琴（实习 光纤传输损耗的成因及解决方法 光纤的传输损耗特性是决定光网络传输距离、传输稳 定性和可靠性的最重要因素之一。光纤传输损耗的产生原 因是多方面的，在光纤通信网络的建设和维护中，最值得 关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这 些损耗。光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗和非 接续损耗两类。 接续损耗及其解决方案 接续损耗 光纤的接续损耗主要包括光纤本征因素造成的固有损耗 和非本征因素造成的熔接损耗及活动接头损耗三种。 １、光纤固有损耗 光纤固有损耗的产生主要源于光纤模场直径不一致、 光纤芯径失配、纤芯截面不圆和纤芯与包层同心度不佳四方 面。其中影响最大的是模场直径不一致。 ２、熔接损耗 非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位、轴心（折角）倾 斜、端面分离（间隙）、光纤端面不完整、折射率差、光纤端 面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清 洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造 成。 ３、活动接头损耗 非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、 接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素（如轴向 错位、端面间隙、折角、折射率差等）造成。 解决接续损耗的方案 １、工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优 质光纤 条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤，以求光 纤的特性尽量匹配，使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到 河北省高速公路京秦管理处赵亮 最低程度。 ２、光缆施工应严格按规程和要求进行 配盘时尽量做到整盘配置（单盘≥５００米），以尽量减少接 头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放，使损耗值 达到最小。 ３、挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试 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进行接续，严格控制接头损耗， 熔接过程中时刻使用光时域反射仪（ＯＴＤＲ）进行监测（接续 损耗≤０．０８ｄＢ／个），不符合要求的应重新熔接。使用光时 域反射仪（ＯＴＤＲ）时，应从两个方向测量接头的损耗，并 求出这两个结果的平均值，消除单向ＯＴＤＲ测量的人为因素 误差。 ４、保证接续环境符合要求 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。切割后，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。接续环境温度过 低时，应采取必要的升温措施。 ５、制备完善的光纤端面 光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序。光纤端面 的完善与否是决定光纤接续损耗大小的重要因素之一。优质 的端面应平整、无毛刺、无缺损，且与轴线垂直，光纤端面 的轴线倾角应小于０．３度，呈现一个光滑平整的镜面。应选 用优质的切割刀正确切割光纤。裸纤的清洁、切割和熔接应 紧密衔接，不可间隔过长。移动光纤时要轻拿轻放，防止与 其他物件擦碰而损伤光纤端面。 ６、正确使用熔接机 正确使用熔接机是降低光纤接续损耗的重要保证和关键 环节。 ◇应严格按照熔接机的操作说明和操作流程，正确操作 熔接机。 ◇合理放置光纤，将光纤放置到熔接机的Ｖ型槽中时， 动作要轻巧。这是因为对纤芯直径为１Ｏｎｍ的单模光纤而 言，若要熔接损耗小于０．１ｄＢ，则光纤轴线的径向偏移要小 于０．８ｎｍ。 ◇根据光纤类型正确合理地设置熔接参数（预放电电流、时 间及主放电电流、主放电时间等）。在光纤熔接过程中，放电时 间、放电强度、推进量三个参数是最重要的因素，直接影响着 光纤接头的机械强度和损耗大小。放电时间的长短与光纤接头 的强度成正比关系，但是时间过长会使光纤因高温老化，所以 应兼顾两者，通常将放电时间控制在２－５Ｓ。放电强度也要选择 适当，过强会使光纤老化，过弱使光纤接续完成不好，影响接 续损耗，通常根据实际情况来确定它的取值，一般在４５至６５之 间。推进量是指光纤被放入熔接机熔接时，必须随着光纤的熔 接，将光纤进行推进，推进量大了会使光纤接头偏粗，小了则 接头偏细。—般推进量控制在１５－２０ ｍ范围。通过对这些数值 的合理设置，达到减小接续损耗的目的。 ◇在使用中和使用后应及时去除熔接机中的灰尘（特 别是夹具、各镜面和Ｖ型槽内的粉尘和光纤碎末）。接续 中，应对切割刀“Ｖ”形槽、压板、刀刃进行清洁，防止 端面污染。每次使用前应使熔接机在熔接环境中放置至少 １５ｍｉｎ，特别是放置在与使用环境差别较大的地方（如冬天 的室内与室外），根据当时的气压、温度、湿度等环境情 况，重新设置熔接机的参数，并进行放电位置、驱动器复 位等调整。 ◇熔接机电极的使用寿命一般约２０００次。使用时间较长 后电极会被氧化，导致放电电流偏大而使熔接损耗值增加。 此时可拆下电极，用蘸酒精的医用脱脂棉轻轻擦拭后再装 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。 ７、选用优质合格的活动连接器 活动接头的插入损耗应控制在０．３ｄｔ３／个以下（甚至更 低），附加损耗不大于０．２ｄＢ／个。 ８、活动接头应接插良好、耦合紧密，防止漏光现象 ９、保证活动连接器清洁 施工、维护中应注意清洗插头和适配器（法兰盘）并保证 机房和设备环境的清洁，严防插头和适配器（法兰盘）有污物 和灰尘，尽量减少散射损耗。 非接续损耗及其解决方案 非接续损耗 光纤使用中引起的非接续损耗主要有弯曲损耗和其他施 工因素及应用环境造成的损耗。 １、弯曲造成的辐射损耗 当光纤受到很大的弯折，弯曲半径与其纤芯直径具有 可比性时，它的传输特性会发生变化。大量的传导模被转化 成辐射模，不再继续传输，而是进入包层被涂覆层或包层吸 收，从而引起光纤的附加损耗。光纤的弯曲损耗有宏弯曲损 耗和微弯曲损耗两种类型。 ◇宏弯损耗 光纤的曲率半径比光纤直径大得多的弯曲（宏弯）引起的 附加损耗，主要原因有：路由转弯和敷设中的弯曲；光纤光 缆的各种预留造成的弯曲（预留圈、各种拿弯、自然弯曲）； 接头盒中光纤的盘留、机房及设备内尾纤的盘绕等。 ◇微弯损耗 光纤轴产生 ｍ级的弯曲（微弯）引起的附加损耗，主要 原因有：光纤成缆时，支承表面微小的不规则引起各部分应 力不均匀而形成的随机性微弯；纤芯与包层的分界面不光滑 形成的微弯；光缆敷设时，各处张力不均匀而形成的微弯； 光纤受到的侧压力不均匀而形成的微弯；光纤遇到温度变 化，因热胀冷缩形成的微弯。 ２、其他施工因素和应用环境造成的损耗 ◇不规范的光缆上架引起的损耗 层绞式松套结构光缆容易产生此类损耗，原因在于：一 是光缆上架处多根松套管相互扭绞；二是使用扎带将松套管 绑扎到接头盒的容纤盘卡口时，使松套管出现急弯；三是光 缆上架时金属加强构件与光纤松套管出现上下错位。这些因 素会引起损耗增大。 ◇热缩不良的热熔保护引起的损耗 是热熔保护管自身的质量问 题，热熔后出现扭曲， 产生气泡；二是熔接机加热时，加热参数设置不当，造成热 熔保护管变形或产生气泡；三是热缩管不干净，有灰尘或沙 砾，热熔时对接续点有损伤，引起损耗增大。 ◇直埋光缆不规范施工引起的损耗 是光缆埋深不够，受到载重物体碾压后受损；二是光 ２０１０１１中国交通信息化１３１ ＷＷｗ ｃＰｉｌＮＡＩＴ８ ｃＮ 缆路由选择不当，因环境和地形变化使光缆受到超出其容许 负荷范围的外力；三是光缆沟底不平，光缆出现拱起、挂起 现象，回填后有残余应力；四是其他原因造成光缆外护层受 损伤而进水，造成氢损。 ◇架空光缆不规范施工引起的损耗 是在光缆敷设施工中，光缆打小圈、弯折、扭曲及打 背扣，牵引时猛拉、出现浪涌，瞬间最大牵引力过大；二是 光缆挂钩使用不当，卡挂方向不一致出现蛇行弯，间隔过于 稀疏，光缆因垂度过大而受力；三是盘留于杆上的光缆未固 定牢固，光缆受到长期外力和短期冲击力而遭到损伤；四是 光缆布放太紧，没考虑光缆的自然伸长率；五是其他原因造 成光缆外护层受损伤而进水，造成氢损。 ◇管道光缆不规范施工引起的损耗 是光缆采用网套法布放时，牵引速度控制不好，光缆 出现打背扣、浪涌；二是穿放光缆时，没有布放塑料子管， 光缆被擦伤；三是其他原因造成光缆外护层受损伤而进水， 造成氢损。 ◇机房、设备内尾纤和光纤跳线绑扎、盘绕不规范，出 现交叉缠绕等现象造成损耗。 ◇光缆接头盒质量不良，接头盒封装、安装不规范，因 外界作用造成接头盒受到损伤等，造成进水而出现氢损。 ◇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，容纤盘中热熔管卡压过紧，容纤盘中光纤盘绕不规 范等引起的损耗。 解决非接续损耗的方案 ◇工程查勘设计、施工中，应选择最佳路由和线路敷设 方式。 ◇组建、选择一支高素质的施工队伍，保证施工质量， 这一点至关重要，任何施工中的疏忽都有可能造成光纤损耗 增大。 ◇设计、施工、维护中，积极采取切实有效的光缆线路 “四防”措施（防雷、防电、防蚀、防机械损伤），加强防护 工作。 ◇使用支架托起缆盘布放光缆，不要把缆盘放倒后采用 类似从线轴上放的办法布放光缆，不要让光缆受到扭力。光 缆布放时，应统一指挥，加强联络，要采用科学合理的牵引 方法。布放速度不应过快；连续布放长度不宜过长，必要时 应采用倒…８字，从中间向两头布放。在拐弯处等有可能 １ ３２中国交通信息化２０１０．１１ ｗｗＷ ＣＨＩＮＡＩＴＳ ＣＮ 损伤光缆的地方一定要小心并采取必要的保护手段。遇到在 闹市区布放光缆等需要临时盘放光缆的情况时，使用８字形 盘留，不让光缆受到扭力。 ◇光缆布放时，必须注意允许的额定拉力和弯曲半径的 限制，在光缆敷设施工中，严禁光缆打小圈及弯折、扭曲， 防止打背扣和浪涌现象。牵引力不超过光缆允许的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，特别注意不能猛拉和发生扭结现象。光缆转弯时弯曲半 径应不小于光缆外径的１５～２０倍。 ◇不要使用劣质的，尤其是已经弯曲变形的热缩套管， 这样的套管在热缩时内部会产生应力，施加在光纤上使损耗增 加。携带、存放套管时，注意清洁，不要让异物进入套管。 ◇在接续操作时，要根据收容盘的尺寸决定开剥长度， 尽量开剥长一些，使光纤较从容地盘绕在收盘内（盘留长度为 ６０～１００ｃｍ）。应该重视熔接后光纤的收容（光纤的盘纤和固 定），盘纤时，盘圈的半径越大，弧度越大，整个线路的损耗 越小，所以一定要保持一定的半径（Ｒ≥４０ｍｍ），避免产生不 必要的损耗，大芯数光缆接续的关键在收容。接续操作时， 开缆刀切人光缆的深度要把握好，不要把松套管压扁使光纤 受力。采用合格接头材料并按照规范和操作要求，正确封 装、安装接头盒。 ◇机房内尽量整洁，尾纤应该有圈绕带保护，或单独 给尾纤使用一个线，不使尾纤之间或与其他连线之间交叉缠 绕，也尽量不要把尾纤（即使是临时使用）放在脚可以踩到的 地方。注意避免跳线在走线中出现直角，特别是不应用塑料 带将跳线扎成为直角，否则光纤因长期受应力影响引起损耗 增大。跳线在拐弯时应走曲线，弯曲半径应不小于４０ｍｍ。 布放中要保证跳线不受力、不受压，以避免跳线长期的应力 疲劳。光纤成端操作（ＯＤＦ）时，不要将尾纤捆扎太紧。 ◇加强光缆线路的日常维护和技术维修工作。 结束语 光纤入户（ＦＴＴＨ）是信息时代发展的必然，光网络互联 是数字地球的明天。伴随着各级各类光纤通信网络的大量建 设和运行，正视和解决光纤使用中引起的传输损耗问题必将 在光纤通信工程设计、施工、维护中极大地改善和优化光纤 通信网络传输性能。匝