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34T E L E C O M E N G I N E E R I N G T E C H N I C S A N D S TA N D A R D I ZAT I O N·2014年 第11期·G.657光纤熔接和熔接损耗测试张立岩1,2，胡勇1，严长峰1,2，庹琦翔1,2(1 长飞光纤光缆股份有限公司，武汉 430073; 2 光纤光缆制备技术国家重点实验室，武汉 430073)摘 要 在G.657.A2光纤推广和使用过程中，熔接和熔接损耗的测试出现了比较突出的问题或认识误区，本文分别针对“黑线”和“晕环”现象、熔接参数调整、OTDR测试熔接损耗“大正大负”等方面的问题进行了解释和汇总。
关键词 G.657.A2；熔接；黑线；晕环；OTDR中图分类号 TN913.7 文献标识码 A 文章编号 1008-5599（2014）11-0034-03收稿日期：2014-10-16随着FTTx 技术的快速发展，弯曲性能优化的G.657光纤光缆已大量应用于接入网建设，但是施工单位在进行G.657光纤熔接的时候，由于熔接机版本过低、操作不当或熔接参数选择不当，可能会出现熔接损耗偏大等问题。
另外，从熔接机上看到的G.657光纤的图像也和传统的G.652光纤有差异，给施工单位带来困惑。
光时域反射仪OTDR 是光纤光缆施工及验收过程中经常使用的一种测试仪表。
然而当使用OTDR 测试G.657和G.652光纤熔接点时如果只测试一个方向，则会得到超出正常范围偏大的熔接损耗或者增益，即OTDR 曲线会出现“大正大负”现象，这往往会给施工单位和验收单位带来困扰。
为了解决上述问题，长飞公司率先研究了G.657光纤熔接以及熔接损耗测试的各环节，并结合客户实际施工遇到的问题进行了深入的调研和验证。
经过大量而深入的实验验证，分别 就“黑线”和“晕环”现象，熔接参数调整，OTDR 测试等这些问题进行了解释和汇总，解决了客户的问题和困惑。
互联网+技术nternet TechnologyOTDR 和光源功率计测试光纤接头损耗□胡爱莲长飞光纤光缆股份有限公司刘栋中国移动通信集团有限公司张立岩曹蓓蓓长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆制备技术国家重点实验室【摘要】在实际光缆施工熔接中，通常采用O TD R 测试光纤接头损耗，但OTDR 单向损耗包含了被接续两根光纤的背向散射特性差异，并不代表光纤真实的熔接损耗，因此采用单向损耗作为熔接损耗的判断标准，通常会造成误解和不必要的返工。
而光源功率计的测试 原理相对简单，只需从一个方向进行测试。
本文基于某移动干线在开盘检测过程中采用O T D R 测试出现的熔接损耗"大正大负"现象，特设计实验，分别采用O T D R 和光源光功率计测试了熔接点损耗和光缆链路损耗，验证O T D R 双向平均值的结果和光源光功率计测试结果趋于一致，从而证明O T D R 测试熔接损耗和链路损耗的正确方法是双向测试取平均值，单向熔接损耗不影响实际光纤的传输性能。
【关键词】O T D R 光源功率计熔接损耗单向损耗大正大负M easurem ent of Fibre Splice Loss by OTDR and LSPM Hu A ilia n l, Liu Dong2, Zhang Liyan 1,3, Cao Beibei 1,3(1. Yangtze Optical Fibre and Cable Joint Stock Lim ited Company, Wuhan 430073, C hina ； 2. China Mobile Communications Group Co., Ltd., Beijing 100053, China; 3. State Key Laboratory of Optical Fiber and Cable M anufacture Technology, Wuhan430073, China )Abstract ： In the actual w elding process o f optical cable construction, OTDR