光缆熔接和维护.ppt

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1、,层绞式光缆,GYFTY层绞式光缆的结构是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的松套管中，套管内填充 阻水化合物。缆芯中心是一根FRP线加强件，松套管或填充绳）围绕中心加强件绞合成紧凑和圆形的缆芯。缆芯内的缝隙充以阻水填充物，聚乙烯护套成缆。,加强铠式光缆,GYXTS中心束管式加强铠光缆的结构是将单模或多模光纤套入由高质量的塑料做成的松套管中,套管内填充阻水化合物.松套外用双面涂塑钢带(PSP)包, 用812根高品质的钢丝绞合护套成缆.钢带和松套管中间的阻水带保证了光缆的紧凑和纵向阻水.GYXTS成缆方式:双面涂覆钢带(PSP)纵包后聚乙烯护套成缆.,中心束管式光缆,GYXTW中心束管式架空

2、光缆的结构是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的松套管中，套管内填充阻水化合物。松套管外用双面涂塑（皱纹）钢带纵包，钢带和松套管中间的阻水环保证了光缆的紧凑和纵向阻水，两侧放置的两根平行钢丝加强后护套成缆。,光缆结构,光缆结构,一根光缆里有1到数根束管和填充绳，每根束管有212芯光纤不等。,首先要知道光缆、光纤的结构及用途。 光缆有六种组成：纤芯、包层、缓冲层、松套型、加强单元、外护套。,1、纤芯是纯玻璃材料，包层为不纯的玻璃材料。 2、包层是折射率不同，可使光线在内部全部反射，包层的折射率比 纤芯小不到1 3、缓冲层的三个作用：保护光纤表面不受损伤，使光纤不易受弯曲损伤，防潮 4、缓冲层

3、的类型：紧套型：室内使用，小角度的弯曲，抗温度变化性能不好 松套型：室外使用，凝胶混合物保证低温性能，抗温度变化性能好。 5、加强单元增加光纤强度，安装过程中或者安装完毕之后，减缓光纤所受的张力。 6、常用增加强度方法：环氧树脂玻璃丝棒，钢材 7、外护套可以保护光纤在以下环境中使用： 恶劣环境，油、臭氧、 酸、潮湿，磨损，高温等等 8、外护套所使用的材料：PVC，聚乙烯，聚丙烯，聚亚安酯，尼龙，特弗龙的涂敷层。其作用是增加光纤的机械强度与弯曲性。,光纤结构,光纤裸纤一般分为三层： 中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5m)，中 间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125m)，最外是加强用的

4、树脂涂层。 光纤呈园柱形，它由纤芯、包层与涂敷层三个部分组成，如图,1）纤芯 纤芯位于光纤的中心部位（直径d1 约950 ），其成份是高纯度的二氧化硅，此外还掺有极少量的掺杂剂如二氧化锗，五氧化二磷等，掺有少量掺杂剂的目的是适当提高纤芯的光折射率 (n1) 2）包层 包层位于纤芯的周围（其直径d2 约125 ），其成份也是含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。而掺杂剂（如三氧化二硼）的作用则是适当降低包层的光折射率 (n2) ，使之略低于纤芯的折射率。 3）涂敷层 光纤的最外层是由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成的涂敷层，其作用是增加光纤的机械强度与可弯曲性。一般涂敷后的光纤外径约1.5 。 数值孔径：

5、 入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。,光缆光纤色谱,1、束管色谱顺序（顺时针方向）： 红、绿、白1、白2 白n 2、纤芯色谱顺序： 蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑 黄、紫、粉红、浅蓝、（无色）,光缆熔接需要熔接设备及施工工具等 熔接机 高精度光纤切割刀 横向开缆刀 光纤剥纤钳 束管钳 钢丝钳 强力断线钳 老虎钳 尖嘴钳 剪刀 等,熔接机的使用保养,正确使用熔接机也是降低光纤接续损耗的重要措施。在使用中和使用后及时去除熔接机中的灰尘，特别是夹具、各

6、镜面和V型槽内的粉尘和光纤碎末的去除。以及使V型槽驱动器复位等调整。,FSM-40S型 KL-180型,先进的芯部对准工作功能（PAS）。 快速15秒融接，全自动操作。 体积小，重量轻，提供诸多选项功能。 两台CCD摄像机，免去升降镜。高性能 5英寸彩色LCD显示屏。 可同时观测X轴、Y轴光纤。 自动校准放电电弧功能，确保稳定的放电条件。具备自动识别不同类型光纤和自身诊断的功能,日本藤仓产 FSM-40S型,适用光纤,适用光纤是单模、多模光纤， DS(色散位移)、 NZDS（非零色散位移）、 CS（截止波长位移）及ED（掺饵）光纤 单模芯径4-14m，多模芯径50、62.5m，包层外径125m

