光纤实习报告

实 习 报 告

实习题目：光纤熔接实习地点：实习时间：指导教师：实训班级：姓 名：

目录

第一章 实验目的 …………………………………………………1

1.1 熟悉和掌握光缆的种类和区别……………………………2 1.2 熟悉和掌握光缆工具的用途和使用方法和技术……………2 1.3 熟悉光缆跳线的种类 ……………………………………2 1.4 熟悉光缆耦合器的种类和安装方法 ………………………3 1.5 熟悉和掌握光纤的熔接方法和注意事项……………………5

第二章 实验环境 ………………………………………………………6

2.1 光纤熔接机…………………………………………………6 2.2光纤工具箱………………………………………………… 7

第三章 实验步骤 ………………………………………………………8

3.1 完成光缆的两端剥线 …………………………………………8 3.2 完成光缆的熔接实训 …………………………………………8 3.3 完成光缆在光纤熔接盒的固定…………………………………8 3.4 完成耦合器的安装 ……………………………………………9

第四章 实训中的问题和解决方法…………………………………10 4.1 光纤不能正常熔接 ……………………………………………10

第五章 实习总结………………………………………………………11

6.1 实习心得 …………………………………………………11

第一章 实验目的

1.1 熟悉和掌握光缆的种类和区别

G.652标准单模光纤

标准单模光纤是指零色散波长在1.3μm窗口的单模光纤，国际电信联盟（ITU－T）把这种光纤规范为G.652光纤。其特点是当工作波长在1.3μm时，光纤色散很小，系统的传输距离只受光纤衰减所限制。但这种光纤在1.3μm波段的损耗较大，约为0.3dB/km～0.4dB/km；在1.55μm波段的损耗较小，约为0.2dB/km～0.25dB/km。色散在1.3μm波段为3.5ps/nm·km，在1.55μm波段的损耗较大，约为20ps/nm·km。这种光纤可支持用于在1.55μm波段的2.5Gb/s的干线系统，但由于在该波段的色散较大，若传输10Gb/s的信号，传输距离超过50公里时，就要求使用价格昂贵的色散补偿模块。

G.653色散位移光纤

针对衰减和零色散不在同一工作波长上的特点，20世纪80年代中期，人们开发成功了一种把零色散波长从1.3μm移到1.55μm的色散位移光纤（DSF，Dispersion－ShiftedFiber）。ITU把这种光纤的规范编为G.653。

然而，色散位移光纤在1.55μm色散为零，不利于多信道的WDM传输，用的信道数较多时，信道间距较小，这时就会发生四波混频（FWM）导致信道间发生串扰。如果光纤线路的色散为零，FWM的干扰就会十分严重；如果有微量色散，FWM干扰反而还会减小。针对这一现象，人们研制了一种新型光纤，即非零色散光纤（NZ－DSF）———G.655。

G.654衰减最小光纤

为了满足海底缆长距离通信的需求，人们开发了一种应用于1.55μm波长的纯石英芯单模光纤，它在该波长附近上的衰减最小，仅为0.185dB/km。G.654光纤在1.3μm波长区域的色散为零，但在1.55μm波长区域色散较大，约为（17～20）ps/（nm·km）。ITU把这种光纤规范为G.654。

G.655非零色散光纤

针对色散位移光纤在1.55μm色散为零，会产生四波混频，导致信道间发生串扰，不利于多信道的WDM系统的问题，如果有微量色散，FWM干扰反而还会减小。针对这一特点，人们研制了非零色散光纤（NZ－DSF）。非零色散光纤实质上是一种改进的色散位移光纤，其零色散波长不在1.55μm，而是在1.525μm或1.585μm处。非零色散光纤削减了色散效应和

四波混频效应，而标准光纤和色散移位光纤都只能克服这两种缺陷中的一种，所以非零色散光纤综合了标准光纤和色散位移光纤最好的传输特性，既能用于新的陆上网络，又可对现有系统进行升级改造，它特别适合于高密度WDM系统的传输，所以非零色散光纤是新一代光纤通信系统的最佳传输介质。

全波光纤

由朗讯公司发明的全波光纤ALL－waveFiber消除了常规光纤在1385nm附近由于OH离子造成的损耗峰，损耗从原来的2dB/km降到0.3dB/km，这使光纤的损耗在1310nm～1600nm都趋于平坦。其主要方法是改进光纤的制造工艺，基本消除了光纤制造过程中引入的水分。全波光纤使光纤可利用的波长增加100nm左右，相当于125个波长通道100GHz通道间隔。全波光纤的损耗特性是很诱人的，但它在色散和非线性方面没有突出表现。