is w idely used to measure the fusion splice loss. But OTDR o n e -w a y measured loss is not the true splice loss because it* s affected by the difference of backscattering properties of the tw o connected fibres. If the unidirectional loss is used as the criterion of splice loss, it often causes m isunderstanding or even unnecessary rew ork. Compared w ith OTDR, the testing principle of Light Source and Power M eter (LSPM) is simpler and just need to te st from one direction. In this paper, based on the phenomenon of "apparent Gain and Loss" of fusion splice loss happened in the opening te s t of a China M obile trunk project, an experim ent was designed to te st the splice loss and cable link loss by using OTDR and LSPM respectively. The result show s that OTDR bidirectional average value is consistent w ith the te st result of LSPM, so i t ’ s proved that the correct m ethod to te st fusion splice loss and cable link loss by OTDR is to take the average value of bidirectional traces, and the unidirectional te st result has no effect on the actual link loss.Key w ords ： OTDR, LSPM, Fusion Splice Loss, unidirectional loss, Apparent gain or loss引言在光缆施工熔接过程中，通常采用OTDR (光时域反射 仪）来测试光纤接头损耗，测试整段线路衰减时，则一般采用光源功率计进行测试，光源功率计测试损耗只需从一个方 向进行测试，但单向测试方法对OTDR 来说是不准确的， 特别是用OTDR 测试熔接损耗时，OTDR 单向损耗与真实的 熔接损耗没有必然的关系，如果采用单向损耗作为熔接损耗 的判断标准，会造成对熔接损耗的误解和不必要的返工，甚 至影响工程进度。
线务员模拟试题及答案在线解析一、单选题（共10题，共20分）1. 光纤接续要求纤芯熔接损耗平均绝对值小于()db。
A.（江南博哥）0.04B.0.06C.0.08D.0.1正确答案：C2. 盘绕光纤时应以收容盘的最大内径予以收容，盘绕半径不小于（）。
A.35mmB.35.7mmC.37.5mmD.没有规定正确答案：C3. 长途光缆线路端别的A端规定为( )。
A.西、南B.北、东C.西、北D.东、南正确答案：B4. 处理障碍中更换的光缆，其长度一般不应小于（）米。
A.50B.100C.150D.200正确答案：D5. 在光缆型式代号中GY表示（）。
A.重型加强件B.通信用室外光缆C.单模光纤D.光设备正确答案：B6. 光纤接续完成后，要使用()对其进行测试。
A.兆欧表B.万用表C.地阻仪D.OTDR正确答案：D7. 在割接过程中，对光缆进行OTDR测试之前，必须()光端机设备与光缆的连接。
A.断开B.测试C.修复D.完成正确答案：A8. OTDR上显示的后向散射功率曲线，其横坐标表示()。
