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光纤接续是光缆施工中工程量大和技术要求高且复杂的一道工序,其质量好坏直接影响线路的传输质量和使用寿命。努力降低光纤接头处的熔接损耗,就可增加光的传输距离、提高传输质量和降低光纤接头故障。
1.影响光纤损耗的主要因素:
影响光纤熔接损耗的因素很多,大体可分为光纤本征因素和非本征因素两类;
1.1光纤本征因素:
光纤本征因素是指光纤自身因素。本征因素对多模光纤主要包括芯直径失配、光纤相对折射率偏差、纤芯不圆度、芯包同心度偏差等。对单模光纤主要是模场直径不一致、模场同心度误差、纤芯截面不圆等。其中光纤模场直径偏差影响最大,ITU—T在G.652单模光纤和纤维特性中指出:“单模光纤在1310nm波长模场直径的标称值应落在9~10um的范围内。模场直径的偏差不应超过±10%的限度。”也就是说模场直径的误差范围为±1um.如果单模光纤模场直径偏差的离散性大,就会使光纤接头的连接损耗增大。如果两根光纤的模场直径相对失配0.2,就会产生0.2db的连接损耗。因此,要减少连接损耗,首先要保证光纤尺寸参数有良好的一致性。目前,国产单模光纤的模场直径偏差均在1um以内。
1.2非本征因素,即接续技术;
接续技术引起的非本征因素主要有:
(1)轴心错位:单模光纤纤芯很细,2根对接光纤轴心错位会会影响接续损耗。当错位1.2um时,接续损耗会达到0.5db.如果熔接机调整不当也可以引起轴心错位。
(2)轴心倾斜:当光纤断面倾斜达到1度时,约产生0.6db的接续损耗,如果要求接续损耗≤0.1db,则单模光纤倾斜角应≤0.3度。
(3)端面分离:活动连接器的连接不好,很容易产生端面分离,损耗较大。当熔接机放电电压较低时也容易产生端面分离,这种情况一般在有拉力测试功能的熔接机中可以发现。
(4)端面质量:光纤端面的平整度也会产生损耗,甚至出现气泡。
(5)接续点附件光纤物理变形:光缆在架设过程中的拉伸变形,接续盒中夹固光缆压力太大等,都会对接续损耗有影响,甚至接几次都没变化。
1.3其它因素;
接续人员的操作水平、操作步骤、盘纤工艺水平,熔接机中电极清洁度;熔接参数设置;工作环境清洁程度等也会影响熔接损耗。
2.降低光纤熔接损耗的措施;
影响光纤熔接损耗的因素是多方面的,只有消除这些不良因素的影响,才能从根本上降低光纤的熔接损耗提高熔接质量。一般采取的措施如下:
(1)一条线路应该采取同一厂家同一批次优质名牌裸纤和调整好熔接机设定值。
首先同一批次的光纤模场直径基本相同,光纤在某点为断开后,两端面的模场直径基本一致,因而在此点断开点熔接,可使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。在敷设光缆时候要按照厂家生产光纤顺序依次铺设。其次熔接机参数设定也很关键,熔接机有衰减熔接如调整不当也可以引起轴心错位。
(2)光缆敷设按要求进行
在光缆敷设过程中,严禁光缆打小圈或弯折、扭曲。在适当位置钢绞线上挂好定滑轮,并配备多部对讲机;按“前走后跟,光缆上肩”的放缆方法能够有效的防止打背扣的发生;牵引力不能超过光缆允许的80%,牵引力应该加在光缆的加强件上;严格按光缆施工要求敷设,防止光纤受损伤。
(3)挑选精干的光纤接续人员施工
现在的光纤大多采用熔接机自动熔接,接续人员的水平直接影响到接续损耗。接续人员应该严格按照光纤熔接工艺流程图(如图1)进行接续,根据熔接机评估的损耗,来判断接续是否符合要求。有时也得通过眼睛观察接续情况,有的候熔接机推定损耗为0db但是实际却没有接好。对不符合要求的应重新熔接,直到达到规定要求为止。
(4)接续应在整洁的环境中进行
严禁在多尘及潮湿环境中露天操作,光缆继续部位及工具、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,不能让光纤接头在多尘潮湿环境中暴露时间过长。
(5)选用高质量高精度的切刀
切割的光纤的端面应是平整得的,无毛刺,无缺损,光纤端面的轴线倾斜角应小于1度,还可以保证光纤端面的质量,这样对OTDR的测试不着的熔接点(即OTDR测试盲点)和光纤维护及抢修尤为重要。
(6)熔接机的正确使用
正确使用熔接机也是降低光纤接续损耗的重要措施。根据光纤的类型,正确合理的设置熔接参数、预放电电流、预放电时间及主放电电流、主放电时间等,并且在使用中和使用后及时清理熔接机中的灰尘,特别要注意清除夹具、各镜面和V型槽内的粉尘和光纤碎末。每次使用熔接机前应使熔接机在熔接环境中放置至少15min,特别是在使用环境差别较大的地方,应根据当时的气压、温度、湿度等环境情况,重新设置熔接机的放电电流,使V型槽驱动器复位。在光纤熔接过程中,当设置的电流、时间、推进量合理,操作得当,纤芯不圆度较小时,一般可使继续损耗降到0.02db以下。
【关键词】光缆;光纤;熔接;熔接损耗
Pipeline subsidiary optical transmission loss of control
Chen Ren-xi
(Petroleum in Jiangsu investigate to explore the bureau oil-field construction placeJiangduJiangsu225261)
【Abstract】Pipeline laying fiber optic cable is the same channel in order to achieve fast communication station and pipeline automation and control. The use of transmission platform, in the station's control center SCADA system and scheduling between the transmission pipeline operating parameters, control instructions issued to ensure the long-distance oil and gas pipelines to normal, safe operation. Fiber optic cable is a long-distance pipeline construction in one of the key processes. Fiber loss is directly related to the value of the control signal transmission quality.
