光纖應用損耗的分析及解決方案 　　光纖的傳輸損耗特性是決定光網(wǎng)絡(luò )傳輸距離、傳輸穩定性和可靠性的*重要因素之一。光纖傳輸損耗的產(chǎn)生原因是多方面的，在光纖通信網(wǎng)絡(luò )的建設和維護中，*值得關(guān)注的是光纖使用中引起傳輸損耗的原因以及如何減少這些損耗。光纖使用中引起的傳輸損耗主要有接續損耗（光纖的固有損耗、熔接損耗和活動(dòng)接頭損耗）和非接續損耗（彎曲損耗和其它施工因素和應用環(huán)境所造成的損耗）兩類(lèi)。

1、接續損耗及其解決方案

1.1接續損耗

　　光纖的接續損耗主要包括：光纖本征因素造成的固有損耗和非本征因素造成的熔接損耗及活動(dòng)接頭損耗三種。

　?。?） 光纖固有損耗主要源于光纖模場(chǎng)直徑不一致；光纖芯徑失配；纖芯截面不圓；纖芯與包層同心度不佳四點(diǎn)；其中影響*大的是模場(chǎng)直徑不一致。

　?。?）熔接損耗非本征因素的熔接損耗主要由軸向錯位；軸心（折角）傾斜；端面分離（間隙）；光纖端面不完整；折射率差；光纖端面不清潔以及接續人員操作水平、操作步驟、熔接機電極清潔程度、熔接參數設置、工作環(huán)境清潔程度等其他因素造成。

　?。?）活動(dòng)接頭損耗非本征因素的活動(dòng)接頭損耗主要由活動(dòng)連接器質(zhì)量差、接觸不佳、不清潔以及與熔接損耗相同的一些因素（如軸向錯位、端面間隙、折角、折射率差等）造成。

1.2解決接續損耗的方案

　?。?）工程設計、施工和維護工作中應選用特性一致的上等光纖一條線(xiàn)路上盡量采用同一批次的上等品牌裸纖，以求光纖的特性盡量匹配，使模場(chǎng)直徑對光纖熔接損耗的影響降到*低程度。

　?。?）光纜施工時(shí)應嚴格按規程和要求進(jìn)行

　　配盤(pán)時(shí)盡量做到整盤(pán)配置（單盤(pán)≥500米），以盡量減少接頭數量。敷設時(shí)嚴格按纜盤(pán)編號和端別順序布放，使損耗值達到*小。

　?。?）挑選經(jīng)驗豐富訓練有素的接續人員進(jìn)行接續和測試

　　接續人員的水平直接影響接續損耗的大小，接續人員應嚴格按照光纖熔接工藝流程進(jìn)行接續，嚴格控制接頭損耗，熔接過(guò)程中時(shí)刻使用光域反射儀（OTDR）進(jìn)行監測（接續損耗≤0.08dB/個(gè)），不符合要求的應重新熔接。使用光時(shí)域反射儀（OTDR）時(shí)，應從兩個(gè)方向測量接頭的損耗，并求出這兩個(gè)結果的平均值，消除單向OTDR測量的人為因素誤差。

（4）保證接續環(huán)境符合要求

　　嚴禁在多塵及潮濕的環(huán)境中露天操作，光纜接續部位及工具、材料應保持清潔，不得讓光纖接頭受潮，準備切割的光纖必須清潔，不得有污物。切割后光纖不得在空氣中暴露時(shí)間過(guò)長(cháng)尤其是在多塵潮濕的環(huán)境中。接續環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，應采取必要的升溫措施。

（5）制備完善的光纖端面

　　光纖端面的制備是光纖接續*為關(guān)鍵的工序。光纖端面的完善與否是決定光纖接續損耗的重要原因之一。上等的端面應平整，無(wú)毛刺、無(wú)缺損，且與軸線(xiàn)垂直，光纖端面的軸線(xiàn)傾角應小于0.3度，呈現一個(gè)光滑平整的鏡面，且保持清潔，避免灰塵污染。應選用上等的切割刀，并正確使用切割刀切割光纖。裸纖的清潔、切割和熔接應緊密銜接，不可間隔過(guò)長(cháng)。移動(dòng)光纖時(shí)要輕拿輕放，防止與其他對象擦碰而損傷光纖端面。

（6）正確使用熔接機

　　正確使用熔接機是降低光纖接續損耗的重要保證和關(guān)鍵環(huán)節。

①應嚴格按照熔接機的操作說(shuō)明和操作流程，正確操作熔接機。

②合理放置光纖，將光纖放置到熔接機的V型槽中時(shí)，動(dòng)作要輕巧。這是因為對纖芯直徑為10nm的單模光纖而言，若要熔接損耗小于0.1dB，則光纖軸線(xiàn)的徑向偏移要小于0.8nm。