7、(标准), 光纤切割长度16mm（标准）,南京吉隆 KL-180型全自动光纤熔接机,交替观察X轴和Y轴方向光纤 5英寸LCD屏幕显示、四种语言可选 内置照明灯，方便夜晚放置方纤 自动检测光纤端面、自动校准熔接位置、自动推算接续损耗 自动选择最佳熔接程序 体积小重量轻，携带方便 交直流两用，适合各种场合 屏幕菜单提示，操作简单方便 深凹式防风盖，在15m/s的强风下能进行接续工作,适用光纤,单模、多模光纤，DS(色散位移)、NZDS（非零色散位移）、CS（截止波长位移）及ED（掺饵）光纤 单模芯径4-14m，多模芯径50、62.5m， 包层外径125m(标准),光纤切割长度16mm（标准）,切割

8、工具,KL-21光纤切割刀,藤仓CT-30光纤切割刀,光纤切割出现的问题,这些设备主要使用于光缆线路的施工、维护、巡检及抢修等。工具可提供光缆的截断、开剥、清洁以及到光纤端面的切割等。,熔接前的准备材料,光缆接续盒 HD-C/D型光缆接头盒可充分保证光缆主干线及配线光缆网络架空、地下直埋、大楼入口处挂壁和管道人井内挂壁施工。用于光缆直通接续和大容量分岐接续，并起到保护光缆接头的作用,FPS-040| FPS-060,透明光纤热缩管,FPT-030| FPT-060,彩色光纤保护套管,终端盒 用于室内光缆的直通接续和分支接续，并起到尾纤盘储和保护光纤接头的作用。采用进口冷轧钢板静电喷塑制成，设计

9、结构合理，美观大方。可将光缆加强芯固定在终端盒内，并具有与光缆金属外护套连接的接地线引出的功能。同时适用于带状光缆和普通光缆。,ODF箱 ODF光纤配线架用于光纤局端主干光缆的成端和分配，可方便的实现光纤线路的连接、分配和调度，是光缆和通信设备的配线连接设备。,法兰盘结构,法兰盘 光纤耦合器又称法兰盘或光纤适配器,是光纤活动连接器对中连接部件。广泛用于光配线架（ODF）、光纤终端盒、光纤通信设备、仪表等，性能稳定可靠。,1.活动接头：结构和形状分为 ST型：园形卡口式结构。 FC型：双重配合螺旋终止型结构。该结构的稳定性比ST型好。 SC型：矩形塑料插拔式结构，容易拆卸和推进接通一般用于宽带使

10、用。 2.活动接头端面形状分为 PC型，端面成球形，接触面集中在光纤和中央部分，反射损耗35dB，多用于测量仪器 APC型，如果将连接器的端面加工成斜面，使端面与光纤轴线小于90可增加光纤接触面积，并且端面仍然为球面，光耦合紧密，后向反射损耗会增加。当端结线与光纤轴线为8时，插入损耗小于0.5dB，反射损耗高达68dB，有线电视光缆传输常常采用。 UPC型，超平面连接，加工精密，连接方便，反射损耗50dB。 3.光纤跳线：FC/APC SC/UPC SC/APC,检测维修设备,手持式光功率计 SMART,手持式光功率计 HW-2111,地下管线探测仪 HW-200PCL,OFI-400光纤识别

11、仪,1、光功率计 光功率计用来测量光源到检测器之间各点光功率的平均值，测量范围为-30+20dBm,光波长测量范围有1.1m以下、1.01.6m、0.751.7m几种。它将光信号转换为电压信号，然后用电放大器放大，并将结果以模拟或数字形式显示和输出。 使用光功率计需要注意： （1）检测器的响应波长应与所测光波长相符，应配备不同波长的探头。 （2）多次测量，求平均值。 （3）适当选择功能量程，使被测光功率值的显示既不超量程，又有较高精度的读数。不知被测光功率的量级时，应从大功率档逐步调节。对于具有自动换档的仪表，只需注意被测光功率不要超出其功率范围即可。 （4）光信号与检测器的耦合应根据仪表的附