【Key words】Cable;Fiber;Welding;Splice loss
1. 引言
随着国民经济高速发展对能源需求的快速增长,采用长输管道输送油气资源,具有安全、快捷、成本低等优点。目前长输管道采用同沟敷设通讯光缆线路,作为管道运行参数、调控指令的主要传输手段。利用传输平台,把各站场的SCADA系统运行参数传输到调度控制中心,调度控制中心下达调控指令。光缆线路将SCADA控制系统组成一点对多点,在调度控制中心汇聚形成星形网络。因此,通讯光缆线路成为长输管道建设中重要的组成部分之一。
光纤是光导纤维的简称。光纤具有传输频带宽、通信容量大、损耗低、不受电磁干扰等优点,已经成为通信网络中主要的传输媒介。它是用石英(SiO2)制成的横截面很小(直径0.125mm)的双层同心圆柱体,里边一层称为纤芯,其折射率较大,外边一层称为包层,其折射率较小,光线以大于临界角的入射角进入纤芯,光线在纤芯与包层界面上发生全反射,因而光线信号能在纤芯中远距离传输。
光在光纤中传输时会产生损耗,这种损耗主要是由光纤自身的传输损耗和光纤接头处的熔接损耗组成。光缆一经确定,其光纤自身的传输损耗也基本确定。而光纤接头处的熔接损耗则与现场施工质量有着密切的关系。如何降低光纤接头处的熔接损耗,增大光纤中继放大传输距离和提高光纤链路的衰减裕量,成为光缆施工中的一个值得重视的问题。
2. 光纤接头的熔接损耗
光纤熔接就是用熔接机产生短暂的放电电孤,烧熔需连接的两根光纤的端面使之连成一体,这种连接方法具有接头性能稳定、接头体积小、机械强度高等优点。光纤接续后光线传输到接头处会产生一定的损耗量,因而称之为熔接损耗或接续损耗。由于光纤熔接损耗影响着光纤线路传输损耗的容限及光纤线路无中继放大传输距离等,因此要求光纤接头处的熔接损耗要尽可能地小。目前,熔接法可以使熔接损耗平均值小于0.04dB。对具体的光纤线路工程而言,可根据工程的具体情况(如光纤线路中继段长度、光设备发射功率与接受灵敏度及系统富裕量等)确定每个光纤接头允许的熔接损耗值,将其作为熔接损耗指标在有关技术文件中加以明确规定。光纤传输线路上每个中继段的线路传输损耗也要有明确规定,因为光纤接头全部熔接完毕后衡量光纤线路传输质量的指标是光纤线路的传输损耗。目前这项指标要求在0.24dB/Km以下。
3. 影响光纤传输损耗的主要因素
影响光纤传输损耗的因素可分为本征因素和非本征因素。
本征因素是指光纤自身的因素。如两根光纤的模场直径不一致、光纤芯径失配、纤芯截面不圆、纤芯与包层同心度不佳等。模场直径不一致是影响光纤传输损耗的重要因素之一。
非本征因素则是指本征因素以外对传输损耗产生影响的各种因素。如熔接操作人员的技能水平、熔接设备和测试仪器的精准度、熔接工作环境(湿度、洁净度)、光缆敷设质量等,都对传输损耗值发生影响。其中熔接质量是决定传输损耗的关键因素。
4. 保证光纤熔接质量的控制措施
4.1对熔接人员技能水平的要求。
光纤接续人员必须经过专业技能培训和专业技能考核,合格者才能上岗操作。虽然熔接过程都是在熔接机上自动完成的,但熔接人员的责任心、技能水平、熔接质量识别和判断能力,直接影响熔接损耗值的大小。
4.2熔接过程的控制。
接续人员应严格按照光纤熔接工艺规程进行接续。
(1)光纤接续部位及接续工具必须保持清洁干燥。制备光纤断面时必须先擦拭后切割,采用棉纱沾无水酒精擦拭。尽量不要用棉花和普通含水酒精,因为棉花中的短纤维和酒精中的水分子,残留在光纤断面上会影响光纤熔接损耗值。
(2)光纤端面的好坏直接影响到熔接损耗大小。选用精度高的光纤端面切割器来制备光纤端面,提高光纤切割的成功率和光纤端面的质量。切割的光纤端面应为平整的镜面,无毛刺,无缺损。光纤端面的轴线倾角应小于1°,切割后光纤不得在多尘潮湿的环境中暴露时间过长,对OTDR测试不到的熔接点(即OTDR测试盲点)和光纤维护及抢修尤为重要。
(3)光纤放入熔接机V型槽时,要特别注意控制两根光纤纤芯不发生径向偏移和轴向倾斜。
(4)按照工艺规程参数进行熔接。在显示屏上监熔接过程,观察接头是否有气泡、缺口、折弯、径向偏移等缺陷,如有缺陷需重新熔接。
(5)一个操作者熔接合格后,另一测试人员在光纤端头用OTDR测试熔接点的熔接损耗值,不符合要求的应重新熔接。对熔接损耗值较大的点,反复熔接次数以3~4次为宜。多根光纤熔接损耗都较大时,可剪除一段光缆重新开缆熔接。由于光纤模场直径的不同,如在同一处各个接头的熔接损耗相差较大时,必须对光纤线路上每个接头的熔接损耗值进行具体分析以确定该接头是否需要重新熔接。
(6)封装、装盒应注意光缆进入接头盒的一端或两端必须固定牢靠。以免挂放或埋设接头盒时因光缆扭转而导致接头盒内光纤接头位置错动使接头处的损耗测量值增大。
在熔接施工中常发现熔接时测得的熔接损耗值符合要求,但盘好光纤封好接头盒后再次测量却发现接头处损耗值增大,则可确定是光纤接头位置错动的原因,须重新盘绕光纤。在某工程中曾出现多个接头点熔接损耗值严重超标的情况,原因是光缆与接头盒固定不牢靠,接头盒内光纤弯曲受力导致损耗值增大,甚至断裂,造成大面积的返工。为避免类似现象的发生,可用不干胶带将光纤接头和余纤牢固地固定在储纤盘板上。接头盒的密封要好,以免接缝处渗水。接头盒预留光缆的盘绕直径宜控制在40cm以上,若直径太小会使光缆中光纤因过分扭曲而受损。
4.3设备、仪器和工具的控制。
正确选择和使用熔接机是降低光纤接续损耗的重要措施之一。要选用适合在野外作业的熔接机进行光纤熔接。
光缆熔接仪器、设备和工具的性能要满足光缆施工质量要求。在施工之前要进行校准、试熔接、检验,符合质量要求后,才能用于现场施工。
在使用中和使用后及时去除熔接机上的灰尘,特别是清除夹具、各镜面和V型槽内的粉尘和光纤碎末。熔接机使用完毕后须除去机器上的灰尘,在潮湿环境中使用还须对其做防潮处理。使用时间较长的熔接机电极上面会有一层灰垢导致放电电流偏大而使熔接损耗值增大,此时可拆下电极用酒精棉轻轻擦拭后再装到熔接机上并放电清洗一次,若多次清洗后放电电流仍偏大则须重新更换电极。
4.4熔接工艺控制。
根据光纤类型设置熔接参数。如预放电电流、时间及主放电电流、时间等。每次使用前应使熔接机在熔接环境中放置至少15min,特别是放置在与工作环境条件差别较大的地方(如冬天的室内与室外),根据当时的气压、温度、湿度等情况,重新设置熔接参数。
