光纤系统的接续

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潘利平张英

黑龙江省勃利县广播电视事业局，黑龙江七台河154500

摘要 在光纤传输链路中，任意一点连接时存在不连续现象都会产生损耗及反射，影响整个光纤传输质量。

关健词 光纤固定接续；光纤的活性接续；带状光纤的固定接续

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）61-0101-02

光纤的连接是光纤传输系统中的一项基础技术。 在实际工程中接续的优劣在很大程度上将直接影响系统的传输质量，由于光纤直径很细，尤其是单模光纤芯直径细至9.3±0.5um使用的又是玻璃纤芯，连接要求的精度很高，因此必须使用专用机器和工具才行。

1 光纤固定接续

1.1固定接续应用范围及要求

光纤传输系统的固定接续主要用于光传输路线中光缆的光纤间互相对接，光缆中光纤和尾纤的连接。它们都是长久性的固定接续，要求可靠，引入附加损耗小。具体要求如下：

1）光纤中任意两根光纤在工厂条件下熔接损耗应满足（1310nm~1550nm）。对于单模光纤，平均值≤0.05dB,最大值≤0.1dB对于多模光纤应≤0.03dB；对色散位移光纤应≤0.07dB,后向反射损耗应＞60dB，张力可达200g~400g并具有良好的重复性；2）接续温度特性良好，附加损耗小于0.01dB；3）具有足够操作机械强度，接续点易保护使用寿命长；4）操作方便，易于掌握，接续成本低。

1.2固定熔接接续方法

光纤熔接法是光纤接续最早采用方法之一，也是目前广泛应用的一种方法。它是用短暂高压电弧烧熔两根对接光纤端面，使其光界面消除，熔融为一体达成连接。光纤熔接需使用专用的熔接机，随着光纤技术的发展，光纤熔接机的更新换代也非常迅速，新型光纤熔接机采用微电脑控制并有各种操作提示和熔接后附加损耗等显示。光纤熔接操作方法如下：

1）首先将要对接的两根光纤去掉二次被复层和预复层30mm~40mm长，在其中一根光纤上套上热缩管，用无水乙醇或光纤清洗剂清洗光纤剥裸部分，再用金刚刀切除10mm~20mm后放入熔接机中的光纤槽，手动调整熔接机使用两根光纤预对中；2）熔接机按下自动档后，它将两根光纤进行准确对中，并调好两根光纤端面间隙，此时机微电脑能作出提示，比如，光纤端面不清洁、光纤端面不平整，则需要重新处理；或者处理正常会提示、可以熔接等信息；3）关好熔接机电弧光防护帽，熔接机自动开始熔接，接续完毕后，熔接机液晶显示器将显示接续点损耗多少，如果超过设计要求，则需剪断重新熔接；4）将光纤熔接前所套的热缩管中心移动到接头点，放置熔接机上专用加热数分钟，由于热缩管中有一根50mm的不锈钢丝，热缩后接点便固定在钢丝上，使接续点得到很好的保护。

2 光纤的活性接续（活接头）

光纤的活动连接主要用于光缆与设备如光发射机、光接收机、光测试仪表等的连接，光纤与其它无源器件的连接，用光端机内部和光配线架的连接，这些地方的连接主要依赖于各种型号的光纤活动连接器将光纤与设备连接在一起。其主要技术性能要求如下：

1）插入附加损耗小，一般小于0.2dB；

2）回波损耗大于45dB以上；

3）反复插拔500次~1000次后附加损耗变化小于0.1dB。

由于APC连接器的端面研磨抛光处理为8度斜角的球面体，具有较高的后向反射损耗因而在光纤CATV链路中得到广泛应用。

光纤链路的回波损耗：

1）在一条光纤传输链路中，所有连接器总的回波损耗必须大于40dB，以便把回波损耗对链路C/N的影响降至最低程度。一般链路内有许多器件之间的连接，用于光发射机、光接收机、光无源器件、接线板、耦合板以及外部设备接口，由于每个连结处微弱的回波损耗效应是叠加的，因而改善每个连接处的匹配是很重要的。这可以通过使用最大程度地减少每个接口反射的APC连结器来实现。

2） APC连接器与标准PC连结器的比较

（1）PC连接器插头体端面处理为球面形，APC连接器端处理为倾角呈8度的球面形，所以APC连接器即使不连接也保持固定的回波损耗。这为在检修链路时，将多个分光器端口断开并不会中断其它分支上的信号，这种固定不变的回波损耗特性还允许不中断服务地扩展系统装置，而标准PC连接器，其回波损耗会差到14dB；

（2）即使接触面之间弄脏或出空隙，APC连接器也能维持其回波损耗不变。可是标准PC连接器则要求极好的接合面才能维持固定的回波损耗，因而标准PC连接器一旦产生脏的气隙回波损耗便会达到14dB。

