谈谈光纤熔接实用技术
秦皇岛市燕山有线电视信息网络发展有限公司
赵志伟 安群 李秀环
摘要：本文简要介绍了有线电视光纤熔接的步骤、注意事项，光纤接头损耗对线路的影响，配线表的记录和整理等事项，提出了光纤资源管理的方法。
光纤传输具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、不受电磁干扰、光缆直径小、重量轻、原材料来源丰富等诸多优点，因而成为现在通讯传输的新宠。光在光纤中传输时会产生损耗，这种损耗主要是由光纤自身的传输损耗和光纤接头处的熔接损耗组成。光纤自身的传输损耗一般比较固定，而光纤接头处的熔接损耗则与光纤的本身及现场施工有关。尽量降低光纤接头处的熔接损耗，可增大光信号传输距离和提高光纤链路的衰减裕量。光纤熔接也就成为我们的一项重要工作。
一、光纤传输特性
光纤的传输特性主要有两个，即衰减特性与色散特性。
1、衰减特性
光纤的衰减是光纤最重要的特性之一。它表示光在光纤中传输一定距离后其能量损耗的程度，用单位长度的光纤对信号损失的dB数来表示，常用dB／km作单位。
光纤的衰减主要由吸收损耗、散射损耗及辐射损耗等因素引起。吸收损耗是光波在传输过程中由纯石英材料引起的本征吸收损耗和由杂质引起的非本征吸收损耗。散射及辐射是指被传输的光波向包层之外泄漏或朝逆方向返回造成逆传输方向的损耗。
2、色散特性
色散是光纤的另一个重要特性。所谓色散，是指输入信号中包含的不同频率或不同模式的光在光纤中的传播的速度不同，不同时到达输出端，使输出波形展宽变形，形成失真的现象。单模光纤的色散由材料色散和结构色散相加而成。由纤芯材料的折射率随波长变化而引起的色散称为材料色散，结构色散取决于折射率，相对折射率、纤芯直径、波长等，它的数值通常小于材料色散。由于色散使脉冲变形，要提高光纤有线电视系统的性能指标，应尽可能减少光纤的色散。
3、G．652光纤的主要电气特性
我国有线电视光纤传输采用ITU-T建设G．652单模光纤光缆，其中主要电气特性见下表：
| 项目 | G．652光纤 | |
| 衰减系数 | 1310nm | 0.35dB/km |
| 1550nm | 0.22dB/km | |
| 衰减不均匀性 | ≤0.1dB | |
| 零色散波长 | 1310nm+12nm/-10nm | |
| 最大色散系数 | 1310nm | 3.5ps/(nm*km) |
| 1550nm | 18ps/(nm*km) | |
| 光纤截止波长 | ≥1550nm,≤1350nm | |
| 模违直径 | (9.3±0.5)μm(1310nm) | |
| 宏弯损耗 | ≤0.05dB(1310nm) | |
| 100卷，75mm直径 | ≤0.1dB(1550nm) | |
| 动态拉申力 | 440kpsi(3.0GPa) | |
二、 影响光纤熔接损耗的主要因素较多，大体分为光纤的本征因素和非本征因素两类。
1．光纤本征因素是指光纤自身因素。
(1)影响光纤接续的本征因素主要有四点：①光纤模场直径不一致；②两根光纤芯径不同；③纤芯截面不圆；④纤芯与包层同心度差。
其中光纤模场直径不一致影响最大，有线电视大多采用单模光纤，上述各容限标准如下：
模场直径：(9·10μm)±10％，即容限约±1μm；
包层直径：125±3μm；
模场同心度误差≤6％，包层不圆度≤2％。
(2)降低光纤本征因素影响熔接损耗的措施。
同一厂家，同一批次的光纤模场直径基本相同，所以在同一光缆链路内的光缆，要求光缆的生产厂家使用同一批次的裸纤，按要求的长度连续生产；敷设时按照光缆盘上的编号顺序布放，并保证前段光缆的B端要和后段光缆的A端相连。这样可以减小熔接损耗。