图1光缆熔接、测试
4.5光缆熔接施工环境控制。
长输管道光缆施工都是在野外进行,而使用的是精准度很高的设备仪器,它们对工作环境(如温度、湿度、灰尘等)要求很高。必须采取有效的防护措施,保证设备仪器正常运行,才能保证熔接质量及熔接损耗值测试数据的准确性。
通常在工程车或小型帐篷内进行光纤熔接和测试(见图1)。当湿度较大时,在工程车或小型帐篷内设置热吹风机或电加热器,降低局部环境的湿度。因为在非常潮湿天气进行光缆熔接,熔接损耗值增大3~4倍。
5. 光缆敷设施工过程控制
5.1在同一线路上尽量采用同一批次的光缆。因同一批次的光缆的模场直径基本相同。光纤在某点断开后,两端间的模场直径可视为一致,因而在此点断开熔接可使模场直径对光纤熔接损耗的影响程度降到最低。
5.2敷设光缆时须按A、B编号顺序布放,即前盘光缆的B端要和后一盘光缆的A端相连,使熔接和传输损耗值降到最小。
5.3敷设光缆应严格执行光缆施工技术规程,从而避免光缆施工中光纤受损伤而导致传输损耗值的增大、甚至断芯。
(1)在光缆敷设施工中,严禁发生光缆打小圈、弯折、扭曲等现象;执行“前走后跟,光缆上肩”的放缆方法,能够有效地防止打背扣现象的发生。
(2)对光缆施加的牵引力不宜超过光缆允许值的80%,瞬间最大牵引力不超过100%;牵引力应加在光缆的加强件上,防止损伤光缆。因此,光缆熔接前应截去承受牵引固定位置一段光缆。
(3)按规程规定的接续点布缆,严禁随意增加接续点。
6. 结束语
长期以来,人们一直把光缆接续看作光纤施工领域中的“黑色艺术”,对光缆施工人员技能要求和设备要求都较高。要提高光纤线路信号的传输质量就必须降低传输损耗,光纤接头的熔接损耗影响着光纤线路的传输损耗。通过对影响光纤传输损耗的各种因素采取有效措施,就能最大限度地降低光纤传输损耗,保证和提高光纤线路信号传输质量,从而保证长输管道正常、安全运行。
笔者曾组织由江苏油建承建的珠三角成品油管道工程、石家庄――太原成品油管道工程、鲁皖二期成品油管道工程等长输管道的光缆施工,操作设备仪器进行光纤熔接,施工质量达到了规定要求。这些工程的光缆线路自投产以来,运行正常。
关键词:分布式光纤测温报警系统;施工技术;质量控制;安全措施
引言:分布式光纤测温报警系统在整个建筑物的安全防范系统中起到非常关键的作用,其现场施工质量的好坏,直接影响到系统的检测和报警效果,关系到人们生命和财产安全,所以该系统的施工技术尤为重要。本文通过介绍某工程的施工情况,简述该系统的施工技术。
一、系统简述
分布式光纤测温报警系统通过光纤作为温度探测单元对相应区域内的电缆沟、电缆桥架、电缆竖井等部位进行实时环境温度监测和预警,通过独立的通讯网络把数据上传至消防监控中心图文工作站,工作人员通过图文工作站掌握现场监控对象的实时温度状态,及时获知环境温度的变化,为电力线路的安全运行、状态检修提供科学依据。
分布式光纤测温报警系统由测温主机、感温光缆、测试软件、图文工作站组成。
本系统由五台测温主机构成,基本对应地下室、裙楼、主塔办公楼、主塔酒店、套间办公楼等区域。分别放置在各区域的控制间内。主要监控电缆桥架、开关柜、电缆沟、强电井、发电机组及制冷设备等。
二、工艺流程
施工准备 光缆敷设 光缆熔接 系统调试
三、施工准备
熟悉施工图纸和设计说明,确定各回路光缆走向,对班组进行技术培训或技术指导,使他们充分了解光缆敷设要求、技术标准。
1、机具配备
光纤熔接机、脚手架、人字梯,放线架;斜口钳、十字螺丝刀、一字螺丝刀。
2、制定劳动力需用计划和做好施工人员准备
3、制定施工计划,编制施工进度横道图
四、光缆敷设
(一)基本要求
1、探测光纤储存在缆盘中,防护包装在安装之前予以保留,并使缆盘保持直立状态,以防止出现垮缆,损坏探测光纤。
2、光纤布线过程中,Φ0.9光纤拉力小于4Kg;Φ3光纤拉力小于10Kg;铠装光纤拉力小于30Kg。
3、现场光纤放线的时候,要用细长棒水平穿过光纤缠绕盘的中心,旋转绕盘放线,禁止将光纤绕线盘立放到地上,把光纤从盘上旋转放线。
4、光纤远离测温主机的末端要做如下处理:取最后30厘米长的Φ0.9光纤(如果有护套或铠装,要除去),把光纤缠绕直径为1厘米的小圈10圈。
5、探测光纤弯曲半径须大于30mm,穿墙、穿管时不可严重磨损或压坏探测光纤。
6、多条光纤穿过同一条较长金属或PVC管时,要保证光纤一次穿过,不可以分次穿光纤。
7、光纤开盘后应先检查光纤外表有无损伤,光纤端头封装是否良好。
8、光纤接插软线,两端的活动连接器(活接头)端面应装配有合适的保护盖帽。
9、光纤的布放应自然平直,不得产生扭绞、打圈接头等现象,不应受外力的挤压和损伤。
10、光纤两端应贴有标签,应标明编号,标签书写应清晰,端正和正确。标签应选用不易损坏的材料。
(二)电缆桥架布线
1、电缆桥架布线采用铠装光纤。
2、光纤用尼龙扎带固定,每间隔1.5米固定一条尼龙扎带,扎带要剪断多余部分,保证施工美观整齐。
3、光纤紧贴电缆沟内电缆敷设,必要时采用蛇行布线。
4、光纤敷设时应放置到电缆侧表面,防止被人踩踏或电缆挤压而损坏。
5、施工过程中,尽量减少人为光纤断点。
6、施工过程中,穿墙或者通过狭窄地带时,考虑光纤穿过铁管或PVC管。
7、在绕盘测试段时,采用顺时针绕10圈,然后逆时针绕10圈,依次类推。防止在绕置过程中光纤拧折。
8、在离主机3米处及在现场方便处的位置各绕置一个测试段,以便工程人员调试及验收使用。
(三)安置标识牌
为了方便日后的维护与管理,特别是让工作人员最快的找到火灾异常的地方,现场桥架内需安装光纤走向标识牌。并将实地光纤走向与标识牌输入到监控主机内,方便工作人员精确监控各个区域的情况。
五、光纤熔接
1、固定好光纤接线盒。光纤在接线盒中留2米备用线盘成圈,注意圈的直径要满足光缆弯曲半径的要求。
2、准备好熔接机及光纤。主要注意检查熔接机状态是否正常,专用工具是否齐备,现场是否有电源或熔接机充电电池是否充好电,现场环境是否满足接头工作要求。用专用工具剥除光缆护套,准备好光纤。
