对提高光纤接续质量的探讨

肖礼岳

摘要：本文阐述了影响光纤接续质量的各种因素及原因，提出了提高光纤接续质量的诸多措施，为光缆接续施工人员提供了丰富的实践经验。

关键词：光纤；熔接；损耗；措施

现在光纤熔接仪表品牌较多，型号各式各样，操作简单便捷，熔接效果也较好，但这是在比较理想的熔接条件，没有外界因素干扰的情况下进行熔接的效果。在现实工作中，存在各种各样的恶劣条件或因素，如果熔接条件或因素没有把握好，就会严重影响熔接质量。下面我就从影响光纤接续质量的各种因素以及提高光纤接续质量的各种措施方面，从实际工作出发作个探讨。

一、影响光纤接续质量的因素

（一）影响光纤接续质量的自身因素

造成光纤本身衰减的主要有：散射、吸收、折射率等因素。这些因素产生的损耗都是光纤的固有损耗。

（1）散射：主要包括瑞利散射、波导结构散射、拉曼散射、布里渊散射。

（2）吸收：光纤的主要材料是二氧化硅，光在二氧化硅中传输时，其中一部分光会被二氧化硅吸收掉，而且光纤除了二氧化硅外还有极少的杂质，这些杂质也会吸收一部分光，造成光纤在传输中的损耗。

（3）折射率：光纤在生产时不能保证所有光纤的折射率分布保持一致，总是存在一些微小的差异，这差异会导致一部分光在光纤中传输时损耗掉。

（二）影响光纤接续质量的人为因素

（1）弯曲、挤压：在工程施工中，由于施工人员施工标准不高，责任心不强导致光缆弯曲超过限度，部分光纤内的光会因散射而造成损耗；当光缆受到外力挤压时，光纤会产生微小的弯面而造成损耗；在光缆接续中也会产生许多弯曲和挤压的情况，如光缆在接头盒内固定时，夹具压力过大就会产生挤压损耗；光纤盘纤时，绕圈太小就会产生弯曲损耗；加热热缩套管时，若热缩套管内存在杂物就会产生微弯损耗。

（2）轴心错位倾斜：两根对接光纤如果轴心错位会严重影响到接续质量，当错位1.2微米时接续损耗可达0.5dB。如果轴心倾斜也会影响接续质量，当光纤截面斜度为1°时约产生0.6 dB的接续损耗，如果要求接续损耗≤0.1dB，则单模光纤的倾斜角应≤0.3°。

（3）光纤端面分离或不平整：两根光纤用活动连接器连接的不好时，很容易产生端面分离，造成连接损耗较大，而光纤接续时，当熔接机放电电压较低时，也容易产生端面分离的情况；用光纤切割刀制作端面时，若端面制作质量不好，平整度差，熔接机强制熔接后容易产生较大的损耗。

（4）接续点附近光纤物理变形或损伤：光缆在施工过程中因牵引力过大，导致光纤物理拉伸变形，或者光纤接续时，光缆开剥切口处的光纤受到损伤，这些都会影响光纤的接续损耗，而且这种损耗就算重新熔接几次都不能得到改善，这是一种隐性故障点。

（三）影响光纤接续质量的环境因素

（1）潮湿：在湿度较大的环境中进行光纤接续时，空气中过多的水汽会影响到熔接机的电极放电强度，从而导致光纤接头处融合的不均匀，造成光纤接头损耗。

（2）多尘：在多尘的环境中进行光纤接续时，清洁干净的光纤端面很容易被空气中的灰尘污染，而且空气中的灰尘颗粒容易在熔接机电极放电的瞬间融入到光纤接头里，从而造成光纤接头处的杂质吸收损耗。

（3）大风：在大风的环境中进行光纤接续时，接续的光纤可能在熔接机电极放电的瞬间被吹动，形成光纤轴心错位倾斜或端面分离，造成较大的光纤接续损耗。

（4）抖动：在车流量较大的桥梁上进行光纤接续时，桥梁会频繁产生不规则的抖动，导致熔接机频繁抖动，熔接机电极放电瞬间有抖动的话，同样会形成光纤轴心错位倾斜或端面分离，造成较大的光纤接续损耗。

（四）影响光纤接续质量的其他因素

（1）所使用的光纤熔接设备（包括熔接机和光纤切割刀）质量不好，精度不高。

（2）所用的光缆自身质量不好，光纤几何尺寸差异较大，比如两根光纤的模场直径不一致，纤芯径失配、纤芯截面不圆、纤芯与包层同心度不佳等将直接影响到光纤接头的损耗值。

（3）接续人员的操作水平不高，熔接机参数设置不合理，操作动作不规范，光纤接头影像质量的好坏分析判断不准确。

A.熔接程式选择不到位。熔接机的熔接程式很多，是生产厂家事先根据不同光纤类型而制定的，操作人员需要根据实际熔接的光纤来选择相应的熔接程式。程式选择不到位会影响光纤熔接效果，增大接头损耗。

B.放电强度设置不到位。熔接机的电极放电强度是可以调节的，当熔接环境变化，光纤熔接好几次损耗降不下来时，根据熔接影像可以适当提高或降低电极放电强度。

C.光纤放置动作不到位。熔接机操作人员放置光纤时没有轻拿轻放，极其粗鲁，导致光纤端面在放置过程中反复碰触到其它物体而被污染或损伤，影响熔接质量。

D.电极清洁更换不到位。电极放电次數达到一定数量后需要拆下来用酒精清洗保养，去除电极棒上的杂物灰尘。放电计数达到2000次时，熔接机会发出提醒操作人员更换电极的信号，此时只要清洗保养一下就可，当放电计数达到6000次时，为保证最佳熔接效果，电极最好要更换新的了。

