光纖熔接工程技術.ppt

第11章光纖熔接工程技術 西安開元電子實業(yè)有限公司 綜合布線概預算是綜合布線設計環(huán)節(jié)的一部分 它對綜合布線項目工程的造價估算和投標估價及后期的工程決算都有很大的影響 根據(jù)工程技術要求及規(guī)模容量 需要首先設計繪制出施工圖紙 按設計施工圖紙統(tǒng)計工程量并乘以相應的定額即可概 預算出工程的總體造價 此過程即為綜合布線工程的概 預算 統(tǒng)計工程量時 盡量要與概預算定額的分部 分項工程定額子目劃分相一致 按標準化要求進行統(tǒng)計 以便采用微機編制概預算 采用綜合布線工程概預算編制計算機管理系統(tǒng) 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 1光纖概述11 1 1光纖11 1 2光纖與光纜的區(qū)別11 2光纖的傳輸特點11 3光纖的傳輸原理和工作過程11 3 1光纖傳輸原理11 3 2光纖傳輸過程11 4光纖熔接工程技術11 4 1光纖熔接技術原理11 4 2光纖接續(xù)的過程和步驟11 4 3光纜接續(xù)質(zhì)量檢查11 4 4影響光纖熔接損耗的主要因素11 4 5降低光纖熔接損耗的措施11 4 6光纖接續(xù)點損耗的測量 11 5盤纖的方法11 5 1盤纖規(guī)則11 5 2盤纖的方法11 6光纖熔接工程技術實訓項目11 6 1實訓項目一光纖熔接11 7工程經(jīng)驗11 7 1工程經(jīng)驗一光纖涂面層的剝除11 7 2工程經(jīng)驗二裸纖的清潔11 7 3工程經(jīng)驗三裸纖的切割11 7 4工程經(jīng)驗四光纖的熔接習題 第11章光纖熔接工程技術 西安開元電子實業(yè)有限公司 11 1光纖概述11 1 1光纖光纖是一種將信息從一端傳送到另一端的媒介 是一條玻璃或塑膠纖維作為讓信息通過的傳輸媒介 光纖和同軸電纜相似 只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層 中心是光傳播的玻璃芯 在多模光纖中 芯的直徑是15 m 50 m 大致與人的頭發(fā)的粗細相當 而單模光纖芯的直徑為8 m 10 m 芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套 以使光纖保持在芯內(nèi) 再外面的是一層薄的塑料外套 用來保護封套 光纖通常被扎成束 外面有外殼保護 纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體 它質(zhì)地脆 易斷裂 因此需要外加一保護層 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 1 2光纖與光纜的區(qū)別通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆 光纖在實際使用前外部由幾層保護結(jié)構(gòu)包覆 包覆后的纜線即被稱為光纜 外層的保護結(jié)構(gòu)可防止糟糕環(huán)境對光纖的傷害 如水 火 電擊等 光纜包括 光纖 緩沖層及披覆 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 2光纖的傳輸特點由于光纖是一種傳輸媒介 它可以像一般銅纜線 傳送電話通話或電腦數(shù)據(jù)等資料 所不同的是 光纖傳送的是光信號而非電信號 光纖傳輸具有同軸電纜無法比擬的優(yōu)點而成為遠距離信息傳輸?shù)氖走x設備 因此 光纖具有很多獨特的優(yōu)點 1 傳輸損耗低 2 傳輸頻帶寬 3 抗干擾性強 4 安全性能高 5 重量輕 機械性能好 6 光纖傳輸壽命長 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 3光纖的傳輸原理和工作過程光纖是光波傳輸?shù)慕橘|(zhì) 是由介質(zhì)材料構(gòu)成的圓柱體 分為芯子和包層兩部分 光波沿芯子傳播 在實際工程應用中 光纖是指由預制棒拉制出纖絲經(jīng)過簡單被復后的纖芯 纖芯再經(jīng)過被復 加強和防護 成為能夠適應各種工程應用的光纜 11 3 1光纖傳輸原理光波在光纖中的傳播過程利用光的折射和反射的原理來進行的 一般來說 光纖芯子的直徑要比傳播光的波長高幾十倍以上 因此利用幾何光學的方法定性分析是足夠的 而且對問題的理解也很簡明 