3、准备好并插入光纤。去除一段约长50 mm的光纤包皮层,用酒精清擦光纤的末梢,用专用小刀切出光纤接头。按光纤熔接机规定顺序打开电极板、支撑板及盖子,插入光纤。注意光纤头的位置,关闭支撑架盖上盖子。在另一端用同样的方法插入另一端光纤,关闭电极板。
4、设置程序及选择熔接过程。打开熔接机电源即进入参数菜单,可进行程序设置。可根据光纤参数及其他实际情况设定熔接程序,并选择熔接过程。
5、按键启动熔接,整个熔接的过程自动进行。熔接完成后打开盖板、电极板和支撑架,取出熔接好的光纤。此外,一般都用热缩管给光纤装上热缩套保护(施工时注意在熔接前将热缩套套入光纤)。
6、在每个光纤接头完成后一般马上用光时域反射仪(OTDR)进行接头质量的测试。OTDR一般固定在光缆的始端,每个接头完成后即测试接头衰耗并记录数据。测量接头衰耗值应满足规范要求(电信衰耗值要求小于0.05 dB)。
7、在光缆线路全线熔接完成后,要进行一次从始端到末端的总的测试,测试光缆线路全线各接头情况及光缆线路总的衰耗。
六、系统调试
1、首先打开光纤测温主机,检查测温主机光纤尾纤,保证主机与现场测温光纤连通,确保知道每个回路所到达的监控范围。
2、复核每个回路光纤监控区域与图纸吻合。
3、感温光纤定位
现场在需定位的区域采用对折光纤方式人为阻断光纤内光信号传输,根据主机显示的光纤断路长度精确定位相应区域。平面桥架按三米一段对现场光纤进行定位,竖向桥架按每层对光纤进行定位,根据现场单桥架、双桥架等情况保证每段桥架都进行精确定位。
4、测量温度预报警设置(50℃、60℃、70℃)
当坏境温度达到50℃时主机报一级预警;60℃时主机报二级预警;70℃时主机报火警。
七、质量控制
1、依据图纸的设计进行材料、设备的安装。
2、探测光纤在电缆桥架内敷设时需在电缆内侧,避免人为踩坏探测光纤。
3、光纤固定扎带要剪断多余部分,保证施工美观整齐。
4、主机进出光纤需排列整齐,采用线槽或束线夹进行固定规整。
5、对施工人员做好技术交底,积极做好自互检工作,对施工中出现的质量不合格的问题,应及时组织施工人员进行返工处理。
八、安全措施
1、电工应持证上岗,工人上岗须戴好个人防护用品。
2、采用电动工具时,应保证线路绝缘并带漏电保护器(额定漏电动作电流值应符合临电规范)。
3、脚手架必须搭设牢固,经验收合格方可使用。
4、应注意高空作业安全,并采取相应的安全作业措施(如安全带)。
九、结束语
本文简述了分布式光纤测温报警系统的施工技术,提出了一些现场管理经验,包括质量控制和安全措施等,望能给同类型工程的施工提供相应的支持。
关键词:GRIN光纤探针;单模光纤;无芯光纤
中图分类号:TB
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.16723198.2016.25.094
1引言
光学相干层析技术(Optical Coherence Tomography,简称OCT)是20世纪90年展起来的、利用低相干特性来实现层析成像的新兴技术,通过探测干涉信号来获得样品内部的结构信息。是继X射线计算机断层摄影(XCT)和核磁共振成像(MRI)之后的又一断层成像技术,这项技术因高分辨率、成像速度快、无损伤等优点,在生物医学和外科手术中得以广泛研究。但是由于大多数生物组织是光学非透明的,OCT技术的探测深度很有限,一般在1-3mm,在这一背景下,内窥式微小光学探头和小型化OCT系统的研制就成为OCT技术发展的一个重要方向。
由“单模光纤+无芯光纤+自聚焦光纤”构成的超小自聚焦光纤探头是一种全光纤型光学探头,在空间狭窄、接收光照很小的深层组织或器官(如心血管)的内窥检测方面具有广阔的应用前景,近年来得以研究和发展。2002年,Swanson等人发明了基于GRIN光纤镜头的超小探针的美国专利;然后Reed等人研制了基于该专利的OCT在线成像系统;自从2007年Mao博士等人研究了GRIN光纤探针的研制及检测方法;近年来,西澳大学D.D.Sampson团队研究了基于该探头的OCT系统在乳腺癌等方面的应用方案及初步光学图像检测结果;此外,R.Schmitt研究了基于该探头的内窥检测系统在微深孔等方面的检测方案。
超小自聚焦光纤探头在内窥检测方面具有诸多优势,但超小的结构尺寸使其制作非常困难。作者课题组近年来研究了该探头的设计方法和光学聚焦性能检测技术,初步研究了基于光纤切割与光纤熔接的探头制作方案,本文在已有研究成果基础上,设计一种高精度光纤切割与熔接的一体化制作模型,实现该一体机装置的加工与制作,并利用高放大倍率的显微镜检验该装置制作超小自聚焦光纤探头的加工精度。
2超小自聚焦光纤探头模型
如图1是一个典型的超小GRIN光纤探头模型,由单模光纤、无芯光纤和GRIN光纤构成,单模光纤、无芯光纤和GRIN光纤通过熔接与切割顺次连接到一起。其中,单模光纤与OCT系统的探测臂相连,把光源光束传输到无芯光纤。无芯光纤是一种折射率均匀的特种光纤,可通过扩束而克服单模光纤模场直径小的问题,从而改善探针的聚焦性能。无芯光纤的长度应适中,过长可能会因扩束严重而使部分光束能量从其侧壁溢出而降低耦合效率,过短则可能会导致扩束失败而起不到改善探针性能的目的。GRIN光纤镜头因折射率的连续变化而具有自聚焦性能。当GRIN光纤镜头的长度接近1/4节距(或其整数倍)时具有强烈的聚焦性能,焦距会很短;当接近1/2节距(或其整数倍)时,有较长的焦距,但光斑尺寸较大。在OCT系统成像研究中,一般希望探头的焦距越大越好,以获得较大的探测深度;另一方面,希望聚焦光斑的尺寸越小越好,以获得较高的横向分辨率。因此,GRIN光纤镜头的长度选择是一个折中,借助于无芯光纤通过扩束作用对聚焦性能的改善,可以获得较理想的探针设计方案。根据文献的研究,无芯光纤隔片和GRIN光纤镜头的长度均在亚毫米量级,因此,如何进行短光纤的高精度切割与熔接是个挑战性难题。
3一体化制作系统装置
图2是本文研究的超小GRIN光纤探头的一体化制作系统模型及装置,主要包括光纤熔接单元和光纤切割单元两部分。该套封装机构的特点在于实现超小GRIN光纤探头制作装置一体化,在超小GRIN光纤探头制作时,将光纤切割过程与熔接过程在同一设备上完成,将原本复杂的熔接切割过程进一步简化,简化了制作流程,提高了超小光纤探头的制作效率。其中,箱体一侧开有窗口,以备设备供电的需求;箱体侧面和箱盖上均设有凹槽,以便设备的携带与搬运;箱盖与箱体之间采用任意悬停支撑杆连接,保持箱盖悬停,方便探头制作操作。下面本文重点分析光纤熔接单元和光纤切割单元的结构设计及工作原理。
