光纤熔接实验报告

创新性实验报告

研究题目：光纤熔接

专业班级：电气工程1001班

姓名（学号）：***** ）完成时间：2011-10-31

指导教师：****

成绩：

研究题目：光纤熔接

[研究内容]：

（1）光纤涂覆层的剥除对光纤损耗的影响；

（2）包层表面的清洁对光纤损耗的影响；

（3）光纤端面切割对光纤损耗的影响；

（4）光纤端面研磨对光纤损耗的影响。

[仪器设备]：

（1）技能训练工作台

（2）光纤熔接机、光纤工具箱（开缆工具、光纤切割刀、光纤剥离钳、凯弗拉线剪刀、斜口剪、酒精棉等）、起子（3）光纤配线架，ST光纤尾纤，ST耦合器，多模光缆，热缩套管

[相关知识]：

光纤（optic fiber）是光导纤维的简称，是一种重要和常用的光波导材料。它利用光的全反射原理将光波能量约束在其界面内，并引导光波沿着光纤轴线方向传播。与电缆相比，光纤（束）具有信息传输容量大、中继距离长、不受电磁场干扰、保密性好和使用轻巧等特点。

随着光纤在广播电视信号传输中的普及应用，全国有线广播电视光缆传输网络规模越来越大，为模拟电视、数字电视、信息通讯等提供了非常优越的传输路径和平台，使服务受众群也不断扩大。做好光纤网络的维护，保障信息不间断、又安全地传输显得尤为重要。但是，由于天气、架设、迁移等原因，各地断缆、断纤事故时有发生，必须及时进行光纤的熔接维护。因此，配备一套良好的光纤熔接设备和一批熟练掌握光纤熔接技术的专业技术人员，对搞好网络运营非常有必要。光纤熔接，技术性强，要求高，既有一定的技术技巧，也有一定的技术规律，操作时要仔细观察，周密考虑，按部就班，规范实施，特别在端面制备、熔接、盘纤等环节，更要谨慎细致，一气呵成，使光纤熔接的美观可靠，又符合技术标准要求。

[实验原理]：

（1）光纤结构

光纤内心层是一根计息的玻璃柱，称为轴心（Core）。轴心被一圈玻璃包围，称为被覆层（Cladding），被覆层的折射率比轴心小，所以轴心里传导的光线如果折射到被覆层，便会折回轴心内。最外层涂层（Coating），起保护作用。（2）光纤熔接机原理

光纤熔接机主要用于光通信中光缆的施工和保护。主要是靠放出电弧将两头光纤熔化，同时运用准直原理平缓推进，以实现光纤模场的耦合。一般光纤熔接机由熔接部分和监控部分组成两者用多芯软线连接。熔接部分为执行机构，主要有光纤调芯平台、放电电极、计数器、张力测试装置以及监控系统的传感系统和光学系统等，由于光纤径向折同，镜反射进入摄像管的光亦不同，这样即可分辨出代接光纤而在监视器荧光屏上成像。从而监测和显示光纤耦合和熔接情况，并将信息反馈给中央处理机，后者再回控微调架进行调接，直至耦合最佳。

（3）光纤涂覆层的剥除

可采用剥线钳、刀片等方法进行剥除；包层表面的清洁既可采用物理方法，也可采用化学方法；采用不同的切割工具对光纤端面进行切割。

[实验装置简介]：

目前实验室使用的光纤熔接仪是保偏光纤熔接仪FSM-40PM。本仪器利用剖面对准系统进行纤芯对准. 为PANDA光纤提供全自动的转动对准方式，并为 Tiger 光纤提供 PAS功能. 为PM光纤熔接提供串扰估算功能. 提供高抗张强度以及短切割长度熔接的能力. 光纤固定系统无需特殊技巧，熔接性能可靠 . 有5英寸高解析度液晶显示屏. 熔

接标度功能保证放电稳定性. PC接口以及电器仪表反馈功能. 为工厂生产设计的低工作台.

[熔接方法]：

一.端面的制备

光纤端面的制备包括剥覆、清洁和切割这几个环节。合格的光纤端面是熔接的必要条件，端面质量直接影响熔接质量。

1.1光纤涂面层的剥除

光纤涂面层的剥除,要掌握平、稳、快三字剥纤法。“平”，即持纤要平。左手拇指和食指捏紧光纤，使之成水平状，所露长度以5cm为准，余纤在无名指、小拇指之间自然打弯，以增加力度，防止打滑。“稳”，即剥纤钳要握得稳。“快”即剥纤要快，剥纤钳应与光纤垂直，上方向内倾斜一定角度，然后用钳口轻轻卡住光纤，右手随之用力，顺光纤轴向平推出去，整个过程要自然流畅，一气呵成。

1.2 裸纤的清洁

裸纤的清洁，应按下面的两步操作：

（1）观察光纤剥除部分的涂覆层是否全部剥除，若有残留，应重新剥除。如有极少量不易剥除的涂覆层，可用绵球沾适量酒精，一边浸渍，一边逐步擦除。

（2）将棉花撕成层面平整的扇形小块，沾少许酒精（以两指相捏无溢出为宜），折成“V”形，夹住以剥覆的光纤，顺光纤轴向擦拭，力争一次成功，一块棉花使用2～3次后要

及时更换，每次要使用棉花的不同部位和层面。

1.3裸纤的切割

裸纤的切割是光纤端面制备中最为关键的部分，精密、优良的切刀是基础，而严格、科学的操作规范是保证。

1）切割刀的选择

切刀有手动和电动两种。

2）谨防端面污染

热缩套管应在剥覆前穿入，严禁在端面制备后穿入。裸纤的清洁、切割和熔接的时间应紧密衔接，不可间隔过长，特别是以制备的端面，切勿放在空气中。移动时要轻拿轻放，防止与其他物件擦碰。在接续中应根据环境，对切刀“V”形槽、压板、刀刃进行清洁，谨防端面污染。

二.光纤熔接

熔接前根据光纤的材料和类型，设置好最佳预熔主熔电流和时间以及光纤送入量等关键参数。

熔接过程中还应及时清洁熔接机“V”形槽、电极、物镜、熔接室等，随时观察熔接中有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象。

[注意事项]：

一、影响光纤熔接损耗的主要因素

影响光纤熔接损耗的因素较多，大体可分为光纤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，主要有四点。

（1）光纤模场直径不一致；

（2）两根光纤芯径失配；

（3）纤芯截面不圆；

（4）纤芯与包层同心度不佳。

2．影响光纤接续损耗的非本征因素即接续技术。

（1）轴心错位：单模光纤纤芯很细，两根对接光纤轴心错位会影响接续损耗。

（2）轴心倾斜：当光纤断面倾斜1°时，约产生0.6dB 的接续损耗，如果要求接续损耗≤0.1dB，则单模光纤的倾角应为≤0.3°。

（3）端面分离：活动连接器的连接不好，很容易产生端面分离，造成连接损耗较大。

（4）端面质量：光纤端面的平整度差时也会产生损耗，甚至气泡。

（5）接续点附近光纤物理变形：光缆在架设过程中的拉伸变形，接续盒中夹固光缆压力太大等，都会对接续损耗有影响。

二.一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