直觀 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 3 2光纖傳輸過程首先由發(fā)光二極管LED或注入型激光二極管ILD發(fā)出光信號沿光媒體傳播 在另一端則有PIN或APD光電二極管作為檢波器接收信號 對光載波的調(diào)制為移幅鍵控法 又稱亮度調(diào)制 IntensityModulation 典型的做法是在給定的頻率下 以光的出現(xiàn)和消失來表示兩個二進制數(shù)字 發(fā)光二極管LED和注入型激光二極管ILD的信號都可以用這種方法調(diào)制 PIN和ILD檢波器直接響應亮度調(diào)制 功率放大 將光放大器置于光發(fā)送端之前 以提高入纖的光功率 使整個線路系統(tǒng)的光功率得到提高 在線中繼放大 建筑群較大或樓間距離較遠時 可起中繼放大作用 提高光功率 前置放大 在接收端的光電檢測器之后將微信號進行放大 以提高接收能力 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 4光纖熔接工程技術光纖傳輸具有傳輸頻帶寬 通信容量大 損耗低 不受電磁干擾 光纜直徑小 重量輕 原材料來源豐富等優(yōu)點 因而正成為新的傳輸媒介 光在光纖中傳輸時會產(chǎn)生損耗 這種損耗主要是由光纖自身的傳輸損耗和光纖接頭處的熔接損耗組成 光纜一經(jīng)定購 其光纖自身的傳輸損耗也基本確定 而光纖接頭處的熔接損耗則與光纖的本身及現(xiàn)場施工有關 努力降低光纖接頭處的熔接損耗 則可增大光纖中繼放大傳輸距離和提高光纖鏈路的衰減裕量 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 4 1光纖熔接技術原理光纖連接采用熔接方式 熔接是通過將光纖的端面熔化后將兩根光纖連接到一起的 這個過程與金屬線焊接類似 通常要用電弧來完成 熔接的示意圖如圖11 1 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 圖11 1光纖熔接示意圖 熔接連接光纖不產(chǎn)生縫隙 因此不會引入反射損耗 入射損耗也很小 在0 01 0 15dB之間 在光纖進行熔接前要把它的涂敷層剝離 機械接頭本身是保護連接的光纖的護套 但熔接在連接處卻沒有任何的保護 因此 熔接光纖設備包括重新涂敷器 它涂敷熔接區(qū)域 作為選擇的另一種方法是 我們使用熔接保護套管 它們是一些分層的小管 其基本結(jié)構(gòu)和通用尺寸如圖11 2 將保護套管套在接合處 然后對它們進行加熱 內(nèi)管是由熱縮材料制成的 因此這些套管就可以牢牢地固定在需要保護的地方 加固件可避免光纖在這一區(qū)域受到彎曲 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 圖11 2光纖熔接保護套管的基本結(jié)構(gòu)和通用尺寸 11 4 2光纖接續(xù)的過程和步驟 1 開剝光纜 并將光纜固定到接續(xù)盒內(nèi) 在開剝光纜之前應去除施工時受損變形的部分 使用專用開剝工具 將光纜外護套開剝長度1m左右 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 2 分纖 將光纖分別穿過熱縮管 將不同束管 不同顏色的光纖分開 穿過熱縮管 剝?nèi)ネ扛矊拥墓饫w很脆弱 使用熱縮管 可以保護光纖熔接頭 如圖11 3 圖11 3光纖穿熱縮管護套 3 準備熔接機打開熔接機電源 采用預置的程式進行熔接 并在使用中和使用后及時去除熔接機中的灰塵 特別是夾具 各鏡面和V型槽內(nèi)的粉塵和光纖碎未 熔接前要根據(jù)系統(tǒng)使用的光纖和工作波長來選擇合適的熔接程序 如沒有特殊情況 一般都選用自動熔接程序 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 4 制做對接光纖端面 光纖端面制作的好壞將直接影響光纖對接后傳輸質(zhì)量 所以在熔接前一定要做好被要熔接光纖的端面 首先用光纖熔接機配置的光纖專用剝線鉗剝?nèi)ス饫w纖芯上的涂覆層 再用沾酒精的清潔棉在裸纖上擦拭幾次 用力要適度 如圖11 4 然后用精密光纖切割刀切割光纖 切割長度一般為10mm 15mm 如圖11 5 圖11 4用剝線鉗去除纖芯涂覆層 5 放置光纖 將光纖放在熔接機的V形槽中 小心壓上光纖壓板和光纖夾具 