A.光纤长度B.功率电平C.障碍距离D.衰耗值正确答案：A9. OTDR的工作特性中( )决定了 OTDR 所能测量的最远距离。
A.盲区B.发射功率C.分辨率D.动态范围正确答案：D10. 折射角变成90度时的入射角叫()。
A.反射角B.平面角C.临界角D.散射角正确答案：C二、判断题（共10题，共20分）11. 在架空线路上救护触电人时，必须用三相短路接地方法。
正确答案：正确12. 单模光纤本征因素对连接损耗影响最大的是模场直径。
正确答案：正确13. 光纤通信是以光导纤维为传输介质的一种传输方式，传输的是电信号。
正确答案：错误14. 已知某点的功率为1，则该点的功率电平为0正确答案：正确15. 光缆在敷设之前，只需对光缆进行单盘检验。
正确答案：错误16. 光纤纤心的折射率一般略小于包层折射率。
正确答案：错误17. 目前多模光纤的连接损耗要小于1dB，单模光纤要求小于0.5dB。
光纤通信实验一光纤熔接及光纤参数测量1实验目的1.1 研究如何降低光纤接续衰耗值。
1.2 学习光纤熔接点衰耗值的测量。
1.3 掌握光纤参数测量的方法。
2实验用的器材和仪表2.1 用于熔接实验的光纤有三种50/125 、62.5/125 、9/125 ；前两种光纤是多模光纤，符合ITU—TG.651标准。
后一种是单模光纤，符合ITU—TG.652标准。
（注：ITU —T 国际电信联盟-电信标准部）。
图1.1常用通信光纤的构成与构成的材料示意图50/125多模光纤62.5/125多模光纤单模光纤100/140多模光纤头发的直径图1.2多模光纤与单模光纤截面图光纤是一种结构尺寸非常精密的产品，如果制造过程中几何尺寸偏差过大，即使使用精密的全自动熔接机熔接光纤，熔接损耗也将偏大。
两种数值孔径不同的光纤熔接以后熔接损耗必然偏大。
再有在实际工程中不同公司制造的光纤，由于所用材料、制造工艺的不同，这两种光纤熔接以后也可能产生熔点损耗偏大，这个问题要通过合理的配盘解决，保证光纤路由的总损耗不超出工程要求的范围。
2图1.3光纤纤芯不呈圆形的示意图αβ光纤A 光纤Bα≠β图1.4数值孔径不同的光纤示意图2.2 接保护套管——热缩管。
它的作用是对熔接好的裸光纤部位进行保护。
从图1.5 可以看出，两个套起的管之间有一个直径1mm米的钢棍，熔接前光纤穿在内管中，光纤熔接完成以后，将熔接点移至热缩管的中部，然后对热缩管加热，具有记忆特性的塑料管受热收缩，加热过程结束后经过一、二分钟的冷却，光纤接点与热缩管凝固成一体。
加固件钢棍能避免这一区域弯曲。
外管：直径3.5mm；长40mm图1.5熔接保护套管的基本结构图2.3 光纤涂敷层剥皮钳。
它的作用是将光纤的涂敷层剥除掉，剥掉涂敷层以后的光纤称作裸光纤，此时才能看见光纤本体模样，常见的通信用裸光纤的直径为125μm 。
2.4 光纤切割刀。
它的作用是将裸光纤切断，切断后的光纤端面要成平面。
光纤熔接与测试
李冠语
【期刊名称】《中国电子商务》
【年(卷),期】2011(000)010
【摘要】介绍了企业在光纤方面的应用，如何做好光纤接续和测试满足企业工业控制、信息化等方面应用的要求，提供了主要的技术参数和操作流程，以及在实施过程中总结的经验。
【总页数】1页(P199-199)
【作者】李冠语
【作者单位】哈尔滨石化公司信息管理部,黑龙江哈尔滨150000
【正文语种】中文
【中图分类】TN8
【相关文献】
1.高质量的光纤熔接和精确的熔接损耗在线测试(一) [J], 袁枫;田丰
2.高质量的光纤熔接和精确的熔接损耗在线测试(二) [J], 袁枫;田丰
3.高质量的光纤熔接和精确的熔接损耗在线测试(三) [J], 袁枫;田丰
4.G.657光纤熔接和熔接损耗测试 [J], 张立岩;胡勇;严长峰;庹琦翔
5.光纤熔接与测试技术 [J], 林连滨
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《光纤通信原理与系统》课程实验指导和任务书（实验一）1、实验项目名称：光纤熔接实验2、实验目的和要求由于光纤熔接是光纤通信系统实际应用和试验研究中的一个基本技术，又是一个对动手能力要求较高的工作，本实验目的是让学生们通过对实际的光纤进行熔接熟悉光纤熔接的基本方法和步骤，增加对光纤通信技术的感性认识。
