08-单元八-光纤冷接技术解析

训练目标 1.学习光纤端接原理，了解光纤端面的结构和清洁保 护方法。 2.了解光纤冷接技术原理、皮线光缆结构原理，掌握 光纤快速连接器和光纤冷接子的结构原理与制作方法。 3.熟悉光纤链路的测试方法。
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8.1 光纤接头
8.1.1 常用光纤接头与冷接子
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8.2
光纤冷接技术
8.2.2 光纤冷接技术原理
1.V型槽 无论是快速连接器，还是光纤冷接子，要实现纤芯的精确对接，就必 须要将光纤固定住位置，这就是V型槽的作用，如图8-5所示。 2.匹配液 对接光纤的端面间，并不能完美无隙的贴在一起，匹配液的作用就是 填补他们之间的间隙，它是一种透明无色的液体，折射率与光纤一致。匹 配液可弥补光纤切割缺陷引起的损耗过大，图8-6为光纤与匹配液中光信号 传播的示意图。匹配液通常密封在V型槽内，以免流失。
图8-1
纵向偏离为零的光纤连接
图8-2
纵向明显偏离的光纤连接
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8.1 光纤接头
8.1.2 光纤接头对接原理
回波损耗是用来衡量连接器端面的后向反射光大小的参数。回波的本 质也就是光线反射，根据菲涅尔反射原理，光线在传输过程中遇到两种折射 率不同的界面时会发生菲涅尔反射，造成光通路中的信号叠加或干涉。在光 纤接续时，出现轴向错位、纤芯倾斜、空隙、端面倾斜和纤芯直径及折射率 的微小差异等，这些不连续性，就会使部分光功率变成散射损耗，或以反射 波形式返回发送端，产生回波损耗，如图8-3所示。
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——世界技能大赛信息网络布线竞赛项目训练指导书
主编：卢勤、王公儒
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单元八
光纤冷接技术
训练任务 本单元重点学习和了解光纤端接原理、光纤端面的结 构和清洁保护方法，了解光纤冷接技术原理、皮线光缆 结构原理，掌握光纤快速连接器和光纤冷接子的结构原 理与制作方法，熟悉光纤链路的测试方法。
(1)FC型 图8-4
(2)PC(UPC)型 陶瓷插针端面图
(3)APC型
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8.1 光纤接头ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
8.1.4 光纤连接头和适配器的清洁方法
1.光纤连接头的清洁与安装 1）光纤连接头或适配器（耦合器）上都带有保护作用的防尘盖，清洁前先取下防尘 盖。 2）用脱脂棉或无尘纸蘸无水酒精，清洁光纤连接头或适配器上的端面。 3）调整光纤连接头与适配器上的定位槽，沿水平方向用适中的力将连接头插入适配 器孔内。 4）根据光纤连接头的需要与否，旋转（或扣）紧连接头。 5）摆放好连接头带的光纤，不影响系统设备的稳定。 6）从适配器上旋（或拔）下光纤连接头，禁止带光的光纤连接头对准人体或人眼。 2.适配器的清洁 1）采用脱脂棉或无尘纸蘸无水酒精清洁适配器，小心穿入陶瓷套管内进行清洁， 穿入方向始终一致，或者用专门的清洁笔插入清洁。 2）还可采用专用的压缩空气清洁适配器，压缩空气罐的喷嘴对准适配器的陶瓷套 管，把压缩空气吹入陶瓷套管进行清洁。 《信息网络布线工程技术训练教程》
图8-3
接续点不连续现象
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8.1 光纤接头
8.1.3 光纤接头的端面结构
光纤接头采用的是陶瓷插针，其端面的形状与接头性能的优劣密切相关。陶 瓷插针端面如图8-4所示，常见的有三种类型，FC型：端面为平面；PC型：端 面呈球面，UPC型：端面仍为球面，它与PC的不同在于球面半径更小；APC型： 端面与光纤轴线夹角为8度。
图8-5
V型槽
图8-6
光纤与匹配液中光信号传播
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8.2
光纤冷接技术
8.2.2 光纤冷接技术原理
常见的光纤端面分为平面、球面、斜面，因此两段光纤端面之间的接续方式分为 以下几类： 1）平面-平面接续(FC-FC)：指光纤接续点两端均为切制的平面，如图8-7所示。对接 时要加入匹配液弥补接续空隙，实现光信号的低损导通。它是光纤冷接子主要采用的 接续方式。 2）球面-平面接续(PC-FC)：指光纤接续点一端为球面，另一端为平面，如图8-8所示。 根据产品结构的不同，可选择性加入匹配液。用于高品质产品的冷接续方式。 3）球面-球面接续(PC-PC)：指光纤接续点两端均为球面，如图8-9所示。不用加入匹 配液。该方式在活动连接器中大量使用。 4）斜面-斜面接续 (APC-APC)：指光纤接续点两端均为斜面，如图8-10所示。在接续 点加入匹配液。主要用于对回波损耗要求较高的CATV模拟信号的传输。
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8.2
光纤冷接技术
8.2.1 光纤冷接技术的发展
光纤冷接技术，也称为机械接续，把两根处理好端面的光纤固定在高精度V型 槽中，通过外径对准实现纤芯的对接，同时利用V型槽内的匹配液填充光纤切割不 平整所形成的端面间隙，这一过程不需要加热或者熔接，因此称为冷接。 1.光纤冷接的特点 1）冷接全套工具成本低于熔接全套工具和器材。 2）操作简单，对操作人员的技能要求比熔接低。 3）采用结构简单的机械压接工具，可靠性高。 4）工具简单小巧，无需电源，工作环境温度范围宽，适合在各种环境下操作。 5）光纤冷接前期准备工作简单，无需热缩保护。 此外，一般光纤冷接子在压接完成后仍然可开启，较大程度地提高接续效率。 2.光纤冷接的应用 移动通信网络中，光纤冷接主要适用于以下场合： 1）光缆应急抢修。 2）用户接入光缆的建设及维护。 3）移动基站的光纤接入
工程中常用的光纤接头有直通型光纤快速连接器和预埋型光纤快速连 接器两种，常用的光纤冷接子有皮线光缆冷接子和光纤冷接子两种。
8.1.2 光纤接头对接原理
光纤接头和连接器不能单独使用，必须与其它连接器互配，才能形成 光通路的连接，衡量光纤接头和连接器产品质量的主要光学特性指标为插 入损耗（Insert loss）和回波损耗（Return loss）。 插入损耗是指接续的连接器产生的光功率衰减。插入损耗主要由相接 续的两根光纤之间的横向偏离造成，如两根光纤排成一直线，纵向偏离为 零，则其造成的插入损耗最小，如图8-1所示。因为纤芯与光纤包层的不同 心、光纤包层与插针内孔的不同心以及插针内孔与外径的同心度误差等， 都会引起光纤间的纵向偏离，如图8-2所示。