E.盘纤时机不到位。光纤熔接完后，一定要等热缩套管完全冷却后盘纤。有的人为了赶时间，热缩套管一加热完还没有完全冷却就开始盘纤，这时的热缩套管塑料还是软的，在操作过程中碰到硬的东西就容易挤压里面的光纤，造成挤压损耗，甚至断纤。

F.分析判断不到位。好的光纤接头，其影像应该清晰，纤芯、包层的线条对接完好，无错位现象，接头处无阴影、气泡、凹陷、缺口。如果有上述现象，此光纤接头应该重新熔接，不能单凭熔接机的接头损耗估算值来决定光纤接头的好坏。有的光纤接续人员对光纤接头影像不进行正确分析判断，只以损耗估算值确定光纤接头的好坏，导致有的光纤接头损耗值超标。

二、提高光纖熔接质量的措施

（1）光缆选择：光缆型号确定后，可以要求厂家出厂前除了检测其全程损耗还应检测其熔接损耗，即对光缆按假想的敷设状态将前一盘的B端和后一盘的A端熔接并测量其熔接损耗，对损耗值不合格的不能投入使用。

（2）光缆配盘：同一光缆中继段尽量采用同一批次的优质光纤。光缆配盘时要按光缆生产厂家连续生产的盘号依次配盘，尽量做到整盘配置以减少接头数量。

敷设光缆时须按配盘表沿确定的路由顺序放置，使前盘光缆的B端和后一盘的A端相连，这样保证接续时能咋断点熔接达到熔接损耗值最小。

（3）光缆施工：严格按照光缆敷设规程和要求进行，严禁光缆打小圈、打背扣及打折、扭曲。敷设光缆的牵引力不得超过光缆允许的80%，瞬间最大牵引力不超过100%，且牵引力应加在光缆的加强件上，最低限度地降低光缆施工中光纤受损的几率，避免光纤芯受损伤导致的熔接损耗增大。

（4）光纤接续环境：尽量避免在潮湿、多尘、大风、容易抖动的环境中露天操作，必要时应事先搭建帐篷或在工程车中熔接。光缆接续部位及工具、材料应保持清洁，不得让切割后的光纤在空气中暴露时间过长，光纤端面的处理必须清洁。

（5）光纤熔接：

A.挑选经验丰富，训练有素的光纤接续人员进行接续，选用精度高，质量好的熔接机和光纤切割刀来熔接光纤和制备光纤端面，提高光纤接头的质量和成功率。

B.应根据光纤类型正确合理地设置熔接参数、预放电电流、时间及主放电电流、主放电时间等。

C.光纤接续前需要做放电试验，放电试验成功后方可进行光纤接续以保证光纤熔接质量。

D.根据接头影像，正确分析判断光纤接头的好坏，把握标准，对于质量欠佳的接头宁可重新熔接，不留故障隐患；熔接过程中，有条件的可以一边熔接一边测试熔接点的接续损耗，测试时应对接头进行双向测试，并求出其平均值，损耗值在合格范围内方可，消除单向测试的人为因素误差。

E.光纤熔接时整个操作过程都要对光纤轻拿轻放，防止误碰其他东西以造成光纤端面的污染、碎裂、折断。

F.勤维护，要经常去除熔接机中的灰尘，特别是夹具、各镜面、v型槽内的粉尘和光纤碎末，熔接机使用一段时间后，电极要拆下来用酒精擦拭保养。

G.光纤端面制备时要求操作人员动作要自然、平衡，避免断纤、斜角、缺角、毛刺等端面的产生，光纤清洁完后应立即切割，且切割后不要再进行清洁，光纤切割完成后也要立即进行熔接，整个过程不能间隔太久，以免空气中的杂物灰尘污染。

H.熔接时要选用优质的热缩套管，尤其不要使用弯曲变形和进了异物的热缩套管，操作时也要特别注意，不要让杂物进入热缩套管内。

I.盘纤工作一定要等热缩套管完全冷却后进行。将热缩套压入收容盘时，要将热缩套管光纤面朝上，加强铁件面朝下，如果光纤朝下对着凹槽壁，压入时可能会挤断光纤。当所有的光纤都盘完后，应再仔细地检查一遍，防止有光纤跳出收容盘。

J.进入接头盒两端的光缆必须固定牢固，以免安装接头盒时光缆被拉动，导致光纤接头位置错动而使接头损耗增大。在封盒时需注意的是，螺丝和加紧部件在紧固时应该对称施加力量，单边施加力量容易引起接头盒变形，造成密封不良甚至塑料件损坏，导致雨水进入接头盒影响接头损耗。

三、结语

减小光纤接头的熔接损耗可使整条光纤链路传输损耗降低从而增加无中继放大的传输距离，提高光纤的维护余量，改善传输质量。文中列举了许多从实践工作中总结而来的经验措施，为我们今后进行光缆线路施工时提供了宝贵意见，值得借鉴。今后在大量的工程实践中，还应不断的学习和总结，寻找更完善的接续方法和措施，使得光纤接续损耗更低。

参考文献：

[1]甘勋.提高光通信光纤耦合效率的控制方法研究[D].中国科学院研究生院（光电技术研究所），2016.

[2]杨鹏.提高光纤强度的方法[J].光纤与电缆及其应用技术，2006（04）：3335.