③根據光纖類(lèi)型正確合理地設置熔接參數（預放電電流、時(shí)間及主放電電流、主放電時(shí)間等）。

④在使用中和使用后應及時(shí)去除熔接機中的灰塵（特別是夾具、各鏡面和ｖ型槽內的粉塵和光纖碎末）。

⑤熔接機電極的使用壽命一般約2000次，使用時(shí)間較長(cháng)后電極會(huì )被氧化，導致放電電流偏大而使熔接損耗值增加。此時(shí)可拆下電極，用蘸酒精的醫用脫脂棉輕輕擦拭后再裝到熔接機上，并放電清洗一次。若多次清洗后放電電流仍偏大，則須重新更換電極。

（7）盡量選用上等合格的活動(dòng)連接器，保證連接器性能指標符合相關(guān)規定活動(dòng)接頭的插入損耗應控制在0.3dB/個(gè)以下（甚至更低），附加損耗不大于0.2 dB/個(gè)

（8）活動(dòng)接頭應接插良好、耦合緊密，防止漏光現象

（9）保證活動(dòng)連接器清潔

施工、維護中應注意清洗插頭和適配器（法蘭盤(pán)）并保證機房和設備環(huán)境的清潔，嚴防插頭和適配器（法蘭盤(pán)）有污物和灰塵，盡量減少散射損耗。

2、非接續損耗及其解決方案

2.1非接續損耗

　　光纖使用中引起的非接續損耗主要有彎曲損耗和其它施工因素及應用環(huán)境造成的損耗。

　?。?）彎曲造成的輻射損耗當光纖受到很大的彎折，彎曲半徑與其纖芯直徑具有可比性時(shí)，它的傳輸特性會(huì )發(fā)生變化。大量的傳導模被轉化成輻射模，不再繼續傳輸，而是進(jìn)入包層被涂覆層或包層吸收，從而引起光纖的附加損耗。光纖的彎曲損耗有宏彎曲損耗和微彎曲損耗兩種類(lèi)型。

　?、俸陱潛p耗光纖的曲率半徑比光纖直徑大的多的彎曲（宏彎）引起的附加損耗，主要原因有：路由轉彎和敷設中的彎曲；光纖光纜的各種預留造成的彎曲（預留圈、各種拿彎、自然彎曲）；接頭盒中光纖的盤(pán)留、機房及設備內尾纖的盤(pán)繞等。

　?、谖潛p耗光纖軸產(chǎn)生μm級的彎曲（微彎）引起的附加損耗，主要原因有：光纖成纜時(shí)，支承表面微小的不規則引起各部分應力不均勻而形成的隨機性微彎；纖芯與包層的分界面不光滑形成的微彎；光纜敷設時(shí)，各處張力不均勻而形成的微彎；光纖受到的側壓力不均勻而形成的微彎；光纖遇到溫度變化，因熱脹冷縮形成的微彎。

　?。?）其它施工因素和應用環(huán)境造成的損耗

　?、俨灰幏兜墓饫|上架引起的損耗。層絞式松套結構光纜容易產(chǎn)生此類(lèi)損耗，原因在于，其一是光纜上架處多根松套管相互扭絞；其二是使用扎帶將松套管綁扎到接頭盒的容纖盤(pán)卡口時(shí)，使松套管出現急彎；其三是光纜上架時(shí)金屬加強構件與光纖松套管出現上下錯位。這些因素會(huì )引起損耗增大。

　?、跓峥s不佳的熱熔保護引起的損耗。原因主要有，其一是熱熔保護管自身的質(zhì)量問(wèn)題，熱熔后出現扭曲，產(chǎn)生氣泡；其二是熔接機的加熱器加熱時(shí)，加熱參數設置不當，造成熱熔保護管變形或產(chǎn)生氣泡；其三是熱縮管不干凈、有灰塵或沙礫，熱熔時(shí)對接續點(diǎn)有損傷，引起損耗增大。

　?、壑甭窆饫|不規范施工引起的損耗。原因在于，其一是光纜埋深不夠，受到載重物體碾壓后受損；其二是光纜路由選擇不當，因環(huán)境和地形變化使光纜受到超出其容許負荷范圍的外力；其三是光纜溝底不平，光纜出現拱起、掛起現象，回填后有殘余應力；其四是其它原因造成光纜外護層受損傷而進(jìn)水，造成氫損。

　?、芗芸展饫|不規范施工引起的損耗。原因主要有，其一是在光纜敷設施工中，光纜打小圈、彎折、扭曲及打背扣，牽引時(shí)猛拉、出現浪涌，瞬間*大牽引力過(guò)大；其二是光纜掛鉤使用不當，卡掛方向不一致出現蛇行彎，間隔過(guò)于稀疏，光纜因垂度過(guò)大而受力；其三是盤(pán)留于桿上的光纜未固定牢固，光纜受到長(cháng)期外力和短期沖擊力而遭到損傷；其四是光纜布防太緊，沒(méi)考慮光纜的自然伸長(cháng)率；其五是其它原因造成光纜外護層受損傷而進(jìn)水，造成氫損。

　?、莨艿拦饫|不規范施工引起的損耗。原因在于，其一是光纜采用網(wǎng)套法布防時(shí)，牽引速度控制不好，光纜出現打背扣、浪涌；其二是穿放光纜時(shí)，沒(méi)有布防塑料子管，光纜被擦傷；其三是其它原因造成光纜外護層受損傷而進(jìn)水，造成氫損。