图3光纤熔接单元工作原理示意图,通过两电极的电弧放电产生高温,完成左右两光纤的熔接。熔接单元的主要组成结构包括防风罩、步进电机、光纤熔接固定台、显微放大镜头和cmos传感器、电极、光纤熔接显示屏等。防风罩主要起保护作用,光纤熔接时扣合防风罩保护熔接过程不受外界环境影响,不用时扣合防风罩使内部精密元件与外界分离,防止精密原件的老化;步进电机与光纤熔接固定台相连,通过步进电机的转动来实现光纤熔接固定台的移动;光纤熔接固定台的作用是固定光纤,通过控制光纤熔接固定台的位置来改变光纤的位置;cmos传感器和显微放大镜头的作用是采集光纤探针图像信息并放大处理最终完成在显示屏上的成像;电极的作用是通过电弧放电产生高温将两光纤熔接到一起。
图4是光纤切割单元工作示意图。光纤切割单元的工作原理:通过显微放大镜头和cmos传感器完成光纤图像信息的采集与放大,然后根据我们需要的光纤长度扳动光纤切割刀片完成切割。光纤切割单元的结构组成:光纤切割刀片、步进电机、光纤切割固定台、显微放大镜头和cmos传感器、光纤切割显示屏等。光纤切割固定台的作用是固定加紧光纤,通过控制光纤切割固定台的位置来改变光纤的位置;步进电机与光纤切割固定台相连,通过步进电机的转动来实现光纤切割固定台的移动;cmos传感器和显微放大镜头的作用是采集光纤探针图像信息并放大处理最终完成在显示屏上的成像。
4制作方法
4.1制作前的准备工作
取出一段单模光纤,用工具钳先去除单模光纤的保护套,再去除涂覆层,再刨开包层,漏出纤芯,用蘸有99%浓度的酒精擦拭光纤芯,放在光纤熔接单元的右端固定台;用工具钳剪一小段无芯光纤,用蘸有99%浓度的酒精擦拭后,放在光纤熔接单元的左端固定台,注意不要让光纤碰到灰尘。
4.2制作过程
单模光纤与无芯光纤的熔接切割:无芯光纤与单模光纤分别置于光纤熔接固定台左右两端夹紧,打开光纤熔接单元,根据光纤熔接显示屏成像。通过调节光纤熔接控制器按钮调节步进电机进行调芯,在光纤调芯完毕后,运行光纤熔接单元,通过两电极之间的放电完成两种光纤的高温熔接。
熔接完成以后,将熔接到一体的光纤取出,置于光纤切割移动台,根据光纤切割显示屏成像,找到光纤熔接之后的焊点,然后以焊点为基准点,调整光纤切割固定台移动位移,根据需要的无芯光纤长度,扳动光纤切割刀片完成对无芯光纤的切割。
单模光纤、无芯光纤与多模光纤的熔接切割:在上述步骤已完成单模光纤与无芯光纤熔接切割的基础上,将多模光纤与此光纤置于光纤熔接固定台的左右两端,完成无芯光纤一端与多模光纤的熔接,最后置于光纤切割固定台,根据需要的多模光纤长度调整步进电机与光纤切割固定台,扳动光纤切割刀片完成多模光纤的切割。
4.3样品尺寸检测
通过以上方法,制作了六组不同尺寸的光纤探头,在高倍率放大显微镜下进行尺寸检测,比较预设长度与实际长度的差距,判断通过光纤熔接切割一体机制作出的超小光纤探头精度。以制作其中的一组长度为0.160mm无芯光纤、0.200mm多模光纤的光纤探头为例,第一步完成单模光纤与无芯光纤的熔接与切割;第二步测量无芯光纤实际长度,即焊点到切割端面的距离,测得实际的长度为0.164mm;第三步完成无芯光纤与多模光纤的熔接与切割,切割完成后;第四步测量多模光纤实际长度,即焊点到切割端面的距离,测得的实际长度为0.200mm。
用上述相同的方法制作多组不同长度的光纤探头并测量尺寸。
5结束语
本文主要研制一种高精度光纤切割熔接一体机,通过模型设计、样机制备等部分完成该一体机装置的研制。最后,利用该装置制作一系列超小GRIN光纤探头,通过高放大倍率显微镜检测光纤探头的制作长度。结果表明预设长度与制作长度基本吻合,进一步验证了该装置的制作精度满足探头的制作要求,初步实现了超小GRIN光纤探头制作装置的一体化,可用于小型化光学探头及OCT系统的研究。
参考文献
[1]Wang Chi,Mao Youxin,Tang Zhi,Fang Chen,Yu Yingjie,Qi Bo.Numerical analysis of GRIN lens based miniature probes for optical coherence tomography[J].Optics and Precision Engineering, 2011,19(9):23002307
[2]王驰,毕书博,丁卫等.超小自聚焦光纤探头研究用场追迹数值模拟技术[J].物理学报,2013,62(2):024217.
【关键词】 光纤通讯 传输技术 损耗
光纤通讯传输技术与传统技术相比,具有更大的优点,例如传输速度快、传输量大、传输安全性高以及数据信息传输质量高等。但是在实际应用过程中,受其自身特点影响逐渐暴露出部分问题,例如数据传输质量与光纤材质有紧密的联系,距离的变化也会对数据信息传输效果产生影响。为了保证光纤通讯传输的正常运行,提高数据信息传输质量,要加强此方面的研究,降低各项因素对传输质量造成的影响。
一、光纤通讯传输中所存问题分析
1.1自身特性限制程度较大
光纤材料制造效果受材质以及工艺影响较大,如果对制造工艺管理不善,很容易就会出现各种气泡以及突起等现象,而这将会对通讯传输质量造成很大影响,增加了使用过程中的附属损耗。另外,人为因素也是影响光纤制造质量的主要因素之一,部分员工专业能力比较低,造成构件内部材质分布不均,内径与包层偏离中心店,导致内径与模场直径匹配上存在误差现象发生。不同材质的光纤通讯传输产生的损耗不同,并且对数据信息传输质量也将会造成不同影响。因此,为保证传输效果,需要加强对光纤制造工艺以及材质的管理。
1.2熔接技术粗糙
就我国光纤断线技术效果来看,仍然存在很大的不足。光纤通讯传输时,当光信号通过接点处位置时,在环境等因素影响下,很容易出现光波散射现象,增加传输损耗,从而会影响信号传输的强度。光纤的熔接作业一般都是在室内进行,会直接与空气接触,受空气存在的微小物质影响,熔接点处往往会存在异物,然后在光信号传输到此位置时,受到残物影响,使得部分光线被散射到其他方向,进而会直接对传输信号质量造成影响。