12、加器（适配器）形式和要求仔细操作。若是裸光纤端，且采用临时活动连接器形式，操作中要特别注意光纤端面的清洁与平齐。对于一个光信号，经常需要重复作新鲜端面，以多个相对稳定值的平均值作为有效数据。 （5）为了正确显示光功率的绝对值，应当定期为仪表定标，也就是到上级功率标准部门校准光功率值的显示。目前，多数光功率计均是以850nm、1310nm或1550nm波长点定标。 （6）光检测器的光敏面应经常保持清洁，避免长时间的强光照射，以免过快老化。为此，应经常注意盖好保护帽，并注意其他耦合件的清洁。,2、光多用表 若在光功率计内装入光源即成为光多用表，相当于装有电池的“万用表”。它可以独立地对所有有源和无

13、源器件进行测量，例如对发光的元件，利用光检测部分测其光功率；对检测元件，用光源部分测其响应度（与自身检测的出光功率对比）；而对光纤或其它无源器件，可测量其损耗特性；如光源部分为多个独立稳定光源，可对光缆中多根纤心同时进行监测，对每根纤心注入稳定的光功率，并在另一端检测其输出。,3、光时域反射计（OTDR） 光时域反射计又称光纤分析仪。可用来：（1）测定光纤断点的位置；（2）测试光纤链路的全程损耗。（3）了解沿光纤长度的损耗分布；（4）测定接头损耗。 激光二极管输出的调制光发送脉冲通过耦合器送入光纤，从光纤各部分返回的一部分反射光进入检测器，该输出经过放大后在示波管时间坐标的对应位置上形成一根曲

14、线，比较发射脉冲和反射脉冲位置及其脉冲大小，即可测量光纤损耗和故障点位置。 图中时间坐标对应光纤长度（距离），横坐标对应脉冲强度（光强度）。原点的纵坐标值是光发送脉冲强度，随着光纤长度的增加，光强度呈直线下降，其斜率（dB/km）等于光纤的损耗常数。L1点是熔结点，曲线上有下降台阶，表示熔结点损耗；L2点说明有活动连接器而出现尖峰；在光纤末端E（或光纤断点）产生较大脉冲。,4、光源 光纤测量需要光源，不同光源有不同的光波长范围及波长准确度、光谱宽度、输出光功率及其稳定度。光纤测量中最常用的光源有单波长稳定光源、可变波长光源和可见光源。 可见光光源指He-Ne激光光源，其波长为6332nm，是人

15、眼可见的红色光。由于光密度高，方向性强，注入多模光纤的光功率可达-8dBm以上，注入单模光纤也可达约-15dBm，而且使用很方便，常用于短段光纤的通断检查。但由于这种波长的光与通信窗口波长不符，故应用受到限制。,光缆的连接方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接 永久性光纤连接(又叫热熔) 这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.000.03dB/点。但连接时，需要专用设备(熔接机)和专业人员进行操作，而且 连接点也需要专用容器保护起来。 2应急连接(又叫冷熔) 应急连接主要是用机

16、械和化学的方法,将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠,连接典型衰减为0.10.3dB/点。但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用。 3活动连接 活动连接是利用各种光纤连接器件(插头和插座)，将站点与站点或站点与光缆连接 起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的就计算机布线中。其典型衰减为1dB/接头。,光缆熔接,光缆熔接是个细致工作，需要有经验和训练有素的光纤接续人员进行接续。 现在熔接大多是熔接机自动熔接，但接续人员的水平直接影响接续损耗的大小。接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程图进行接续。 工作人员在光纤熔接过程

17、中，应一边熔接一边测试熔接点的接续损耗（熔接机有检测光纤损耗功能）。不符合要求的应重新熔接，对熔接损耗值较大的点，反复熔接次数不宜超过3次，多根光纤熔损耗都较大时，可剪除一段光缆重新开缆熔接。,光纤熔接法流程图,熔接步骤盘线工艺 将敷设好的各段光缆连接成链路的工作可分为光缆接续、接头盒安装和全程测试等几个步骤。 （1）将被熔接光缆各留出10 m长，并按照光缆接续盒的要求，在预熔接的光纤上套上热缩管。 （2）将两根光缆除去80cm120cm (按现场实际情况而定）护套层，保留在骨架光缆只留4060cm ，加强钢丝和10cm 光纤护套塑管，并擦除光纤余长表面的填充石油膏。 除特别需要，屏蔽带不要露