要根據(jù)光纖切割長度設置光纖在壓板中的位置 一般將對接的光纖的切割面基本都靠近電極尖端位置 關上防風罩 按 SET 鍵即可自動完成熔接 需要的時間一般根據(jù)使用的熔接機而不同 一般需要8 10秒 如圖11 6 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 圖11 5用光纖切割刀切割光纖 圖11 6熔接光纖放置光纖 6 移出光纖用加熱爐加熱熱縮管 找開防風罩 把光纖從熔接機上取出 再將熱縮管放在裸纖中間 在放到加熱爐中加熱 加熱器可使用20mm微型熱縮套管和40mm及60mm一般熱縮套管 20mm熱縮管需40秒 60mm熱縮管為85秒 如圖11 7 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 圖11 7用加熱爐加熱熱縮管 7 盤纖固定 將接續(xù)好的光纖盤到光纖收容盤內(nèi) 在盤纖時 盤圈的半徑越大 弧度越大 整個線路的損耗越小 所以一定要保持一定的半徑 使激光在光纖傳輸時 避免產(chǎn)生一些不必要的損耗 8 密封和掛起 如果野外熔接時 接續(xù)盒一定要密封好 防止進水 熔接盒進水后 由于光纖及光纖熔接點長期浸泡在水中 可能會先出現(xiàn)部分光纖衰減增加 最好將接續(xù)盒做好防水措施并用掛鉤并掛在吊線上 至此 光纖熔接完成 11 4 3光纜接續(xù)質(zhì)量檢查在熔接的整個過程中 都要用OTDR測試儀表加強監(jiān)測 保證光纖的熔接質(zhì)量 減小因盤纖帶來的附加損耗和封盒可能對光纖造成的損害 決不能僅憑肉眼進行判斷好壞 1 熔接過程中對每一芯光纖進行實時跟蹤監(jiān)測 檢查每一個熔接點的質(zhì)量 2 每次盤纖后 對所盤光纖進行例檢 以確定盤纖帶來的附加損耗 3 封接續(xù)盒前對所有光纖進行統(tǒng)一測定 查明有無漏測和光纖預留空間對光纖及接頭有無擠壓 4 封盒后 對所有光纖進行最后監(jiān)測 以檢查封盒是否對光纖有損害 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 4 4影響光纖熔接損耗的主要因素影響光纖熔接損耗的因素較多 大體可分為光纖本征因素和非本征因素兩類 1 光纖本征因素是指光纖自身因素 主要有四點 1 光纖模場直徑不一致 2 兩根光纖芯徑失配 3 纖芯截面不圓 4 纖芯與包層同心度不佳 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 2 影響光纖接續(xù)損耗的非本征因素即接續(xù)技術 1 軸心錯位 單模光纖纖芯很細 兩根對接光纖軸心錯位會影響接續(xù)損耗 當錯位1 2 m時 接續(xù)損耗達0 5dB 2 軸心傾斜 當光纖斷面傾斜1 時 約產(chǎn)生0 6dB的接續(xù)損耗 如果要求接續(xù)損耗 0 1dB 則單模光纖的傾角應為 0 3 3 端面分離 活動連接器的連接不好 很容易產(chǎn)生端面分離 造成連接損耗較大 4 端面質(zhì)量 光纖端面的平整度差時也會產(chǎn)生損耗 5 接續(xù)點附近光纖物理變形 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 3 其他因素的影響 接續(xù)人員操作水平 操作步驟 盤纖工藝水平 熔接機中電極清潔程度 熔接參數(shù)設置 工作環(huán)境清潔程度等均會影響到熔接損耗的值 11 4 5降低光纖熔接損耗的措施1 一條線路上盡量采用同一批次的優(yōu)質(zhì)名牌裸纖2 光纜架設按要求進行3 挑選經(jīng)驗豐富訓練有素的光纖接續(xù)人員進行接續(xù)4 接續(xù)光纜應在整潔的環(huán)境中進行5 選用精度高的光纖端面切割器來制備光纖端面6 正確使用熔接機 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 4 6光纖接續(xù)點損耗的測量光損耗是度量一個光纖接頭質(zhì)量的重要指標 有幾種測量方法可以確定光纖接頭的光損耗 如使用光時域反射儀 OTDR 或熔接接頭的損耗評估方案等 1 熔接接頭損耗評估通過從兩個垂直方向觀察光纖 計算機處理并分析該圖像來確定包層的偏移 纖芯的畸變 光纖外徑的變化和其他關鍵參數(shù) 使用這些參數(shù)來評價接頭的損耗 2 使用光時域反射儀 OTDR 光時域反射儀 OTDR