光纤熔接与测试技术

光纤熔接与测试技术

林连滨

林连滨（福建省惠安县有线电视中心，福建惠安362100）

摘要：本文讨论了光纤熔接与测试技术，同时根据笔者的实践经验介绍了光纤熔接工艺流程、操作要领以及光纤熔接与测试注意事项，并进行了OTDR测量成像波形分析，此外还说明了影响光功率计测量精度的几个因素。

关键词：有线电视；数字化；光纤熔接；测试技术

中图分类号：TN253文献标识码：A文章编号：1673-0992（2010）07A-0038-02

光纤技术的应用有力地推动着有线电视朝数字化方向发展。熟练地掌握光纤熔接技术和测试技术，是广播电视工程技术人员必备的技能，是确保安全优质传输的重要手段。

一、光纤熔接设备和光测试仪器

光纤在接续配线的施工、调试与维护的过程中会出现或这或那的问题，其中故障类型更是五花八门，如着火燃烧的、架空被撞断的、埋地被挖断的、被井盖砸断的，甚至还有被盗的等等。要保证正常维护和快速抢修，必须先熟悉所用的光纤熔接设备和测试仪器的基本原理和性能。

1.光缆接续盒与终端盒

光缆接续盒适用于光缆架空、管道等方式的直通和分支接续，并起到保护接头的作用，是光缆熔接中使用最多的器材。

光缆终端盒是光缆与尾纤或光缆与尾缆相连的金属盒子，可在机房或光终端使用，其具备光缆固定和熔接的功能，内设光缆固定器、熔接盘和过线夹，适合带状或非带状光缆使用。

2.单芯光纤熔接机

光纤熔接机是集光电，机电为一体的高科技产品。其工作原理是利用电子电路产生高压，然后再利用两根很尖的电极进行放电，产生高温从而熔化要熔接的两根光纤。

目前广泛使用的是藤苍FIBERPAL-TM型，其优点有：①体积小重量轻；②一次能加热2只光纤熔接保护套管；③可二次放电熔接。

3.光时域反射仪(OTDR)

它是适用于从长途干线网或波分复用网(WDMnetworks)到本地网（metropolitannetworks）的所有光纤测试的野外作业的移动测试仪表。目前使用的光时域反射仪(OTDR)都有标准PCMCIA接口，机内经过了最优化设计的操作系统，方便电源管理和数据存储及转换，能很理想地与个人数字助理(PDA)和掌上个人电脑连接。

OTDR软件还提供三种操作模式：自动、高级和模板。在自动模式，能够自动定义测试参量和数据采集点。高级模式提供更加灵活的用户定义的设置和几种测试能力。模板模式对完整的光缆测试是理想的选择，因为它可对每次采集与已存的进行比较，确保新数据完整并形成文件。

4.光功率计

光功率计是是光有源器件输出光功率检测、光无源器件的生产和测试的理想工具，是有线电视光纤网络工程施工和维护必备的基本测试仪器。光功率计分为手持式和台式。

手持式光功率计可线性或非线性显示光功率，既可用于光功率的直接测量，也可用于光链路损耗的相对测量。具有体积小，重量轻，便于携带和低功耗的特点，使测量工作更加方便快捷。

台式光功率计是一种带微处理器的智能化、高灵敏度的光功率计，可以进行宽动态范围、宽波长范围及高精度和高分辨率的光功率或损耗测量。可分为探头内置式和外置式两种，探测器的尺寸可按用户需要选择。测量分辨率达到0.001dB，对常用波长点实现了响应度自动补偿、使测量结果更准确、直观。此外其颇具特色的功能如自动记录最大、最小功率也使得用户测量更加方便。

二、光纤熔接技术

1.光纤熔接工艺流程图

光纤熔接是一项技术性很强的工作，必须严格接程序操作，才能确保安全优质。

2.光纤熔接操作要领

①首先工作环境应整洁，光缆进入接线包两端应严格固定，以免安装接线包时因光缆扭转而使接头位置错动导致损耗加大；检查待熔接光缆外观，两根光缆不能绞合，用断线钳剪去两根光缆的部分前段，其目的是去除光缆敷设过程中拖拉变形和进水等物理损伤部分。

②用开缆刀除去光缆外皮，开缆时应注意进刀深度和力度，在光缆外皮被割到一定深度之后，用眼睛观察进刀的深度，再轻微掰开刀口处，明显感觉有脱落感，外皮剥开以后，就呈现出光纤护管和填充管，其中光纤填充管内没有光纤，其作用是保证光纤成缆和区分光纤顺序。

③除去涂覆层，用被覆钳垂直钳住光纤快速剥除20-30mm长的一次涂覆层用酒精棉将纤芯擦拭干净，套上热缩管，分清次序。

笔者在实践中采用机械式切割刀切割光纤，制作端面。在光纤接续中，光纤端面的制作是最为关键的工序。它直接决定光纤接续的损耗，并要求制备后的端面平整，无毛刺，呈现一个光滑平整的镜面区，保持清洁，避免灰尘的污染。