3、实验内容和原理：本实验主要内容包括1）、利用光纤熔接机等必要的工具将两段单模光纤熔接以使其可以实现更长距离的稳定和低损耗的传输。
2）测量熔接点的附加损耗。
光纤熔接的基本原理是利用光纤熔接机将端面对准靠紧的两被接光纤接头处局部快速加热，致其纤芯和包层的石英材料熔化并熔合在一起，冷却后即可实现被连接的两段光纤之间稳定而低损耗的连接。
4、主要仪器设备和元件、耗材光纤熔接机、光纤、光纤涂覆层剥离钳、光纤切割刀/机、光纤热缩套管、酒精棉球等。
5、操作方法与实验步骤第一步：检查确认所需仪器设备和元件等都已齐备，光纤熔接机已经接上电源。
第二步：给需要熔接的一根光纤套上光纤热缩套管（光纤热缩套管主要用于对光纤连接头的保护）。
第三步：将待连接的两段光纤进行端面处理。
1）用光纤涂覆层剥离钳分别将两根光纤一端的涂覆层剥离5-10cm，并用酒精棉球清理干净；2）然后使用光纤切割刀（/机）垂直切割光纤使其端面的表面平整，端面倾斜度要小；3）再次清洁光纤端面去除切割产生的残削。
第四步：对准和熔接1）将处理好的光纤放置在光纤熔接器的V型槽中，两端面靠近，然后轻轻放下光纤夹具将其固定，并合上安全盖。
2）查看两端对接情况：利用光纤熔接器的视屏观察并利用光纤熔接器的自动调节功能或采用手动调节的方式将两光纤端面对准；3）按熔接启动键开始熔接；第五步：完成光纤熔接后通过目视或调用光纤芯子的热图像检查光纤熔接质量（纤芯和外径是否平直、错位、存在亮点或亮线等），并记录。
第六步：保护接头将光纤热缩套管移到接头处，其两端必须都跨到光纤涂层处，然后把热缩管放入热炉，热缩管在热炉中受热会收缩，实现均匀密封。
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No. 115
光纤熔接机是用于对光纤进行低损耗、低反射连接以及确保光纤接头在未来使用中长期稳定的设备。
光纤熔接机的使用者对熔接机的要求是：
◆ 快速、廉价的光纤端面准备；
◆ 无需调节任何参数的全自动熔接操作；◆ 精确的光纤接头损耗现场测试。
本文展示的是怎样通过先进的测量技术达到以上的要求以及具体在光纤熔接机上的应用，描述了熔接损耗的降低以及其测量精度的提高，同时也讨论了通过技术改进，避免现场熔接时对熔接损耗采用估计的方式。
光纤熔接机设备优化以后，使用者可以做到：
◆ 通过精确的光纤切割角度测量以及自动调节光纤推进，补偿不好的光纤端面；结果是有６０％的光纤熔接损耗通过最小化高损耗（＞０．１ｄＢ）的部分得到改进的熔接；
◆ 自动探测光纤类型；
◆ 提高熔接损耗测量精度（在线测量损耗——真实损耗），从０．０３０ｄＢ降低到０．０１８ｄＢ。
１ 介绍
通过熔接的方式连接光纤，需要有几个步骤。
以下将简要介绍一下各个步骤：
◆ 用剥离工具去除光纤涂覆层；◆ 用专用光纤切割刀制备光纤端面；◆ 将光纤放入光纤熔接机（见图１），由熔
接机完成光纤对准；
◆ 通过电极放电产生电弧熔接光纤；◆ 分析接头损耗；◆ 保护和存储光纤接头。
首先，需要准备光纤。
采用专业剥离工具去
【摘要】本文的主要内容是基于康宁光缆系统ＢｅｒｔＺａｍｚｏｗ、Ｇｅｒｖｉｎ Ｒｕｅｇｅｎｂｅｒｇ、Ｍａｒｔｙ Ａｎｄｅｒｓｏｎ和Ｈｅｌｍａｒ Ｋｒｕｐｐ的论文“高质量光纤熔接和显著改善熔接损耗测试精度”。
高质量的光纤熔接
和精确的熔接损耗在线测试（一）
■ 康宁光缆系统（上海）有限公司 袁枫 译■ 康宁光缆系统（上海）有限公司 田丰 校
Products & Application
除光纤涂层，同时用酒精清洁光纤。
然后是制备光纤端面，用精准的光纤切割刀制备垂直、镜面的光纤端面。
光纤放入光纤熔接机以后，以下的步骤基本上都是自动进行。
通过光纤纤芯对准确定光纤的位置，然后电极放电熔接光纤，最后是评估光纤熔接损耗。
看起来熔接光纤是一件比较容易的事情，但实际上要想获得很小熔接损耗的光纤接头，还是有很多因素需要考虑。
以下将有进一步的讨论。
随着时间的推移、使用次数的增多，准备光纤的工具会逐渐有一些磨损，这将引起准备光纤的质量下降，导致坏的光纤端面和很差的熔接效果。
为了避免不必要的停工时间，操作人员需要特地花时间来维护光纤切割刀等工具。
同样，在熔接前操作人员需要了解熔接光纤的类型，以便选择具体的熔接程序。
