光缆生产和施工过程中光纤附加衰减的成因及避免方法浅析

陈成杰

摘要：衰减系数是衡量光纤传输性能的重要参数之一。光纤的衰减系数大小可以作为评估光纤质量的一个非常重要的指标，同时又可以作为光纤通信系统计算中继距离的一个重要的指标。本文将对光纤衰减的原因进行分析，并且探讨在光纤生产和施工的过程当中采用哪些方法，可以使得光纤传输中的衰减系数减小，同时延长中继的距离，减小光纤通信系统噪音的积累，以及提高光纤通信系统的传输质量。

关键词：光纤生产与施工；衰减系数；成因；避免方法

在光纤传输的过程中，光从光纤的一端进入，从光线的另一端射出时，光的能量会减弱，这说明了光在经过光纤的传输之后，光的能量衰减了一部分。造成光能量衰减的原因可能是光纤中有某一种物质，阻挡了光信号的传输，从而造成了光纤中的传输损耗。因此，要使光信号畅通无阻，必须减少光纤的传输损耗。

1 光纤生产和施工过程当中光纤附加衰减的成因

1.1 造成光纤衰减的主要因素

造成光纤衰减的因素之一是本征，包括瑞利散射和固有吸收等，这是光纤本身固有的损耗。造成光纤衰减的因素之二是弯曲，在光纤弯曲时，光纤内一部分的光容易受到散射而损失掉，由此造成光纤衰减。造成光纤衰减的因素之三是挤压，在光纤受到挤压时，容易产生微小的弯曲，因此而造成光能量的损耗。造成光纤衰减的因素之四是杂质，在光纤内的杂质会吸收以及散射掉光纤中传输的光，从而导致光纤附加的衰减。造成光纤衰减的因素之五是不均匀，由于光纤材料的折射率不均匀，会造成一定的附加的衰减。造成光纤衰减的因素之六是接头的损耗，由于光纤不同的轴，以及端面和轴心的不垂直等对接时产生的损耗，会造成光纤的衰减[1]。

1.2 光纤损耗当中的固有损耗

光纤损耗当中的固有损耗主要有三种：第一种，散射损耗；第二种，吸收损耗；第三种，因光纤结构不完善而导致的损耗。散射损耗是指，光纤内一部分的光受到散射而损失掉，由此造成光纤衰减。吸收损耗是光在光纤的传输过程当中，有一部分光被光纤材料所吸收，从而产生光能的损耗。光纤损耗当中还有一种固有损耗是因光纤结构不完善而导致的损耗。光纤损耗当中的固有损耗在光纤的生产和施工过程当中是可以避免的[2]。

1.3 光纤损耗当中的附加损耗

光纤损耗当中的附加损耗主要有以下这几种：微弯损耗、弯曲损耗以及接续损耗。附加损耗主要是指光纤由于微小的弯曲、挤压以及接续引起的损耗。这些损耗都是因为光纤的使用条件所引起的。在光纤光缆的生产以及铺设的过程当中，因为人为或者是环境影响所导致的损耗，在比较大的程度上可以在生产以及施工的环节进行优化，从而减少光纤损耗。在生产光缆时，需要先将光纤涂上颜色，套上松套管，并制作成缆芯，套上保护套，从而做成光缆，在这些制作光缆的环节当中，会产生一定的附加损耗。在实际铺设光缆的过程当中，会遇到各种各样的环境，由于铺设环境以及铺设方式的影响，光纤很容易受到一定的附加衰减。同时，又由于在铺设光缆时，需要将光缆一根一根的串接起来，串接需要接头，而接头的存在会导致光纤损耗。

2 避免光纤生产和施工过程当中光纤附加衰减的方法

2.1 精选光纤着色材料

在制造光缆的过程中，需要将本色裸光纤着上各种颜色以便于对光纤的识别。在对光纤进行着色时，着色机把油墨固化在本色裸光纤的表面上，油墨会吸附在光纤上。因为油墨具有的均匀性，受着色光纤表面上附着的油墨的粗糙程度的影响，光纤的表面容易产生应力，以及侧压力，以此将造成光纤衰减系数的增加。因此，光缆的生产厂家需要选用合适的设备以及着色材料，同时，选择先进的生产工艺，规范操作，保证着色层的均匀以及牢固。如果能解决这个问题，那么在生产的过程当中，光纤的衰减系数就不会有增加。

