北邮现代通信技术光纤熔接实验报告.docx

信息与通信工程学院 现代通信技术实验报告二 题目：光纤的熔接 姓名： 班级： 学号： 序号： 光纤的熔接 实验目的 了解光纤剥线钳、光纤切割刀和光纤熔接机的原理和使用方法； 实际动手完成光纤的熔接； 实验内容 在老师的演示和指导下完成光纤的熔接。 实验仪器介绍 实验仪器：光纤剥线钳、光纤切割刀和光纤熔接机。 其中光纤熔接机组成： 光纤的准直与夹紧机构 光纤的准直与夹紧结构由精密V型槽和压板构成。精密V型槽的作用是使一对光纤不产生轴偏移。 光纤的对准机构 要对准两条光纤，每条光纤需要6个自由度。将光纤在准直与夹紧机构内的一段光纤作为对象分析，并把光纤的放置方向定为Z方向，即有以下6个自由度影响光纤的位置：X，Y，Z三个方向的平移自由度和绕X，Y，Z三个方向旋转的自由度。 电弧放电机构 熔接机的电弧放电由两根电极完成。熔接机的放电电流和放电时间均可以调节。 电弧放电和电机驱动的控制机构 驱动机构由丝杆和步进电机构成。为了实现光纤的对准过程，使V型槽可以在X、Y、Z三个方向上平动。 实验过程 使用光纤剥线钳剥除2cm左右的光纤被覆，光纤剥线钳上有3个钳孔，孔径尺寸由大至小分别用于剥除光纤的塑料保护层、光纤的被覆以及树脂涂层。在剥除时，注意将光纤置于刀孔正中间，防止光纤折断或扭曲；此外光纤应尽量保持平直，避免过度弯曲裸光纤，从而导致光纤变形影响熔接参数。（剥线钳可以适度倾斜，方便快速剥除被覆） 用蘸有酒精的脱脂棉擦净光纤，去除光纤表面的被覆残留。擦拭时应注意避免重复污染，擦拭干净后不能再触碰裸光纤。 按步骤用光纤切割刀切断光纤。光纤切割刀的截面如图所示。将清洁后的裸光纤放置在光纤切割刀中较小的V型槽中（如果固定端有被覆，应置于较大槽内），保持光纤与刀片垂直。切断后的裸光纤不能再触碰或者切割。（注意光纤碎屑要统一集中处理） 图1 光纤切割刀示意图 图2 光纤切割刀实物图 打开光纤熔接机的防风盖，将处理好的光纤放置于熔接机的V形槽中。注意放置光纤时手尽量不触碰光纤和熔接机核心部件，而且两端光纤不能伸过尖端电弧，否则熔接时出现“距离错误”，正确放置方式如下图所示。光纤平整放置后，盖好防风盖和顶盖。 图3 熔接机截面图和正确放置光纤的方法 按下“AUTO”键，熔接机开始自动熔接。从屏幕中可以看到，熔接机将两根光纤在水平和垂直两个方向进行准直和方位对准（X、Y方向），然后进行距离调整。若两端面放置距离过大，则熔接机将会停止熔接并发出警告。若光纤在V形槽内时碰触到边缘或处理不干净时，往往会在光纤端面处沾有灰尘，熔接机将使用瞬间电弧放电清除端面灰尘，然后再作端面检查，若仍留有灰尘，同样会有错误提示。 光纤熔接完成后，数据会自动保存，同时显示损耗系数，按下“张力测试”按钮，张力测试完成后，打开防风盖取出光纤，注意用力不能过猛防止刚熔接上的光纤断点裂开。 关闭熔接机电源，清理光纤碎屑。 实验成果 图4 熔接的光纤 图5 光纤熔接机显示屏显示损耗 问题及解决 实验中多次出现熔接失败，分析原因为光纤切割时操作不规范，经过反复尝试，最终成功熔接。 实验中多次出现损耗过大，网上查阅资料了解什么因素可能影响光纤的损耗？如何能够减少损耗？ 影响光纤损耗的因素 查阅结果如下： 光纤接头处的熔接损耗与光纤的本身以及现场施工有关。 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。 a. 光纤模场直径不一致；b. 两根光纤芯径失配；c. 纤芯截面不圆；d. 纤芯与包层同心度不佳。 其中光纤模场直径不一致影响最大，按CCITT(国际电报电话咨询委员会)建议，单模光纤的容限标准如下：　　模场直径：（9~10μm）±10％，即容限约±1μm；　　包层直径：125±3μm； 模场同心度误差≤6％，包层不圆度≤2％。 （2）影响光纤接续损耗的非本征因素即接续技术。?　　 a. 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。当错位1.2μm时，接续损耗达0.5dB。　　 b.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°。　　 c. 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。当熔接机放电电压较低时，也容易产生端面分离，此情况一般在有拉力测试功能的熔接机中可以发现。　　 d. 端面质量：光纤端面的平整度差时也会产生损耗??甚至气泡。 e. 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