OpticalTimeDomainReflectometer 又稱背向散射儀 其原理是 往光纖中傳輸光脈沖時 由于在光纖中散射的微量光 返回光源側(cè)后 可以利用時基來觀察反射的返回光程度 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 5盤纖的方法盤纖是一門技術 也是一門藝術 科學的盤纖方法 可使光纖布局合理 附加損耗小 經(jīng)得住時間和惡劣環(huán)境的考驗 可避免因擠壓造成的斷纖現(xiàn)象 11 5 1盤纖規(guī)則1 沿松套管或光纜分歧方向為單元進行盤纖 前者適用于所有的接續(xù)工程 后者僅適用于主干光纜末端且為一進多出 2 以預留盤中熱縮管安放單元為單位盤纖 3 特殊情況 如在接續(xù)中出現(xiàn)光分路器 上 下路尾纖 尾纜等特殊器件時要先熔接 熱縮 盤繞普通光纖 在依次處理上述情況 為了安全常另盤操作 以防止擠壓引起附加損耗的增加 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 5 2盤纖的方法1 先中間后兩邊 即先將熱縮后的套管逐個放置于固定槽中 然后再處理兩側(cè)余纖 優(yōu)點 有利于保護光纖接點 避免盤纖可能造成的損害 在光纖預留盤空間小 光纖不易盤繞和固定時 常用此種方法 2 從一端開始盤纖 固定熱縮管 然后再處理另一側(cè)余纖 優(yōu)點 可根據(jù)一側(cè)余纖長度靈活選擇銅管安放位置 方便 快捷 可避免出現(xiàn)急彎 小圈現(xiàn)象 3 特殊情況的處理 如個別光纖過長或過短時 可將其放在最后 單獨盤繞 帶有特殊光器件時 可將其另一盤處理 若與普通光纖共盤時 應將其輕置于普通光纖之上 兩者之間加緩沖襯墊 以防止擠壓造成斷纖 且特殊光器件尾纖不可太長 4 根據(jù)實際情況采用多種圖形盤纖 按余纖的長度和預留空間大小 順勢自然盤繞 且勿生拉硬拽 應靈活地采用圓 橢圓 CC 多種圖形盤纖 注意R 4cm 盡可能最大限度利用預留空間和有效降低因盤纖帶來的附加損耗 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 6光纖熔接工程技術實訓項目11 6 1實訓項目一光纖熔接 實訓目的 1 熟悉和掌握光纜的種類和區(qū)別 2 熟悉和掌握光纜工具的用途和使用方法和技巧 3 熟悉光纜跳線的種類 4 熟悉光纜耦合器的種類和安裝方法 5 熟悉和掌握光纖的熔接方法和注意事項 實訓要求 1 完成光纜的兩端剝線 不允許損傷光纜光芯 而且長度合適 2 完成光纜的熔接實訓 要求熔接方法正確 并且熔接成功 3 完成光纜在光纖熔接盒的固定4 完成耦合器的安裝 5 完成光纖收發(fā)器與光纖跳線的連接 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 實驗設備主要工具 1 光纖熔接機見圖11 8所示 2 光纖工具箱見圖11 9所示 實訓項目和步驟 第一步 光纜的兩端剝線 第二步 光纜在熔接盒內(nèi)的固定 第三步 光纜熔接 第四步 光纖耦合器的安裝 第五步 完成布線系統(tǒng)光纖部分的連接 實訓報告要求 1 以表格形式寫清楚實訓材料和工具的數(shù)量 規(guī)格 用途 2 分步陳述實訓程序或步驟以及安裝注意事項 3 實訓體會和操作技巧 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 圖11 8光纖熔接機 圖11 9光纖工具箱 11 7工程經(jīng)驗11 7 1工程經(jīng)驗一光纖涂面層的剝除光纖涂面層的剝除 首先用左手大拇指和食指捏緊纖芯將光纖纖芯持平 所露長度以8cm為準 將余纖放在無名指 小拇指之間 以增加力度 防止打滑 右手握緊剝線鉗 將剝纖鉗應與光纖垂直 上方向內(nèi)傾斜一定角度 然后用鉗口輕輕卡住光纖隨之用力 順光纖軸向平推出去 在這需注意的是力度的把握 用力過大會將纖芯弄斷 力度太小 光纖涂面層取不掉 西安開元電子實業(yè)有限公司 第11章光纖熔接工程技術 11 7 2工程經(jīng)驗二裸纖的清潔在工程的實際的應用中 裸纖的清潔在光纖的熔接中起到非常重要的作用 這就要求我們在實際工程中真正的做好裸纖的清潔 在實際工作中應按下面的兩步操作 1 觀察光纖剝除部分的涂覆層是否全部剝除 若有殘留 應重新剝除 如有極少量不易剝除的涂覆層 可用綿球沾適量酒精 一邊浸漬 一邊逐步擦除 2 將棉花撕成層面平整的小塊 沾少許