2.2 套塑工艺

套塑工艺是将一定数量的着色光纤放入PBT松套管之中， 并且在松套管的缝隙中填充满触变形的阻水油膏，光纤中的油膏可以非常有效的避免空气当中的潮气对光纤的腐蚀，同时又能起到在光纤移动中的缓冲的作用，从而减少光纤受到的震动、冲击以及机械力的影响。科学的设置管套的余长，可以让松套光纤具备良好的抗拉能力，使得光纤可以满足各种各样的工作环境的需要。

2.3 成缆过程

成缆是用多根单芯或多芯的套管，围绕着中心加强构件，然后使用光缆成缆机绞合成一层或多层的缆芯。通过这样的绞合可以使光缆当中的光纤长度比光缆的长度更长。使得光缆在生产的过程当中，可以使套塑工序当中的余长得到保留，从而减低在光缆在使用、运输以及铺设的场合受到大力的拉、弯折等外力的影响[3]。同时，还能满足在不同的工作环境当中的温度要求，还不会造成光纤衰减系数增加，保证了光纤的传输性能。绞合工艺保证了光纤在松套管中自由活动的空间，并且，在这个空间内，外界对光缆产生的拉、弯折等应力以及周围环境的温度变化都在允许的范围之内。

2.4 挤塑工艺

挤塑工序是光缆生产和施工过程的最后一个环节。通过挤塑工序，依据不同的环境以及不同的工作场景，给光缆的缆芯挤上一层或者多层的护套，从而满足不同的环境以及不同的工作场景的需求。以此，可以起到保护缆芯，防止外界潮气的入侵，同时对抗外界的机械以及化学作用[4]。从而防止因环境的变化而造成光纤衰减系数增加，以及减少对光纤传输性能的影响。在这一工序当中，必须要考虑到护套的设计以及光缆阻水油膏的选用。避免劣质的缆膏在光缆的长期工作当中产生的负面影响。

3 结语

随着我国网络的普及，网络越来越成为了人们生活中的重要部分。而作为网络的一个重要支撑，光纤通信系统却面临着光纤衰减的问题。因此，本文对光纤衰减的原因进行分析，并且探讨在光纤生产和施工的过程当中采用哪些方法，可以使得光纤传输中的衰减系数减小，同时延长中继的距离，减小光纤通信系统噪音的积累，以及提高光纤通信系统的传输质量。造成光纤衰减的主要因素有以下几个：本征、弯曲、挤压、杂质、不均匀以及接头的损耗。同时，也可以将光纤损耗分为固有损耗以及附加损耗。避免上述光纤生产和施工过程当中光纤附加衰减的方法，分为对光缆四个生产环节采用不同的对策。光纤生产和施工过程分四个环节：光纤着色，套塑工序，成缆还有挤塑工艺。在光纤着色环节当中，光缆的生产厂家需要选用合适的设备以及着色材料，同时，选择先进的生产工艺，规范操作，保证着色层的均匀以及牢固。在光纤生产的套塑工序当中，需要在松套管的缝隙中填充满触变形的阻水油膏，减少光纤受到的震动、冲击以及机械力的影响。同时科学的设置管套的余长，可以让松套光纤具备良好的抗拉能力，使得光纤可以满足各种各样的工作环境的需要。成缆是用多根单芯或多芯的套管，围绕着中心加强构件，然后使用光缆成缆机绞合成一层或多层的缆芯，可以减低在光缆在使用、运输以及铺设的场合受到大力的拉、弯折等外力的影响。挤塑工序，依据不同的环境以及不同的工作场景，给光缆的缆芯挤上一层或者多层的护套，从而满足不同的环境以及不同的工作场景的需求。

参考文献：

[1]林培勇.光缆生产和施工过程中光纤附加衰减的成因及避免方法浅析[J].中国高新技术企业，2008，07：65+69.

[2]丁炜.CATV光网络设备原理及应用第三讲HFC激光的传输载体——光纤的应用[J].中国有线电视，2004，Z2：136-140.

[3]余德聪.通信工程光缆施工的质量控制探讨[J].信息通信，2013，10：196-197.

[4]肖强.浅谈光缆直埋与光缆敷设过程中的质量控制[J].科技创新导报，2009，19：86.