色散补偿光纤

色散补偿光纤（DCF，DispersionCompensatingFiber）是具有大的负色散光纤。它是针对现已敷设的1.3μm标准单模光纤而设计的一种新型单模光纤。为了使现已敷设的1.3μm光纤系统采用WDM/EDFA技术，就必须将光纤的工作波长从1.3μm转为1.55μm，而标准光纤在1.55μm波长的色散不是零，而是正的（17－20）ps/（nm·km），并且具有正的色散斜率，所以必须在这些光纤中加接具有负色散的色散补偿光纤，进行色散补偿，以保证整条光纤线路的总色散近似为零，从而实现高速度、大容量、长距离的通信。

1.2 熟悉和掌握光缆工具的用途和使用方法和技巧

人类社会现在已发展到了信息社会，声音、图象和数据等信息的交流量非常大。以前的通讯手段已经不能满足现在的要求，而光纤通讯以其信息容量大、保密性好、重量轻体积小、无中继段距离长等优点得到广泛应用。其应用领域遍及通讯、交通、工业、医疗、教育、航空航天和计算机等行业，并正在向更广更深的层次发展。光及光纤的应用正给人类的生活带来深刻的影响与变革。

1.3 熟悉光缆跳线的种类

光纤跳线按传输媒介的不同可分为常见的硅基光纤的单模、多模跳线，还有其它如以塑胶等为传输媒介的光纤跳线；按连接头结构形式可分为：FC跳线、SC跳线、ST跳线、LC跳线、MTRJ跳线、MPO跳线、MU跳线、SMA跳线、FDDI跳线、E2000跳线、DIN4跳线、D4跳线等等各种形式。比较常见的光纤跳线也可以分为FC-FC、FC-SC、FC-LC、FC-ST、SC-SC、SC-ST等。 单模光纤：一般光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离较长。 多模光纤：一般光纤跳线用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短。

1.4 熟悉光缆耦合器的种类和安装方法

光纤耦合器可分标准耦合器（双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率）、星状／树状耦合器、以及波长多工器（WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属于DWDM），制作方式则有烧结（Fuse）、微光学式（Micro Optics）、光波导式（Wave Guide）三种，而以烧结式方法生产占多数（约有90％）。烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是融烧机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之后，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15％左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若DWDM module及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30％。 国外业者有JDS、E-Tek、Oplink、Gould等，目前都已直接在大陆设厂生产耦合器

1.5 熟悉和掌握光纤的熔接方法和注意事项

一、为什么熔接

光纤的连接：活动连接(连接头连接) 熔融连接(光纤熔接机)

化学粘剂连接（有些实验室）

我们知道光纤通信本身的优点很多，但其连接就不象电线连接那么简单了，光纤熔接机就是利用电弧放电原理对光纤进行熔接的机器

二、常见的光纤熔接机及其型号、技术指标

住友 SUMITOMO 单芯TYPE-36、37 、39 多芯 TYPE-65 藤仓 FUJIKURA 单芯FSM-40S、50S 、60S 多芯 FSM-30R 古河 FITEL 单芯S176、S177系列 多芯 S199 爱立信，国产熔接机

主要特点都差不多：快速、全自动熔接，结构紧凑、轻巧，彩色显示屏幕，可同时观测X，Y光纤，体积小，重量轻，提供存储熔接数据等功能，适用光纤类型广泛：SM、MM、DSF等光纤都可以.

三、认识光纤熔接机的各个部分

四、熔接过程

1、工具：主机、切割刀、光纤、剥线钳、酒精（99%工业酒精最好，用75%的医用酒精也可）、棉花（用面巾纸也可）、热缩套管 2、放电实验：

目的： 让光纤熔接机适应当前的环境

为什么做： 更好的适应环境，放电更充分，熔接效果更好 怎么做： （1）、加入光纤，选择“放电实验”功能，按“SET”键即可，屏幕显示出放电强度，直到出现“放电OK“为止。 （2）、空放电，按ARC键

做多少次： 过程会出现“放电过强，放电过弱“，直到放电OK止 什么时候做：（1）、位置改变时（一般超过300KM） （2）、海拔变化时（一般超过1000m） （3）、在更换电极后一定需要做放电实验