18、出光缆外护层带来的中心套管余长不要过长，有利于加大光纤余长的曲绕半径。 （3） 固定好光缆端头与加强钢丝。注意光缆端头可缠上薄薄一层（厚度不超过1mm）的自粘橡胶带，以使分类端固紧而又不使光缆发生形变。 （4）接续光纤，首先使用光纤剥皮器和光纤切割器剥掉光纤的塑料被覆层3040 mm，对端面进行直角切割，并将两根光纤放在熔接机的V形槽中对准轴向，将端面对准，压紧。按熔接机的“AUTO”按扭，进行预加热放电使端面软化，并吹去光纤端面灰尘，由于表面张力端部变圆，进一步对准中心并且移动光纤，再进行放电加热，轻轻压入，这就完成了熔接作业，光纤熔接机既可完成多模光纤的熔接，又可以完成单模光纤的熔接。,K

19、L-180型全自动光纤熔接机,熔接光纤时出现的问题,（5） 用光纤熔接机的专用加热器加热或用喷灯加热热缩管 。 （6） 待热缩管冷却后，将所有热缩管的外露端头绕上2mm厚的自粘橡胶带，表面再绕上一层PVC胶带 （7） 光纤接续后，接好的众多光纤芯线应小心地在接头盒中盘放和固定，务必不出现曲率半径过小的弯曲。一般要求曲率半径不小于35mm . （8）在每一个光缆接续点，在每接好一芯到一组光纤后，均应及时测量接头损耗。有些熔接机能给出接头损耗值，此值可作参考。当全程（或一个中继段）光缆接成链路后，应当立即测量全程损耗。 （9） 接头盒的作用是保护光纤接头不受机械力或各种环境因素的伤害。盒中必备的部

20、件应包括排列和固定光纤接头、盘放余长光纤的板架，联接或固定加强元件（如加强芯和外护套）的装置等。其中余长光纤的盘放曲率半径尤其需要注意，不要出现小于规定数值的情况。另外，保护盒的壳体还需施加气密、防渗漏等环境保护措施，具体技术与电缆连接相似。,降低光纤熔接损耗的措施,一条线路上尽量采用同一品牌、同一批次的光纤和裸纤，其模场直径基本相同，光纤在某点断开后，两端间的模场直径可视为一致，因而在此断开点熔接可使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。所以招标中要求光缆生产厂家用同一批次的裸纤，按要求的光缆长度连续生产，在每盘上顺序编号并分清A、B端，不得跳号。敷设光缆时须按编号沿确定的路由顺序布放，

21、并保证前盘光缆的B端要和后一盘光缆的A端相连，从而保证接续时能在断开点熔接，并使熔接损耗值达到最小。 接续光缆应在整洁的环境中进行，严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作，光缆接续部位及工具、材料应保持清洁，不得让光纤接头受潮，准备切割的光纤必须清洁，不得有污物。切豁后光纤不得在空气中暴露时间过长，尤其是在多尘潮湿的环境中。,光纤接续点损耗的测量 光损耗是度量一个光纤接头质量的重要指标。较好的熔接机使用一种光纤成像和测量几何参数的断面排列系统。通过从两个垂直方向观察光纤，计算机处理并分析该图像来确定包层的偏移、纤芯的畸变、光纤外径的变化和其他关键参数，使用这些参数来评价接头的损耗,信号衰减对传输距离

22、的制约 信号在传输介质中传播时，其能量会逐渐损耗，由此决定着信号在无中继时的最大传输距离。当信号在光纤中传播时，传输到L处的平均光功率与入纤时平均光功率呈指数规律减少，即P(L)=P(0)10-L/10，衰减系数的单位为dB/km。 （例） 最大传输距离的确定主要是依据对应传输系统的损耗特性，包括光纤损耗、插入损耗、光通道代价、发送功率、接收灵敏度、富裕度等。 光纤的色散是因光信号的不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同而引起，它使光纤带宽变窄，从而限制了光纤的传输容量，同时也限制了光信号的无电中继传输距离。光纤的色散主要有色度色散、模式色散和偏振模色散，它们依所用光纤的类型、系统的传输速率

23、、光源、调制方式等不同而对系统有不同的影响在高速率、长距离的光纤传输系统中，色散对系统有着明显的影响。,光纤内部的反射损耗,两种主要类型： 散射 吸收 两种次要类型： 微弯损耗 宏弯损耗,散射,光功率的损耗是由于： 光纤中分子分布的不均匀所致 光纤材料不纯 散射,微弯损耗,由于包层表面的不平整引起的损耗,吸收,光纤材料的不纯致使光纤吸收光功率,宏弯损耗,由于光纤架设过程造成的弯角引起的损耗 光线穿越包层,维护和排除故障： （1） 由光缆传输部分引起的故障常见载噪比下降，误码率突然增加、信号中断，出现这些现象都要在端机处发出相应警告或者显示。为了及时发现问题，通常先将主用端机换为备用端机，若告警

