)子原理示意圖如3-44所示。2.光纜終結(jié)所謂光纜終結(jié)是指一根光纜到達(dá)某個(gè)節(jié)點(diǎn)后,對(duì)全部芯數(shù)進(jìn)行處理(直熔或跳接),使這根光纜不再延伸。直熔是指光纖與另外一根光纜直接進(jìn)行熔接對(duì)接(如圖3-45所示),傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)多為光纜接頭盒處。跳纖則是采用光纖與尾纖熔接的方法(如圖3-46所示),處理完畢后終端活動(dòng)接頭可以進(jìn)行靈活的配置,傳統(tǒng)節(jié)點(diǎn)多為光纜配線箱和光纖配線架。FTTH建設(shè)中局端及室外光纜終結(jié)時(shí)處理方式與原來并無差別,F(xiàn)TTB建設(shè)模式光纜入樓后采用區(qū)域?qū)S霉饫|交接箱,因此可采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行主節(jié)點(diǎn)處理。FTTH施工光纜終結(jié)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在樓內(nèi)布放光纜與入戶分支光纜對(duì)節(jié)點(diǎn)的處理,F(xiàn)TTH樓內(nèi)布放光纜終結(jié)多在同層多戶分布模式下存在,如圖3-47所示。同層多戶光纜垂直頻繁分歧(每樓層都要分)不合理,適合引多根光纜至每樓層并做終結(jié)處理。3.光纜端接光纜端接是指對(duì)某光纜全部或某些芯數(shù)進(jìn)行端接處理,比光纜終結(jié)的范圍要窄。光纜端接意味著光纜的所有芯數(shù)有可能存在多種處理方式:一部分直通不處理,另一部分分歧出來后進(jìn)行光纖的端接處理(傳統(tǒng)理解為加尾纖熔接方式)。端接完后的光纜存在光連接器活動(dòng)接頭,這根光纜有可能不再延伸或部分延伸,在室外如光纜交接箱內(nèi)引入光纜部分直接熔接終結(jié)、部分跳纖終結(jié),這種的處理方式稱為光纜端接處理。傳統(tǒng)的處理方式都是采用熱熔加尾纖。對(duì)于高層建筑,F(xiàn)TTH樓內(nèi)布線需對(duì)垂直纜進(jìn)行分歧,此時(shí),分歧處的芯數(shù)處理方式同樣包括直熔和端接兩種方式,未分歧芯數(shù)通常采取直熔的方式以減少熔接節(jié)點(diǎn),降低鏈路損耗。高層模式光纜分歧端接示意圖如圖3-48所示。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì),分歧出的光纖進(jìn)行端接處理或者直熔處理。如果在分纖箱或配線箱內(nèi)安裝小分光距離分路器或上一級(jí)分光點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí),則采用活動(dòng)端接方式。如果不安裝光分路器或集中分光點(diǎn)距離較近,則采用直接熔接方式。3.3.3光纖快速連接器與光纖接續(xù)子的比較光纖快速連接器與光纖接續(xù)子產(chǎn)品的開發(fā)理念是一致的,即使在狹小的空間內(nèi)也可以方便地實(shí)現(xiàn)光纖鏈路的開通。因此,光纖快速連接器與光纖接續(xù)子都旨在簡(jiǎn)化FTTH接入室內(nèi)施工,這種理念比較符合FTTH大規(guī)模部署應(yīng)用。FTTH施工具有階段性和分散性的特點(diǎn),因此,大量配備光纖快速連接器是不現(xiàn)實(shí)的。光纖快速連接器的主要局限包括投入成本大、攜帶不方便、操作空間有限等。當(dāng)光鏈路節(jié)點(diǎn)處采用直熔固定連接時(shí),可以采用光纖接續(xù)子進(jìn)行冷接續(xù);當(dāng)節(jié)點(diǎn)處采用活動(dòng)連接時(shí),可以采用光纖快速連接器進(jìn)行直接端接。通過分析近兩年的應(yīng)用情況得出如下結(jié)論:(1)光纖接續(xù)子尺寸不統(tǒng)一,傳統(tǒng)熔纖盤槽位卡放不匹配;(2)光纖接續(xù)子在節(jié)約成本上不顯著,用戶熱衷程度有所下降;(3)光纖快速連接器直接端接皮線光纜,節(jié)約一根尾纖的投入成本,特點(diǎn)顯著;(4)光纖快速連接器廠家之間尺寸差別不影響應(yīng)用,對(duì)配套的箱體無要求;(5)?L型的Socket(插座)式光纖快速連接器的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于接頭式的光纖快速連接器。真正意義上的FTTH接入,皮線光纜入室進(jìn)入ONU終端箱采用接頭式光纖快速連接器直接端接后插入ONU光接頭,而非先引入光插座盒端接再用光纖活動(dòng)連接器(光跳線)連接ONU設(shè)備。雖然光纖快速連接器的應(yīng)用特點(diǎn)顯著,但仍建議限于FTTH接入靠近用戶側(cè)使用,這也是該產(chǎn)品開發(fā)的初衷。對(duì)于FTTH接入室外光鏈路節(jié)點(diǎn)處理,仍應(yīng)采用傳統(tǒng)的熱熔接方式處理。因此,將光纖快速連接器應(yīng)用場(chǎng)所定義為:FTTH接入樓內(nèi)分支入室光纜(皮線光纜)兩頭端接使用。