1.3断线技术粗糙
光纤断线是光纤进行设备装配与用户接入的重要环节,如果处理不当也会对信号传输质量造成影响。就现状来看,我国光纤断线技术还比较粗糙,作业端面整齐度得不到保障,使光传导在续接时产生附加损耗。另外,光纤在进入用户断线处理时,也会受到空气中含有的微小物质的影响,直接进入到光纤内部落到端面形成凸起,在信号传导过程中将会产生直接损耗。
二、光纤通讯传输问题解决措施
2.1加强光纤质量把关
在光纤架设施工中,选择OTDR仪器对光纤质量与性能进行全面检查,保证其能够满足工程建设的要求,避免因为光纤自身原因而产生的附加损耗[1]。在光纤接入施工时,要确保两个连接节点光纤为同一厂家生产,无论是规格型号还是材质等,都需要保持一致,并且连接时应选择相近盘号的光纤,避免连接光纤盘号相差过大,而影响连接质量,能够有效降低连接点故障的出现。另外,在光纤架设过程中,经常会出现光纤弯曲等情况,但是为了保证架设质量,必须要对光纤弯曲度做好控制,理论上当光纤弯曲度达到一定程度后,因弯曲产生的损耗可以忽略不计,所以在进行架设时应做好对弯曲度的管理,降低损耗。
2.2加强熔接管理
在光纤熔接施工中,经常会于发生严重超标的情况,例如光纤几何尺寸、模场直径偏差等都会导致熔接处理超出规定范围。对此类障碍性熔接损耗值产生影响的主要因素为熔接机的质量、性能以及状态,仪器性能越好产生的损耗值越小,而熔接的效果也就越好[2]。另外,在进行熔接处理时,应做好端面的控制,如果端面有较大的倾斜角或者是存在严重的缺陷,都会增加光纤的损耗。
2.3加强光纤断线管理
为避免端面对接线质量造成不良影响,在接续处理时,应做好端面的清洁工作,保证其洁净整齐。最为重要的是要对断线技术进行管理,并保证工作环境的干净整洁,切割刀光纤端面要时刻保持清洁,避免微尘等进入光纤形成凸起,不但会影响信号传输质量同时也会增加损耗。在正式断线处理前,应做好相应配置的管理,例如电风扇、帐篷灯、作业台、电暖风以及发电机等,以酒精棉擦拭光纤端面与切刀,保证接续仪器的清洁,保证端面不会吸附任何灰尘与杂质,将散射损耗以及吸收损耗等降到最低[3]。
三、结束语
光纤通讯传输是现在比较常用的一种方式,其存在的主要问题在于端面与接续等环节,受工艺以及技术等特点影响,对光纤材质以及环境等方面要求比较高。为了保证光纤通讯传输质量,专业人员需要对此方面工作进行更为深入的研究,选择切实有效的措施来改善存在的问题,提高信号传输质量。
参 考 文 献
[1] 于涛,魏爽,赵鑫.浅谈光纤通信技术与传输系统[J].科技促进发展(应用版).2011,(04):59-60
施工组织方式采用分段施工方式,将《电力通信系统改造工程光缆线路部分通信部分》项目中的光缆施工分成三个施工区域,每一个施工区域分为三个施工过程,并按照施工过程成立相应的专业工作队,各专业队按照施工顺序依次完成各个施工段的施工过程,同时保证施工在时间和空间上连续、均衡和有节奏地进行,使各个专业队能最大限度地搭接作业。根据施工路由情况及现场测量资料,编制了光缆配盘表,确定光缆分屯点。分屯点分别建立在魏岗、唐河、井楼、双河。
施工作业准备
1、光缆外观检查:收到光缆盘后应及时组织工程技术人员检查缆盘及外层光缆,确定所收光缆未受损伤;检查缆盘中心孔有无各种可能损害光缆外护套或妨碍光缆收卷和展开的障碍物。2、数量检查:检查光缆总数量、每盘长度是否与合同要求一致。
3、质量检查:用光时域反射仪(OTDR)检查光缆在运输中是否受到损害。检查所得数据可用来与安装后验收检测数据进行比对,并可作为数据记录的一部分,同时有助于日后进行紧急抢修时的修复比对工作。严格按照每条电力线路ADSS光缆配盘长度进行施工,不允许随意放缆从而出现配盘错乱现象。4、安装金具检查:对安装所需金具型号、数量进行清点,若与合同要求不符应立即与供货厂家联系,在实际施工前妥善解决。5、SDH传输设备检查:检查所有设备或系统是否与合同要求一致。
光缆施工技术和注意事项
(一)光缆布放安装时的技术要求
1挤压。在光缆安装中,必须严格按照技术规范的要求,保证光缆在安装中不受超过标准的侧压力:
2磨损(摩擦)。光缆施工过程中,应消除障碍物,以防光缆外护套擦伤,防静电腐蚀的能力降低,影响光缆使用寿命:
3张力。施工不能超过光缆可以承受的张力最大值;
4纽转。牵引放线、过滑轮时要防止发生光缆纽转(搅劲),以损坏束管,产生侧压,造成光缆传输指标的降低;
5电场强度。即光缆本身所受的感应电场不能超过电场强度的规定值。
(二)光缆熔接施工注意事项
1在较潮湿的天气下进行熔接前,应首先将两条光缆在熔点4--5m处进行接地;
2在熔接前,应将在施工牵引时受力较重的光缆接头部分剪断,视受力情况一般不低于10cm,同时要考虑一定的光缆余长。一般从杆塔基地面算起留10m左右较为合理;
3光缆开剥不少于1.5--2.Om,根据接头盒内托架,确定去除外皮松磁管长度,一般开剥O.9m—1.0m;
4剥除外、内护套时注意剥皮剪刀刃的深度不要超过护套的深度。严禁用裁纸刀等剥除内外护套;
5擦洗光纤松套管及光纤时,严禁从末梢向根部擦试;
6对没有外护套的松套管进行操作时,应特别小心,否则会导致松套管扭曲,松套管的弯曲半径不得小于51mm;
7不要在激光器工作时用眼睛注视不光纤端面,以防止激光打伤眼睛;
8处理裸光纤时应加位倍小心,剥去涂覆层的光纤会刺伤皮肤,在光纤接续作业时、废弃的光纤应收集放在一起;
9在冬季施工时,为保证熔接机能正常工作,可用电暖风提高环境温度,用电热毯包裹机身,由于帐篷内潮气较大,为避免热缩管出现潮气造成微弯损耗的增加,可将热缩管放在衣服袋内,用一个拿一个。下雨天不能进行光纤熔接施工作业;
10盘纤时要“8”字型盘纤,防止一个方向盘纤造成微弯损耗,并注意盖板固定时避免压纤;
11松套管之间粘连较紧的情况下分开松套管时动作要轻,防止出现死弯;
12光纤熔接前入v型槽时,不能碰到其它部件以免灰尘污染光纤端面;
13熔纤时两条光缆松套管和纤心的色谱要一一对应,不能出现错接;
14由于现在光纤熔接机精度较高,特别是光缆较长的线路,为保证全程指标;每个光纤熔接点的连接衰耗不应大于0.02dB;
15光纤熔接应使用热缩管,热缩管加热时间要满足要求,如一次加热效果不好,可进行二次加热;