然而，光缆内光纤类型信息可能并不充分，为了避免尝试甄别正确的光纤参数，操作人员需要能在施工现场探测需熔接的光纤类型。
最后，操作人员离开施工现场的时候必须确保光纤熔接损耗在可接受的范围以内。
许多熔接机都提供估计的光纤熔接损耗；然而，这种估计值通常只有在接头熔接实际很好的情况下才比较准确。
操作人员需要可信赖的、能实际分辨是好熔接还是坏熔接的熔接损耗评估。
下面本文将谈到光纤对准的基本方式。
相关的技术和应用将被介绍，这将对以上提到的问题有很好的解决方案。
在“技术和应用”部分中，首先将介绍本地光注入和功率法测试熔接损耗的基本原理。
然后，将解释相关的测量方法。
在下面一节将展示这些技术的应用。
最后，将介绍对于具体施工中，使用人员通过技术改进得到哪些好处。
所有的技术改进都要得益于光纤熔接机配备的双摄像头的视频系统、非常精确的三维光纤对准系统和ＬＩＤ（本地光注入和探测）系统。
２ 光纤对准的基本方式
目前市面上所有不同的熔接控制系统均基于三种最重要的技术：ＬＩＤ系统（本地光注入和探
测）、ＣＤＳ（纤芯探测系统）和ＰＡＳ（侧像投影对准系统）。
３ ＬＩＤ系统
ＬＩＤ－ＳｙｓｔｅｍＴＭ（即本地光注入和探测系统）通过光注入进行检测，这样以来就能提供如下的特性：
◆ 高精度的光纤纤芯对准；
◆ 自动熔接时间控制ＡＦＣＴＭ；
◆ 真实熔接损耗的测试（功率法测试）；
◆ 近场扫描自动进行光纤类型识别。
将１３００ｎｍ波长的光通过左端的弯曲耦合发射器注入到光纤，在熔接点右端的弯曲耦合接收器接收（见图２）。
ＬＩＤ－ＳｙｓｔｅｍＴＭ适用于所有外径为２５０μｍ的商用光纤，如果采用尾纤耦合器该
系统也可进行紧套尾纤的熔接。
熔接过程中ＡＦＣＴＭ系统不断地评估注入光的功率，当两端纤芯耦合对准最好、即检测端功率最大时，ＡＦＣＴＭ自动中止熔接程序。
将所有可能的影响因素如：光纤特性、电极情况和不断变化的环境（如湿度、海拔和温度等）情况都纳入考虑，这样每个单独的熔接才能获得最低的熔接损耗（见图３）。
图３ 自动熔接时间控制ＡＦＣ
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为保证真正精确的芯对芯光纤对准，光纤需要在Ｘ轴、Ｙ轴方向上移动调整位置，以获得最大传输功率。
只有通过这种方式才能确保得到最精确的芯对芯光纤对准。
该方法过程简便，也非常有效，不需要复杂、精密的光学系统和任何形式的环境传感器。
４ 纤芯探测系统ＣＤＳ
类似于ＬＩＤ－ＳｙｓｔｅｍＴＭ，ＣＤＳＴＭ系统也是通过高精度的三维光纤纤芯对准来保证最低的熔接损耗。
不像ＬＩＤ－ＳｙｓｔｅｍＴＭ通过光注入进行检测，ＣＤＳＴＭ系统是通过在熔接过程中分析熔接区光纤纤芯的位置和形态的原理来进行熔接的。
通过一个简短的电弧照亮光纤。
由于掺杂的不同，光纤纤芯的亮度比光纤包层高得多。
从Ｘ轴和Ｙ轴两个方向的摄像机获得精确的熔接区图像、熔接机的微处理器分析图像，得到光纤几何尺寸的数据。
这样就能定义两端待熔接光纤三维形态的情况，光纤的纤芯对准就是基于这些信息（见图４）。
如果光纤本身纤芯同心度较差导致一定的对准偏差，相应的引导程序能抵消自动定心效应的影响。
熔接损耗评估时，光纤纤芯对准后的光纤偏差因素也在整个损耗评估计算中进行了考虑，优化了显示损耗值和真实损耗值之间的差别。
５ Ｌ－ＰＡＳＴＭ侧像投影对准系统
侧像投影对准系统评估光纤端面的图像，该
图像是由同时设置在Ｘ、Ｙ轴两个光路上的两套摄像机提供。
将图像数字化供分析，得到光纤位置、端面情况和污染物情况的信息。
Ｌ－ＰＡＳＴＭ侧像投影对准系统采用光纤端面的轮廓对比度进行光纤对准的控制。
该轮廓包含了所有的光纤影像信息，包括光纤中央的影像、可能的损伤、光纤的偏移以及微小的污染物（见图５）。
采用交互关联的方法就可能将光纤位置通过影像轮廓的方式计算得更精确。
举例来说，图像显示的是两条柱状的视频，然后需要将两端的影像轮廓叠加，采用交互关联的方法定义两端光纤的偏移量，熔接机将按该偏移量数据进行熔接前的光纤对准和熔接后的损耗估计（见图６）。
康宁全系列的熔接机都采用Ｌ－ＰＡＳＴＭ影像评估系统进行熔接前的预对准，并且该系统可自动补偿较差的光纤切面角度达２．５°，这样以来就大大降低了光纤准备的返工率，提高了工作效率。
（待续）。