3.3.4光纖快速連接器的分類應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)原理1.光纖快速連接器的分類接頭式和L型插座式的應(yīng)用上面已經(jīng)介紹過,下面分析不同纜型在實(shí)際中應(yīng)用的情況以及干式和預(yù)埋式結(jié)構(gòu)光纖快速連接器實(shí)現(xiàn)原理。皮線光纜是FTTH接入室內(nèi)最重要的一種纜型,極大地提高了施工效率,因此在FTTH接入中,除特種場(chǎng)合外,分支入室光纜都采用這種結(jié)構(gòu)的纜型,2.0?mm?×?3.0mm類型的光纖快速連接器是當(dāng)前運(yùn)營(yíng)商最常采購(gòu)的類型,對(duì)于250μm、0.9mm、2.0mm、3.0mm類型光纖快速連接器則應(yīng)用較少。隨著真正意義上的FTTH規(guī)模部署和樓內(nèi)垂直布放光纜新型纜型的出現(xiàn),光纖快速連接器的應(yīng)用將擴(kuò)展到垂直布放光纜分歧芯數(shù)的端接應(yīng)用上,無論是增加分路器還是直接對(duì)接分支入室皮線光纜,接頭式光纖快速連接器都有它的獨(dú)特之處。光纖快速連接器的分類如圖3-49所示,傳統(tǒng)連接方法與采用光纖快速連接器處理方法如圖3-50和圖3-51所示。通過比較可以看出,采用光纖快速連接器不需要熔纖盤和尾纖,且可使配套箱體簡(jiǎn)單化,成本得到顯著降低。2.光纖快速連接器原理結(jié)構(gòu)1)干式結(jié)構(gòu)干式結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,其優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)較為容易,造價(jià)低廉,但劣勢(shì)很多,例如對(duì)光纖直徑、切割端面和切割長(zhǎng)度要求嚴(yán)格,對(duì)加持強(qiáng)度要求更加嚴(yán)格,任何一處與產(chǎn)品不匹配都將引起參數(shù)的波動(dòng)。另外,由于回波損耗指標(biāo)完全依賴于光纖切割端面的情況,因此產(chǎn)品的回波損耗指標(biāo)比較差,對(duì)操作者的熟練度要求很高。干式結(jié)構(gòu)原理如圖3-52所示。該類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于臨時(shí)光纖鏈路搶修,但不適用于FTTH接入鏈路規(guī)模使用。2)預(yù)埋纖結(jié)構(gòu)預(yù)埋纖結(jié)構(gòu)采用的是在工程中將一段裸纖預(yù)先置入陶瓷插芯內(nèi),并將頂端進(jìn)行研磨,操作者在現(xiàn)場(chǎng)只需要將另一端光纖切割好后插入即可。由于預(yù)埋纖采用工廠研磨工藝且對(duì)接處填充匹配液,不過分依賴光纖端面切割的平整度,因此大大降低了對(duì)操作者的要求。此外,又由于預(yù)埋纖接頭端面采用預(yù)先研磨工藝,因此回波損耗指標(biāo)好。預(yù)埋纖的結(jié)構(gòu)原理如圖3-53所示。預(yù)埋纖結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)更好的插入損耗(0.5?dB以下)和回波損耗(45?dB以上)指標(biāo),可靠性與穩(wěn)定性比較高,因此適用于FTTH接入鏈路室內(nèi)節(jié)點(diǎn)。3.3.5光纖冷接技術(shù)要點(diǎn)光纖冷接實(shí)際上就是將兩端獨(dú)立的光纖通過一定的接續(xù)工藝(非熔接方式)連接起來,即兩端光纖的端面通過固定的對(duì)接軌道整齊地對(duì)接起來,且要求端面與端面之間對(duì)接緊密,端面需要通過切割刀進(jìn)行處理,以使其平整。冷接要點(diǎn)可以概括為以下4點(diǎn):(1)端面切割要整齊,必須使用光纖專用切割刀按照切割的規(guī)范進(jìn)行處理。(2)切割好的端面需要保持清潔。(3)端面與端面需要借助軌道進(jìn)行整齊對(duì)接,通常軌道由相應(yīng)的器件(如冷接子、快速連接器等)提供。(4)端面的對(duì)接必須緊密,這就是為什么要求光纖對(duì)接時(shí)需要產(chǎn)生微彎的原因。3.4光纜接續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)對(duì)于光纜的傳輸線路,故障發(fā)生概率最高的是接頭部位。這些故障一般表現(xiàn)為光纖接頭劣化、斷裂,銅導(dǎo)線絕緣不良,護(hù)套進(jìn)水等。上述故障不僅取決于光纜連接護(hù)套的連接方式、質(zhì)量,而且還取決于內(nèi)部光纖接頭增強(qiáng)保護(hù)方式、材料的質(zhì)量。同時(shí),故障與光纜接續(xù)工藝、操作人員的責(zé)任心等因素都有著密切的聯(lián)系。工程中連接損耗的監(jiān)測(cè)普遍采用OTDR。OTDR除了能顯示接頭損耗的測(cè)量值外,還能顯示端頭到接頭點(diǎn)的光纖長(zhǎng)度,繼而推算出接頭至端面的實(shí)際長(zhǎng)度距

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