（4）、纬度变化时

注意：不是每次熔接前都要做放电实验

3、确认你所熔接的光纤类型和需要加热的热缩套管类型

如何选择：光纤类型： 在熔接模式中选择SMF、MF、DSF、NZDF等

热缩套管类型： 在加热模式中选择，一般热缩套管分40mm、60mm两种，当然也有生产厂家按照自己生产的光纤熔接机来定做热缩套管。 不要让其出现不匹配现象 4、制备光纤

光纤：纤芯、涂覆层、包层 我们要熔接的是裸纤，就是纤芯

用光纤剥线钳剥除一段裸光纤出来，用酒精棉来清洁干净，然后用光纤切割刀来切割，切割长度按照上面参数来确定，切割刀上面有尺寸刻度，注意保持切割的端面保持垂直状态，误差一般是2°以内，1°以内，注意一下，先清洁后切割！ 加入一句：放置热缩套管，在切割前做完这个动作 4、熔接

光纤切好后，把光纤放入光纤熔接机内，

放的位置：V型槽端面直线与电极棒中心直线中间1/2的地方，大约！ 然后放好光纤压板，防下压脚（另一侧同），盖上防风盖，按SET键，开始熔接，整个过程需要需要15秒左右的时间（不同熔接机不一样，大同小异），屏幕上出现两个光纤的放大图象，经过调焦、对准一系列的位置、焦距调整动作后开始放电熔接。 熔接完成后，把热缩套管放在需要固定的部位，把光纤的熔接部位防在热缩套管的正中央，一定要放在中间，给他一定的张力，注意不要让光纤弯曲，拉紧，压放入加热槽，盖上盖，按键HEAT，下面指示灯会亮起，持续90秒左右，机器会发出警告加热过程完成，同时指示灯也会不停的闪烁，拿出冷却，这样一个完整的熔接过程就算完成了。 5、整理

整理工具，放到指定的位置，收拾垃圾，收拾时候注意碎小的光纤头

6、在操作过程常注意的问题 （1）、清洁，光纤熔接机的内外，光纤的本身，重要的就是V型槽，光纤压脚等部位。 （2）、切割时，保证切割端面89°±1°，近似垂直，在把切好的光纤放在指定位置的过程中，光纤的端面不要接触任何地方，碰到则需要我们重新清洁、切割：强调先清洁后切割！ （3）、放光纤在其位置时，不要太远也不要太近，1/2处，熟练程度！ （4）、在熔接的整个过程中，不要打开防风盖 （5）、加热热缩套管，过程学名叫接续部位的补强，加热时，光纤熔接部位一定要放在正中间，加一定张力，防止加热过程出现气泡，固定不充分等现象，强调的是加热过程和光纤的熔接过程可以同时进行，加热后拿出时，不要接触加热后的部位，温度很高，避免发生危险。 （6）、整理工具时，注意碎光纤头，防止危险，光纤是玻璃丝，很细而且很硬

五、一般的日常维护 关键词： 清洁、干燥 保洁工具（常用）：棉花，棉签棒，光纤本身，空气气囊、酒精（要求同上） 需要清洁的部位：

光纤压脚：用棉花棒蘸酒精按同一方向擦拭

V型槽： 住友有专门的清洁工具，没有的话可以用酒精棒，也可以用裸光纤来清洁，一般

多用空气气囊吹气，但是避免用口吹气，那样有湿气。 清洁Ｖ型槽

熔接机调芯方向的上下驱动范围各只有数十微米，稍有异物就会使

光纤图像偏离正常位置，造成不能正常对准。这时候需及时清洁Ｖ型槽， 具体过程如下：

1> 掀起熔接机的防风罩。

2> 打开光纤压头和夹持器压板。

3> 用棉签棒沾无水酒精（或将牙签削尖）单方向擦拭Ｖ型槽，即可。 ☆注意： 切忌用硬质物清洁Ｖ型槽或在Ｖ型槽上用力，避免坏Ｖ型 槽或使Ｖ型槽失准，造成仪表不能正常使用。

对于光学系统：

组成： 反光镜保护片 LED照明灯 CCD摄象头 清洁用酒精棒擦拭

对于光纤切割刀同上，避免有物体接触刀刃部位

六、耗材

主要是光纤切割刀的刀片和放电用的电极

刀片寿命： 12个面，每个面切割2500次左右，寿命3万次 电极寿命：一般放电超过2000次就要更换

注意： 在保洁、更换电极刀片的时候，日常使用时也是，避免任何形式的和刀片电极部位的接触，对本身有很大伤害！

七、常见的问题

在机器本身没有问题的前提下，大多数的问题还是由于我们的操作来引起的，切的问题和放置的问题，还有操作规程问题，一定按照操作流程来做，同时需要提醒的是有耐心问题，在进行测试和熔接的时候很重要！题外话，如何扩展？

