光纖在應(yīng)用中的損耗

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(shè)和維護中，最值得關(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(xù)損耗（光纖的固有損耗、熔接損耗和活動接頭損耗）和非接續(xù)損耗（彎曲損耗和其它施工因素和應(yīng)用環(huán)境所造成的損耗）兩類。 光纖的傳輸損耗特性是決定光網(wǎng)絡(luò)傳輸距離、傳輸穩(wěn)定性和可靠性的最重要因素之一。

1、接續(xù)損耗及其解決方案

1.1接續(xù)損耗

　　光纖的接續(xù)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接頭損耗三種。

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

　?。?）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(xù)人員操作水平、操作步驟、熔接機電極清潔程度、熔接參數(shù)設(shè)置、工作環(huán)境清潔程度等其他因素造成。

　?。?）活動接頭損耗 非本征因素的活動接頭損耗主要由活動連接器質(zhì)量差、接觸不良、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(xù)損耗的方案

　?。?）工程設(shè)計、施工和維護工作中應(yīng)選用特性一致的優(yōu)質(zhì)光纖 一條線路上盡量采用同一批次的優(yōu)質(zhì)名牌裸纖，以求光纖的特性盡量匹配，使模場直徑對光纖熔接損耗的影響降到最低程度。

　　（2）光纜施工時應(yīng)嚴格按規(guī)程和要求進行

　　配盤時盡量做到整盤配置（單盤≥500米），以盡量減少接頭數(shù)量。敷設(shè)時嚴格按纜盤編號和端別順序布放，使損耗值達到最小。

　?。?）挑選經(jīng)驗豐富訓(xùn)練有素的接續(xù)人員進行接續(xù)和測試

　　接續(xù)人員的水平直接影響接續(xù)損耗的大小，接續(xù)人員應(yīng)嚴格按照光纖熔接工藝流程進行接續(xù)，嚴格控制接頭損耗，熔接過程中時刻使用光域反射儀（OTDR）進行監(jiān)測（接續(xù)損耗≤0.08dB/個），不符合要求的應(yīng)重新熔接。使用光時域反射儀（OTDR）時，應(yīng)從兩個方向測量接頭的損耗，并求出這兩個結(jié)果的平均值，消除單向OTDR測量的人為因素誤差。

（4）保證接續(xù)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(xù)部位及工具、材料應(yīng)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間過長尤其是在多塵潮濕的環(huán)境中。接續(xù)環(huán)境溫度過低時，應(yīng)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(xù)最為關(guān)鍵的工序。光纖端面的完善與否是決定光纖接續(xù)損耗的重要原因之一。優(yōu)質(zhì)的端面應(yīng)平整，無毛刺、無缺損，且與軸線垂直，光纖端面的軸線傾角應(yīng)小于0.3度，呈現(xiàn)一個光滑平整的鏡面，且保持清潔，避免灰塵污染。應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)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(yīng)緊密銜接，不可間隔過長。移動光纖時要輕拿輕放，防止與其他物件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(xù)損耗的重要保證和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

①應(yīng)嚴格按照熔接機的操作說明和操作流程，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，動作要輕巧。這是因為對纖芯直徑為10 nm的單模光纖而言，若要熔接損耗小于0.1dB，則光纖軸線的徑向偏移要小于0.8nm。

③根據(jù)光纖類型正確合理地設(shè)置熔接參數(shù)（預(yù)放電電流、時間及主放電電流、主放電時間等）。

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

⑤熔接機電極的使用壽命一般約2000次，使用時間較長后電極會被氧化，導(dǎo)致放電電流偏大而使熔接損耗值增加。此時可拆下電極，用蘸酒精的醫(yī)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）盡量選用優(yōu)質(zhì)合格的活動連接器，保證連接器性能指標符合相關(guān)規(guī)定活動接頭的插入損耗應(yīng)控制在0.3 dB/個以下（甚至更低），附加損耗不大于0.2 dB/個

（8）活動接頭應(yīng)接插良好、耦合緊密，防止漏光現(xiàn)象

（9）保證活動連接器清潔

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

2、非接續(xù)損耗及其解決方案

2.1非接續(xù)損耗

　　光纖使用中引起的非接續(xù)損耗主要有彎曲損耗和其它施工因素及應(yīng)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，它的傳輸特性會發(fā)生變化。大量的傳導(dǎo)模被轉(zhuǎn)化成輻射模，不再繼續(xù)傳輸，而是進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型。