在光缆的敷设过程中，严禁光缆打小圈、折、扭曲等：施放光缆的牵引力不能超过光缆限度的100％。严格遵守光缆的施工要求，可以降低光缆施工中光纤受损导致的熔接损耗增大。
2．影响光纤接续损耗的非本征因素主要是光纤接续时的各种因素。
(1)这些因素包括：光纤轴心错位；光纤轴心倾斜；熔接端面分离；光纤端面平整度差。
当轴心错位1．2μm、轴心倾斜1°，都可以使熔接损耗达到0．5dB以上；端面分离
如同活动连接器连接不好一样产生分离，而造成的熔接损耗过大；端面质量不好也会导致熔接损耗大，甚至产生气泡。
(2)现在的熔接机大多是自动熔接，光纤轴心错位、轴心倾斜由熔接机自动控制，超出其设定阀值自动停止熔接，需重新制备光纤；端面分离的影响，在熔接完成后的拉力测试中可以发现；光纤端面的质量取决于熔接人员的操作，所以尽量由经验丰富、操作熟练的熔接人员接续光纤。
3．另外，熔接机电极老化、熔接参数设置、熔接的工作环境、接续盒中固定光缆的压力过大、盘纤工艺等都会影响光纤熔接的质量。
熔接机电极老化也可以增大熔接的损耗，一般按照熔接机生产厂的要求，电极放电2000次就需要更换，但如果使用中多注意保养，一对电极一般都可以放电5000—6000次。我使用的熔接机的电极是在放电5000多次以后更换的。
熔接机的工作环境对熔接的影响也很大。在大风、多尘的环境中很难保持熔接机的清洁，温度过低也会降低熔接机的工作效率。在这种环境中熔接前，先把熔接机在熔接环境中放置15分钟以上，最好根据当时气压、温度、湿度等因素重新设置熔接机的熔接参数。2005年1月1日晚上，留守营发生火灾，烧断留守营站的5条光缆，抢修时的气温大概在零下十几度，工作环境很不好，熔接的质量和速度明显和正常条件下相差太多。后找来取暖、遮风等设施，改善熔接机的工作环境，明显提高了熔接工作的效率。
挑选经验丰富、操作熟练的熔接人员接续光纤，不仅可以提高熔接的质量，还能提高熔接的速度。熔接机估算的熔接损耗大于0．05dB是，实际损耗可达到0．1dB，要减小熔接的损耗，一般估算的损耗大于0．03dB，需要重新熔接；估算损耗小于0．03dB，但接续点上有明显暇疵的，也要重新熔接。这些判断都要求熔接人员有足够的经验。如果有OTDR，应该在熔接的同时，实际测试熔接点的接续损耗，不符合要求的重新熔接。
熔接完成后，光缆固定不当、盘纤工艺不好，容易给以后的工作带来麻烦。在熔接连接某证券交易所的光缆时，由于我把固定光缆的喉箍拧得太紧，夹断了光纤，致使信号无法传送。早期一些中心束管自承光缆由于其受温度和架设光缆时拉力的影响，很容易在盘纤上出问题。在这一批光缆中已发生多次束管回缩，造成盘纤盘内的盘纤半径减小、光纤打折等现象，产生极大的衰减，阻断信号的正常传输。所以盘纤半径要尽量大，留够光纤回缩的余量，以减少这种现象的发生。野外光缆接头盒要密封好，做到防水防尘。光纤长时间被水浸泡，也会产生衰减。
还有一项和光纤熔接有关的重要的工作——熔接记录的制作。熔接记录是每一个熔接点光纤熔接情况的书面记录；还包括各机房、交接箱、终端箱的每根光纤的走向、连接情况、每条链路的传输距离、衰减量等光纤资源现状的记录。它是以后熔接、光缆维修等工作的依据；也为更新熔接人员做好充分准备。燕山公司抚宁分公司发展初期，光缆的熔接工作都是由光缆厂家或其他单位帮助完成的，没有固定的人员主持这项工作，部分熔接记录混乱。我接手熔接工作后，只好到这些熔接点，查看熔接的情况，重新做熔接记录。我推荐使用Excel，Excel可很方便的分清光缆、束管、光纤色谱；一条光缆链路内的熔接情况尽量做到一张表格内，这样做出的记录清楚明了，便于以后查阅。每次施工或维修后，要及时修改记录，更新记录资料。
在今后的工作中，随着光缆网络的不断扩大，光纤熔接工作显得愈发重要，在熔接工作中要尽量减小熔接损耗，提高整个光缆网络的传输效率。