24、停止，则说明是端机出了问题。但如果告警依然，则可能是传输光纤或光缆出了问题，若有备用光纤，可以倒换过去进一步验证。可对光缆，光发送机和光接收机进行检测，并与验收时原始资料（或最近一次修复资料，如光缆接头位置、每段光缆长度、入孔位置、光纤损耗、OTDR测试曲线）进行对比判断故障点。 （2） 对于断点的部位，可用OTDR检查，若几根光纤同时中断在同一个位置。对架空光缆可能是光缆被大风刮断、大火烧断、砍伐砍断等；对直埋光缆可能是老鼠咬断光缆。 （3） 修复时在中断处插入一段补长光缆（增加两个接头损耗），如光缆留有足够余长，直接在中断处接续（只增加一个接头损耗），或者更换两相邻接点的整个光纤段。 （4

25、） 故障修复后，应将故障情况和数据记录，存档备查。,工程光缆搬运及敷设要点 （1） 由于光缆的卷盘长度（2.5km 左右）比电缆长得多，同时受允许的弯曲半径和额定拉力的限制，在施工中特别注意不能猛拉和有扭结的现象。一般来说，光缆可承受拉力大约150200kg ，弯曲半径应是光缆外径的15倍以上。为了避免由于光缆太长，增加拖缆时的拉力和拖缆时才不会扭结，可把光缆放路段中间，向两个反方向架设，架设时需要把后半卷光缆从盘上放下来，退卷的光缆可以按8字形放在地上。 （2） 为了使光缆在发生意外断点时能接续，应每隔几百米留一定的余长，余长的长度一般可在510%范围内。也可以根据该地区未来可能造成的损坏，

26、预留一定的余长。为了使两根光缆的接头便于在地面操作，在接头处至少应留10m的余长。 （3） 为了避免产生噪声，两个接点应相隔20m以上。光纤接续处应加金属软管或将接续的光纤盘绕后放在金属箱内，以防水、防晒和防鼠。,干线的日常维护 日常维护管理横向可分为线路维护管理、设备日常维护管理、设备技术维护管理、网络信息统计管理、线路改造工程管理、机房设备改造工程管理六个专项管理。根据维护工作需要再逐渐增加专项管理 ，如内部质量管理。 由于干线网维护工作涉及的部门、单位很多，覆盖也比较广，必须采作上下信息沟通的方式，才能保证对网络状态的了解及对网络维护工作的管理和反馈。具体工作要求有：制定报表制度，落实专

27、人，定期上报维护状况、维护质量分析报告等。 （1）线路维护管理 制定关于线路维护管理、技术工作中的有关规章、制度，检查规章制度的完成情况。制止线路维护管理中不规范的操作。提高各工作人员线路维护水平，保障线路安全。 设备维护管理：制定、下发关于设备维护管理、技术工作中的有半规章、制度，检查规章制度的完成情况。制止设备维护管理中不规范的操作。提高各工作人员设备维护水平，保障线路安全。 （2）线路改造管理 线路改造、大修的审批和资金使用管理。保障安全、有序、经济地改造线路。,（3）线路日常维护 保障线路安全。日常巡线、日常线路维修。定期向维护管理部门上报维护情况。当接到省中心或首站、副首站障碍通知后

28、，迅速做好准备，携带好相关仪表前往障碍地点。 （4）设备日常维护 日常操作，定期向高一级业务领导站、部门汇报。保障设备日常运行安全。 （5）中继段障碍抢修 由于干线网覆盖范围广、影响因素多，线路上可能会出现障碍。为了压缩障碍抢修历时，保障业务正常运行，各维护部门应当将中继段障碍抢修作为一项重要工作来研究。仔细研究中继段障碍抢修方法和流程，理顺障碍上报、障碍定位、障碍抢修、抢修后确认等各个环节，明确各部门、各岗位在障碍发生时的责任，预先安排好各种障碍发生后的处理方法和准备工作。 （6）线路割接 规范光缆线路割接、改造办法。压低割接成本，规范割接时间。,光分路器的附加损耗,附加损耗又称剩余损耗，是在制作分路器所产生的额外损耗,光链路损耗计算, 光链路损耗 光纤衰减 熔接点和插头损耗 光分路器损耗 光分路器插入损耗 aD a光衰减系数 D光缆长度,