16防尘罩除放取光纤时打开外,其它时间需盖严,以防灰尘污染熔接机精密部件;
17光纤裸纤在接头应放置整齐合理,动作要轻、要稳、不出现死弯、硬弯,以防光纤断裂和弯曲衰耗过大,固定要牢固;
【关键词】光缆施工 质量
一、 光缆敷设
1. 气吹法敷设光缆
气吹法敷设光缆工艺八十年代初期出现,随着国际国内通信施工界对气吹法敷设光缆工艺的进一步研究,气吹设备功能的进一步完善,此工艺在高速上得到广泛推广和应用。 在气吹光缆前,管道在吹缆前应进行保气及导通试验,确认管道无破损漏气或扭伤、无泥土等污物后方可吹缆。气吹设备必须选用适合工程特点的机型,气吹机的液压驱动推进(或气流驱动推进)装置的推进力符合要求。
2. 牵引法敷设光缆
牵引法敷设光缆在敷设之前首先要选择合适的穿放入孔,在施工中通常光缆比较长,一般采用中间往两边的工序穿放,中间穿放入孔一般选择高低差比较大的入孔,光缆敷设之前必须先核对设计规定使用的管孔,核对完后用铁丝或钢丝刷、杂布等工具试通清洗管孔。缆盘应放在准备穿入管道的同一侧,并使光缆从盘的上方放出,光缆从盘上退下时,应边退边送入管孔,并始终保持松驰的弧形,管孔处应注意不使光缆受损,缆盘入孔一定要加喇叭口保护管,每隔2~4孔光缆外皮要涂上少量的剂,光缆牵引力要均匀,拉托姿势两手手心向上,握上光缆辅助牵引,中间入孔光缆拉送过程中不准大弧度落地,以免发生光缆扭绞,损坏光缆。
二、 光缆接续
1. 软硬两大因素
1) 操作人员的技术业务素质,在工程施工中具有不可替代性,是确保一切的前提条件。一个优秀的操作人员,应具备系统的光纤通信知识,丰富的工程实践经验,严谨细致的工作作风。
2) 硬件因素
指性能优良、运行可靠的切割、熔接、测试设备,先进齐备的通信联络工具和干燥无尘的工作环境。
2. 光纤端面的制备
1) 光纤涂覆层的剥除
应掌握平、稳、快三字剥纤法。“平”,即持纤要平。左手拇指和食指捏紧光纤,使之成水平状,余纤在无名指、小拇指之间自然打弯,以增加力度,防止打滑。“稳”即剥纤钳要握得稳。“快”,即剥纤要快,剥钳应与光纤垂直,上方向内倾斜一定角度,然后用钳口轻轻卡住光纤,右手随之用力,顺光纤轴向平推出去,整个过程要自然流畅,一气呵成。
2) 裸纤的清洁
一是讲究清洁用料择优原则,即选择使用优质医用脱酯棉,工业用优质无水乙醇。二是应用“两次”清洁法,即剥纤前对所有光纤用干棉捋擦,并用酒精棉对尾纤5-6cm处重点清洁;剥纤后,将棉花撕成层面平整的扇形小块,洒少许酒精,夹住已剥覆的光纤,顺光纤轴向擦拭,力争一次成功。
3) 裸纤的切割
切割是光纤端面制备中最为关键的步骤。操作规范如下:光纤的放置,应讲究“前抵后掀、先进后撤”,即手持光纤,稍超前刻度要求平放导槽中,后部稍向上抬起,使光纤前半部紧抵导槽底部,然后向后撤至要求刻度,从而确保光纤吻合“V”导槽并与刀刃垂直。切割时,动作要自然、平稳、勿重、勿急,避免断纤、斜角、毛刺、裂痕等不良端面的产生。
3. 光纤熔接
光纤熔接是接续工作的中心环节。首先应根据光缆工作要求配备蓄电池容量和精密合适的熔接设备,操作中应狠抓“快、准、细、严”四字。即动作快捷,放纤准确,观察仔细,严格按流程操作,光纤的接、放、取、缩及仪器操作应快速、程序化。光纤在导槽及熔接室中放置应准确、到位,以便于仪器校准调节。
4. 盘纤
1) 盘纤规则和方法:沿松套管或光缆分支方向进行盘纤,前者适用于所有的接续过程,后者仅适用于主干光缆末端,且为一进多出。分支为小对数光缆,以预留盘中热缩管安放单元为单位盘纤,此规则是根据接续盒内预留盘中某一小安放区域内能够安放的热缩管数目进行盘纤。
2) 注意事项:盘纤中应特别注意“底、边、沿、坎”四个部位。即在预留盘上光纤的盘绕应尽量沉底,靠边,并用胶带粘贴加固,同时避免靠、漫预留盘的沿和有异物突起的坎,必要时用胶带进行包裹保护。
三、 光纤接续中的问题分析
1. 影响光缆接续质量的具体因素
1) 光纤本征因素。光纤模场直径失配、芯径失配、同心度不良、光纤介质折射率不同均是影响光纤接头损耗的重要本征因素,而多模光纤数值孔径差别和单模光纤模场直径的偏差对接续影响最大,其偏差可大大增加光纤接续损耗。
2) 接续技术因素。
(1) 光纤轴心错位。由于在熔接时纤芯未对准或因表面张力作用而引起轴心错位,都会使光纤接续损耗加大。
(2) 光纤端面制备质量差。光纤端面有污染、切割断面倾斜有角度、断面不平有毛刺和缺陷等,熔接时纤芯就会发生畸变,增加附加损耗。这主要由切割刀老化、切割光纤时用力过大、清洁工作没做好等因素引起。
(3) 熔接时,由于端面不良或放电强度不佳,导致接头强度不足,直接影响到光纤的使用寿命和损耗特性稳定。随着时间推移,衰减曲线与竣工时相比,会出现巨大变化和落差,严重影响使用和维护。
2. 采取的措施
1) 减小本征影响。
(1) 施工中,在同一中继段线路要采用同一厂家和同一型号的光缆,以保证相接光纤的折射率和几何尺寸偏差尽量小。
(2) 结合单盘测试结果,尽量按出厂盘号顺序相邻配盘,使模场直径相近,减小其失配性。
2) 克服技术因素。
(1) 光纤使用熔接机熔接时,选责任心强的接续人员,在制好端面的前提下放入V型槽,光纤尽可能对准对直。
(2) 光纤涂覆层采用高纯度酒精和优质脱脂棉洗净,纤端灰尘也要清洁,避免放电时污染断面,增大损耗或产生气泡。对V形槽、切割刀要经常保持清洁,使用时注意避免磕碰影响精度。另外,切割光纤时,注意手指力度和均匀性。
(3) 使用高精度的光纤切割刀切出最理想的端面后,再小心地放入V形槽进行熔接。若连续许多次切出端面均很差,则刀片有可能老化,必须果断调整或更换刀片。
四、 安全管理
1. 建立项目安全生产管理机构,对工程施工的安全进行监督检查。
2. 建立安全生产责任制,责任到人,保证安全生产的顺利进行。
3. 实行安全生产的教育与培训制度,对进行作业的员工普及安全生产的知识和法规,提高职工的安全意思和自我保护能力,做到安全生产。
4. 实行安全生产检查制度,检查临时用电的安全性、检查劳动保护用品的使用情况,检查安全设施和安全标志的设置情况,检查有无隐患以及应急预案,保证安全生产得到落实。
5. 实行生产安全事故报告和处理制度,发现事故及时上报,保护现场,组织人员抢救,防止事故扩大。