如果一个活动接头端面弄脏了，光链路会出现如下情况：

光发射机输出功率下降。即使光输出功率保持稳定，由差的光回波损耗会导致C/N和CTB、CSO劣化。为此需对链路中的活动接头进行检查和清洁。为避免光纤器件受损，在修理激光器部件时，应采取各种静电保护。APC连接器的清洁一般可将APC插头从适配器中拔出，用无纤维棉球棒粘异丙基和酒精擦拭即可。

3 带状光纤的固定接续

目前带状光纤固定接续一般有三种方法：一种是熔接法，采用带状光纤群焊机；第二种是V型槽法，应用多光纤的接续模块。上述两种方法对于为数不算多的光缆而言是行之有效的接续方法。但对于高密度光缆可采用第三种方法，即预装配的带状光纤连结器。

1）带状光缆中光纤的熔接与单芯光纤的熔接相类似，但是所用的设备和工具与单根光纤熔接接的设备和工具完全不同。

由于带状光纤涂复层与光纤的粘结面很大，要剥去带状光纤的被复层，必须使用专用的带加热装置的涂复层剥除器，其中心部分为加热器与中间的上盖带有剥除刀片，一边端头配备各种芯数夹具的模块，应用它才能将带状光纤上的被复层清洁，安全的剥除。

带状光纤端面的切割也用专用工具，这种切割工具的刀刃可在同一平面上同时将带状光纤的各光纤划出缺口，在拉力的作用下，带状光纤断裂，其断面呈镜面状、与轴线的夹角0.5°，光纤的切割长度为10mm。

由于带状光纤群焊机一般都设置了多个接续程序，可供用户选择，当切割好的带状光纤在群焊机中设置完毕以后，群焊机便自动地进行光纤端面清洁、端面间隙调整、端面检查、放电熔接、接续部位形状检查及损耗估算，整个过程时间约50S，熔接完毕再对接头套上热缩管保护处理。

2）V型槽法

V型槽法是采用以V型 槽为核心元件制成精密的多芯光纤接续模块。这种接头的尺寸为38.1×12.7×6.73mm，有4、6、8、10、12芯等五种规格，能适合这几种多光纤的接续，也可以应用于这类带状光纤的固定连接。这种接续模块由外壳底板和刻有V形槽的上盖组成，V型槽元件是采用精密模具制成，在带状光纤插入模块之前，光纤的端部同样需剥被复层，切割端面。这些工艺过程和使用的工具与熔接法相同，装配时，首先将制备好的光纤插入模块，然后将楔形塞入外壳，使具有弹性的刻有V形槽的上盖压紧底板，于是两根相对接的光纤在精密的V型槽中对准同轴，最后再套上端帽和护套。这种接续接头的平均连接损耗0.1dB，后向反射损耗在大于60dB，单根光纤接头的抗拉强度大于453.6g。

3）预装配连接器接续

这种方法是在光缆现场连接前，先将光纤的端部预先装配好带状光纤连接器的插头体。这样在现场连接时，只要将两个插头体对接好，并置于接头盒内，可在很短的时间内完成接续工作。

现场连接用带状光纤连接器采用MT型连接器为基本单元结构，一般有4~16芯结构多种；对于超过16芯的带状光纤连接一般以16芯为一个单元，采用多个单元进行组合，如以80芯为例，可采用5个16芯连接器插头体组合而成，可以叠置，也可以形成整体；叠置式是采用连接片连接五个单元的卡簧，使之成为一体，这种结构的优点是便于维修，拔去连接销和连接片，可更换一个16芯的单元而保持其他光路的接通。

采用MT连接器与带状光纤的预装配大致有4个过程，即：带状光纤端部制备，插头体密排微孔灌胶、光纤插入插头体并固化，端研磨抛光。

光纤端部制备的专用工具与带状焊接用的工具相同。先在插头体的密排微孔内预先灌胶，然后将制备好垢密排光纤插入插头体的密排微孔内，精细的做到使插入的光纤与微孔的轴向保持平行，并使其固化。在光纤连接的横向错位和角度倾斜为最小的前提下，研磨抛光是保证连接器性能最关键的工作，为提高接头处后向反射损耗，一般在插头体的端部磨成8°的倾斜面，并在此基础上作微凸加工以保证光纤的物理接触。因此，研磨抛光时主要控制斜面角度精度为±0.1°和端面的平度为±1mm。目前这种MT型带状光纤连接器的接续插入损耗可以0.2dB，后向反射损耗一般可以大于50dB，重复插拔100次后的损耗变化小于0.2dB。由于MT型连接器尺寸很小，矩型插头体尺寸为6.4mm×2.5mm，为光缆的敷设带来方便，所以光缆不会受到地下管道的限制，由于接头为组合形式，所以对大芯数的标识也带来方便。

在光纤传输链路中，任意一点连接存在不连续现象都会产生损耗及反射，影响整个光纤传输质量。 所以，要培养严谨细致的工作作风，勤于总结和思考，才能提高实践操作技能，降低接续损耗，全面提高光缆接续质量。

参考文献

[1]范寿嗣.有线电视模拟－数字光纤传输技术，1999，11.

[2]王新全.华北电力技术，1998，11.

[3]冯宪慧.天津科技，2009，1.