第二章 实验环境

2.1 光纤熔接机

光纤熔接机主要用于光通信中，光缆的施工和维护。主要是靠放出电弧将两头光纤熔化，同时运用准直原理平缓推进，以实现光纤模场的耦合。注：此光纤是指光缆中的每一根纤。

用途:熔接机主要运用于各大运营商，工程公司，企事业单位的光缆线路工程施工、线路

维护、应急抢修、光纤器件的生产测试以及科研院所的研究教学中。

2.2 光纤工具箱

第三章 实验步骤

实验步骤

3.1 完成光缆的两端剥线

 开剥光缆，并将光缆固定到盘纤架上。常见的光缆有层绞式、骨架式和中心束管式光缆，

不同的光缆要采取不同的开剥方法，剥好后要将光缆固定到盘纤架。  分别将光纤穿过热缩管。将不同束管、不同颜色的光纤分开，穿过热缩管。熔接完成后，

可以用热缩管保护光纤熔接头。 3）打开熔接机电源，选择合适的熔接方式。熔接机的供电电源有交流和直流两种，要根据供电电源的种类来合理开关。我们知道，CATV使用的光纤有常规 型单模光纤和色散位移单模光纤，工作波长也有1310nm和1550nm两种，所以我们要根据系统使用的光纤和工作波长来选择合适的熔接方式。

3.2 完成光缆的熔接实训

 制备光纤端面。光纤端面制作的好坏将直接影响接续质量，所以在熔接前，必须首先做

合格的端面。用专用的剥线工具剥去涂覆层，再用沾用酒精的清洁麻布或棉花在裸纤上擦试几次，使用精密光纤切割刀切割光纤，对0.25nm（外涂层）光纤，切割长度为8mm-16mm，对0.9mm（外涂层）光纤，切割长度只能是16mm。

 放置光纤。将光纤放在熔接机的V形槽中，小心压上光纤压板和光纤夹具，要根据光

纤切割长度设置光纤在压板中的位置，并正确地放入防风罩中。

接续光纤。按下接续键后，光纤相向移动，移动过程中，产生一个短的放电清洁光纤表面，当光纤端面之间的间隙合适后溶接机停止相向移动，设定初始间隙，熔接机测量，并显示切割角度。在初始间隙设定完成后，开始执行纤芯或包层对准，然后熔接机减小间隙（最后的间隙设定），高压放电产生的电弧将左边光纤 熔到右边光纤中，最后微处理器计算损耗并将数值显示在显示器上。如果估算的损耗值比预期的要高，可以再次放电，放电后熔接机仍将计算损耗。

3.3 完成光缆在光纤熔接盒的固定

 移出光纤并用加热器加固光纤。打开防风罩，将接机同时存贮熔接数据。其中包括：熔

接模式、数据、估算损耗等。将光纤从熔接机上取出，再将热缩管放在裸纤中心，放到加热器中加热，完毕后从加热器中取出光纤。操作时，由于温度很高，不要触摸热缩管和加热器的陶瓷部分。

3.4 完成耦合器的安装

 盘纤并固定。将接续好的光纤盘到光纤收容盘上，固定好光纤、收容盘、接头盒、终端

盒等，光纤熔接完成。

第四章 实训中的问题和解决方法

4.1 光纤不能正常熔接

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。 （1）光纤模场直径不一致； （2）两根光纤芯径失配； （3）纤芯截面不圆；

（4）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 （1）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1.2 μm时，接续损耗达0.5dB。

（2）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°。

（3）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。

（4）端面质量：光纤端面的平整度差时也会产生损耗，甚至气泡。

（5）接续点附近光纤物理变形：光缆在架设过程中的拉伸变形，接续盒中夹固光缆压力 太大等，都会对接续损耗有影响，甚至熔接几次都不能改善。 3．其他因素的影响。 接续人员操作水平、操作步骤、盘纤工艺水平、熔接机中电极清洁程度、熔接参数设置、 工作环境清洁程度等均会影响到熔接损耗的值。

第五章 实习总结

6.1 实习心得