在光纤熔接机市场,竞争也尤为激烈。一诺仪器以其创新产品以及服务得以脱颖而出。正如在2016一诺仪器精品会上,一诺市场总监吴超介绍了活动主题“专熔汇”时所表示:专,代表一诺态度专业志诚;熔,代表一诺技艺精干;汇,代表一诺汇聚天下,一诺携手商,合作伙伴共同开拓市场。
据了解,目前一诺仪器在中国光纤熔接机市场份额位居第一,在海外市场同样表现突出,与AT&T、SKT、Telefonica等主流运营商都有合作, 2015年,一诺集团的销售额突破了6000万美元。
多样化解决方案
在中国,一诺仪器与三大运营商以及广电都有合作。由于各运营商现阶段市场策略以及网络部署的差异,一诺仪器为客户提供了多样化的产品以及解决方案。三大运营商里,移动目前重点在跑量,降低成本,而联通与电信光网比例更高,广电由于信号传输格式的不同对产品要求也有差异。针对广电市场,在今年CCBN期间,一诺仪器宣布推出首款适用于广电双芯皮缆View4M光纤熔接机。
据介绍,View4M熔接机外部采用覆胶设计,使其可在多种恶劣环境下维持正常操作。此产品不仅含有特殊V型槽设计,专用光纤夹具,还可熔接单芯、2-4带状光纤、2-4芯皮线光缆。View4M采用工业级四核CPU,运算处理速度是前代IFS系列的8倍,GPU内置WcatPro图形加速器,响应速度更快。View4M熔接机采用4.3英寸800*480高清液晶电容触摸屏,能清晰的看到纤芯,智能GUI图形操作系统,便于用户操作。此外,View4M熔接机采用陶瓷光纤压锤,熔接时间快达14s,加热时间快达20s。
服务创新
关键词:城域网;光纤网;交接箱
中图分类号:TP393.1
1光缆交接箱技术以及要求
在整个规划设计中,设计者需要接触到的装置如下所示:
通信光缆交接箱(OCC)用于连接主干光缆、配线光缆及光分路器的接口设备。组成:0CC由箱体、内部结构件与工作单元、光纤活动连接器及备附件等组成。型式:0CC可以落地、架空、壁挂安装。
尾纤:一根一端带有光纤活动连接器插头的光缆。
跳纤:一根两端都带有光纤活动连接器插头的光缆。
适配器:使插头与插头之间实现光学连接的器件。
光纤连接分配装置:由适配器、适配器卡座、安装板或适配器及适配器安装板组装而成,供尾纤与跳线或两根跳线分别 插入适配器外线侧和内线侧而完成活动连接的构件。
光纤终接装置:供光缆纤芯线与尾纤接续并盘绕光纤的构件。
光纤存储装置:供富余尾纤或跳纤盘绕的构件。
熔接保护套管:对光纤熔接接头提供保护的材料或构件。
2光缆交接箱的安装位置的确定
2.1覆盖范围
光缆交接箱的设计和安装要对其位置进行充分的考虑,比如安装的位置可能是湖泊、街道、山区等很多种地形条件。在不同的地形条件下面交接箱的覆盖范围是不同的。比如在山区为50m,可能在街道市区就有几百米到上千米。总的来说,条件越不好的情况下覆盖范围越窄。所以在街道等地方安装交接箱可以不用密集。
2.2安全性考虑
光缆交接箱应该最好设立在比较安全并且维修很方便的地方,不能过于隐蔽。同时,还要兼顾到温度、湿度、腐蚀性等对交接箱所带来的影响。其中最关键的因素是安全和易于接入,稳定的路口是较好的选择。
光缆交接箱基座与其他管线及建筑物应该要留有一定的空间间隔,不能太近,在满足其他要求的情况下尽可能的远离不安全的地方。这个最小隔距应符合表管道专业要求。
2.3不同类型光缆交接箱的安装原则
光缆及尾纤、跳纤、适配器在光交接箱内路由走向及固定方式应敷设设计要求并符合交接箱厂品说明书的要求。
挂墙式光缆交接箱的安装,应坚实、牢固,交接箱底部距地面符合设计要求。
架空光缆交接箱应安装在H杆的工作平台上,工作平台的底部距离地面应≥3m且不影响道路通行。
落地式光交接箱的安装位置、安装高度、防潮措施等应符合设计要求。箱体安装必须牢固、安全、可靠,箱体的垂直偏差应≤3mm。
3光缆交接箱的基座安装要求
落地式交接箱安装位置的选择,应和交接箱基座、人孔、手孔配套安装。基座高度可根据各地区地势情况而定。一般防雨的高度300mm为宜。
3.1交接箱基座距离
交接箱基座距离人孔、手孔一般要求不超过10米,但必须要求铺设镀锌钢管或塑料管,不得采用小通道方式。
3.2交接箱基础浇筑
交接箱基础要求为10cm厚、150#的混凝土基础,浇基础前应清理杂物。
3.3交接箱基础砖砌体
砌体采用标号为100#的砂浆,砖砌体砂浆饱和度不底于80%,四周墙角、底边、窗口需要抹八字,墙体宽度为24cm。
3.4基座砂浆抹面
批荡在没有特殊的情况下一般采用标号为100#的砂浆,内批荡厚度达到1.5cm,外批荡厚度达到2cm,抹墙体要严密、贴实、光滑、不空鼓、无飞刺、无断裂。如井四周有泛水等特殊情况,要加大水泥标号和加厚外批或加防漏剂。
3.5基座预埋铁
穿钉的规格、位置符合设计规定,在交接箱的基座四角上有预先铸好的地脚螺丝(螺栓M12X30)用来固定交接箱。并在基座中央预留一个长方洞(822mm×622mm)作光缆的出入口。
4功能要求
4.1光缆的固定和保护功能
光缆引入OCC时,应有可靠的固定与保护装置,固定后的光缆金属拦潮层、铠装层及加强芯应可靠连接至高压防护接地装置,光缆开剥后应用塑料套管或螺旋管保护并固定引入光纤熔接装置。
4.2光缆纤芯的终接功能
OCC的光缆终接装置应便于光缆光纤与光缆光纤或尾纤的熔接、安装和维护等操作,同时应具备富余光缆光纤的储存空间。
4.3光纤熔接接头保护功能
光纤与光纤熔接后,接头部分应用熔接保护套管加以保护。
4.4调纤功能
通过跳纤和尾纤能迅速方便地调度光缆中光纤序号以及改变传输系统的路由,跳纤和尾纤长度应满足调纤操作要求。
4.5容量
无跳纤式OCC的容量以产品的最大“主干光纤容量/配缆光纤容量”表示,托盘式OCC的容量以产品的最大 “适配器端子容量”表示,在产品型号里明示。光纤的终端、熔接、存储在满容量范围内应方便地成套配置。
4.6光纤分路功能
OCC应有安装光分路器的区域,实现点到多点的光纤分路功能。光分路器在满容量范围内应方便地成套配置。
参考文献:
[1]李树平.光缆交接箱在移动城域传送网中的应用[J].电信工程技术与标准化,2008,5.
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