　?、迿C房、設備內尾纖和光纖跳線(xiàn)綁扎、盤(pán)繞不規范，出現交叉纏繞等現象造成損耗。

　?、吖饫|接頭盒質(zhì)量不佳，接頭盒封裝、安裝不規范，因外界作用造成接頭盒受到損傷等，造成進(jìn)水而出現氫損。

　?、喙饫|在架設過(guò)程中的拉伸變形，接續盒中夾固光纜壓力太大，容纖盤(pán)中熱熔管卡壓過(guò)緊，容纖盤(pán)中光纖盤(pán)繞不規范等引起的損耗。

2.2解決非接續損耗的方案

（1）工程查勘設計、施工中，應選擇*佳路由和線(xiàn)路敷設方式。

（2）組建、選擇一支高素質(zhì)的施工隊伍，保證施工質(zhì)量，這一點(diǎn)至關(guān)重要，任何施工中的疏忽都有可能造成光纖損耗增大。

（3）設計、施工、維護中，積極采取切實(shí)有效的光纜線(xiàn)路 “四防”措施（防雷、防電、防蝕、防機械損傷），加強防護工作。

（4）使用支架托起纜盤(pán)布放光纜，不要把纜盤(pán)放倒后采用類(lèi)似從線(xiàn)軸上放的辦法布放光纜，不要讓光纜受到扭力。光纜布放時(shí)，應統一指揮，加強聯(lián)絡(luò )，要采用科學(xué)合理的牽引方法。布防速度不應過(guò)快；連續布防長(cháng)度不宜過(guò)長(cháng)，必要時(shí)應采用倒“8”字，從中間向兩頭布放。在拐彎處等有可能損傷光纜的地方一定要小心并采取必要的保護手段。遇到在鬧市區布放光纜等需要臨時(shí)盤(pán)放光纜的情況時(shí)，使用8字形盤(pán)留，不讓光纜受到扭力。

（5）光纜布放時(shí)，必須注意允許的額定拉力和彎曲半徑的限制，在光纜敷設施工中，嚴禁光纜打小圈及彎折、扭曲，防止打背扣和浪涌現象。牽引力不超過(guò)光纜允許的80％，瞬間*大牽引力不超過(guò)100％，牽引力應加在光纜的加強件上，特別注意不能猛拉和發(fā)生扭結現象。光纜轉彎時(shí)彎曲半徑應不小于光纜外徑的15～20倍。

（6）不要使用劣質(zhì)的，尤其是已經(jīng)彎曲變形的熱縮套管，這樣的套管在熱縮時(shí)內部會(huì )產(chǎn)生應力，施加在光纖上使損耗增加。攜帶、存放套管時(shí)，注意清潔，不要讓異物進(jìn)入套管。

（7）在接續操作時(shí)，要根據收容盤(pán)的尺寸決定開(kāi)剝長(cháng)度，盡量開(kāi)剝長(cháng)一些，使光纖較從容的盤(pán)繞在收盤(pán)內（盤(pán)留長(cháng)度為60～100cm）。應該重視熔接后光纖的收容（光纖的盤(pán)纖和固定），盤(pán)纖時(shí)，盤(pán)圈的半徑越大，弧度越大，整個(gè)線(xiàn)路的損耗越小，所以一定要保持一定的半徑（R≥40mm），避免產(chǎn)生不必要的損耗，大芯數光纜接續的關(guān)鍵在收容。接續操作時(shí)，開(kāi)纜刀切入光纜的深度要把握好，不要把松套管壓扁使光纖受力。采用合格接頭材料并按照規范和操作要求，正確封裝、安裝接頭盒。

（8）機房?jì)缺M量整潔，尾纖應該有圈繞帶保護，或單獨給尾纖使用一個(gè)線(xiàn)，不使尾纖之間或與其他連線(xiàn)之間交叉纏繞，也盡量不要把尾纖（即使是臨時(shí)使用）放在腳可以踩到的地方。光纜終端時(shí)注意避免跳線(xiàn)在走線(xiàn)中出現直角，特別是不應用塑料帶將跳線(xiàn)扎成為直角，否則光纖因長(cháng)期受應力影響引起損耗增大。跳線(xiàn)在拐彎時(shí)應走曲線(xiàn)，彎曲半徑應不小于40ｍｍ。布放中要保證跳線(xiàn)不受力、不受壓，以避免跳線(xiàn)長(cháng)期的應力疲勞。光纖成端操作（ODF）時(shí)，不要將尾纖捆扎太緊。

（9）加強光纜線(xiàn)路的日常維護和技術(shù)維修工作。

　　光纖入戶(hù)（FTTH）是信息時(shí)代發(fā)展的必然，光網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)是數字地球的明天。伴隨著(zhù)各級各類(lèi)光纖通信網(wǎng)絡(luò )的大量建設和運行，正視和解決光纖使用中引起的傳輸損耗問(wèn)題必將在光纖通信工程設計、施工、維護中極大地改善和優(yōu)化光纖通信網(wǎng)絡(luò )傳輸性能。