④将待熔接的两根光纤放入熔接机中，注意切好的光纤不宜在空气中暴露太久，也不能碰及任何工具物品，防止损伤端面。纤芯位置要摆放适当，芯纤距电极过大或过小都不能接续。

⑤放电熔接后应参考显示屏上给出的损耗参数，一般在0.00-0.08db就可以了。其中应注意一点的是：如果熔接机显示电力过低时不要勉强使用，否则可能造成“虚焊”。（即熔接后用OTDR打光纤链路是通的，加上光信号过一段时间又不通了）。

⑥光纤接续完毕时，必须等待屏幕上显示复原待机后再开启盖子取出光纤，接续部位应用热缩套管做补强保护，即所谓的热熔。热熔后的光纤应放在待放的铝合金托架上，进行下一条光纤熔接。

⑦全部光纤接续完成后，收入收容盘内并尽量收成大圈，避免小圈引起损耗增大并用胶带固定好，在这一过程中一定要细心，不能出现上弹趋势，避免日后损伤（常见的盘纤形状有：S型、O型、8字型等）。

⑧熔接盒封装；盘纤完毕后，在进行封装工作的时候注意要加防水胶条，在光榄根部加装粘接条，保证光榄根部不会因为外力而扭动，保证光缆熔接的安全及防止雨水进入盒里引起损耗增大。

⑨用OTDR进行复测，不合格的要重新收容或重新接续，直到合格为止。

总之，光缆熔接工作是非常重要的一项工作，光缆熔接工作做好了，会给网络传输带来很大便利，一个好的光缆熔接头，光纤排列整齐，光纤裕量合适，可保证光缆传输质量，保障后续工作的正常进行。

3.光纤熔接特别注意事项

①应重视光纤切割刀的清洁处理，其中的一些固定螺丝可能因使用时间长引起松动从而影响准确使用，要紧固好。

②熔接机应保持清洁，可用洗耳球经常吹去机内的灰层，特别是压纤导轨的清洁。

③要时刻注意机内电池电量。

④干净的光纤不宜在空气中暴露太久。

⑤要检查热缩套管的干净度。

⑥熔接损耗应以OTDR测出的数据为准。

三、OTDR测量成像波形分析

具体分析如下：

在距离0点上显示的光强度是表示光偶合器发送光的泄入，而在光纤中随着距离的增加，散射光电平则呈直线下降，由其斜率值可以计算出光传输损耗值（dbkm）。当光纤有接头等集中损耗时就会呈现出曲线错位，它可视为该点的接续损耗。在光纤端部接触空气会产生因折射率差异而引起的菲涅耳反射；当光纤发生断裂时，就可以从曲线上确定断点位置。

在测量时应特别注意：

①测量距离准确度：其高低与脉冲宽度，测试系统的信噪比有关，脉冲宽度越窄准确度越高，可达10m以内。

②了解动静态范围之间的关系。

③距离刻度是表示OTDR测量光纤长度指标，是OTDR的主要参数，仪表一般只给出测试距离的刻度，把计分表给出的最大刻度视为可测光纤最大距离是一种错误，最长距离一般由仪表的动态范围和被测光纤的衰减所决定。

④长距离可以选择宽脉冲，短距离可以选择窄脉冲以便分辨两个事件表，提高清晰度。但要注意脉冲宽度太宽盲区越大，这样就无法准确定位紧挨着反射事件后的断点；

⑤引起光纤距离的误差有：a，定时误差b，OTDR距离分辨率c，光纤折射率。其中折射率的选择对OTDR的测量精度是至关重要的。

⑹测试之前应确定光纤里无光信号，否则有可能因光功率太强而损坏OTDR；

总之，OTDR是进行光缆故障定位的一种快速手段，它采用背向散射技术能够较准确地测试光纤的各种参数。仪表设置不当和操作人员的计算失误，是进行光缆和故障定位误差产生的主要原因。在故障定位时，应将整个过程中的误差因素都考虑进去，这样才能尽快确定故障点，以缩短故障处理时间。并及时做好所测各光点的参数整理归档保存工作，以备日后使用。

四、影响光功率计测量精度的因素

光功率计用于判断有无光信号时，可把待测光纤用酒精棉擦干净，直接放进光功率计的FUUPC适配器中，一边观察显示屏数字一边转动光纤，若光功率突然增大说明这条有光信号。

在光功率计使用过程中应该考虑影响测量精度的几个因素：一是光源必须上电后稳定5分钟以上；二是测试跳线的弯曲度和扭曲度；三是测试跳线的稳定度（靠近光源和光功率计的跳线最好还是用胶带粘住）；四是用以连接光源和光功率计的适配器头是否到位并保持稳定；五测试跳线的质量及接头的清洁性。

五、结束语

光纤熔接与测试是一个发展着的新技术，我们工程技术人员只有不断学习、努力实践，才能掌握好、应用好，从而确保广播电视安全优质播出。

参考文献：

[1]李鉴增,焦方性.有线电视综合信息网技术[M].北京：人民邮电出版社,1999.

[2]余兆明.数字电视设备及测量[M].北京:人民邮电出版社,2000.

[3]张春芳.数字广播与电视技术及传输系统[M].北京:中国广播电视出版社,2001.