课程名称:通信线路工程
实验 2 光纤熔接
(一)实验目的
1. 了解光缆中各构件的作用 2. 熟悉熔接工具的功能和使用方法;
3. 掌握光缆开剥工具的正确使用方法,熟练开剥光缆; 4. 掌握光纤端面制作; 5. 掌握光纤熔接技术;
6.学会使用光纤熔接机熔接光纤。 (二)实验要求
1.完成光缆的两端剥线,不允许损伤光缆光芯,而且长度合适。 2.完成光缆的熔接实训,要求熔接方法正确,并且熔接成功。 (三)实验器材
光纤熔接机、光纤工具箱(开缆工具、光纤切割刀、光纤剥离钳、凯弗拉线剪刀、斜口剪、酒精棉等)、热缩套管等 (四)准备内容
1.光缆的分类
(1)根据缆芯结构的特点分为以下四种:
①层绞式:把松套光纤绕在中心加强件周围绞合而构成。这种结构的缆芯制造设备简单,工艺相当成熟,得到广泛应用。采用松套光纤的缆芯可以增强抗拉强度,改善温度特性。
②骨架式:把紧套光缆或一次被覆光纤放入中心加强件周围的螺旋形塑料骨架凹槽内而构成。这种结构的缆芯抗侧压力性能好,有利于对光纤的保护。
③中心束管式:把一次被覆光纤或光纤束放入大套管中,加强件配置在套管周围而构成。这种结构的加强件同时起着护套的部分作用,有利于减轻光缆的重量。
④带状式:把带状光纤单元放入大套管内,形成中心束管式结构,也可以把带状光纤单元放入骨架凹槽内或松套管内,形成骨架式或层绞式结构。带状式缆芯有利于制造容纳几百根光纤的高密度光缆,这种光缆已广泛应用于接入网。
(2)按光缆线路敷设方式,光缆可分为:架空光缆、管道光缆、直埋光缆、
隧道光缆和水底光缆等。
(3)按使用环境与场合,光缆主要分为室外光缆、室内光缆及特种光缆三大类。由于室外环境(气候、温度、破坏性)相差很大,故这几类光缆在构造、材料、性能等方面亦有很大区别。
①室外光缆由于使用条件恶劣,光缆必须具有足够的机械强度、防渗能力和良好的温度特性,其结构较复杂。
②室内光缆结构紧凑、轻便柔软并应具有阻燃性能。 ③特种光缆用于特殊场合,如海底、污染区或高原地区等。 (4)按通信网络结构或层次分,光缆可分为长途网光缆和本地网光缆。
①长途网光缆,即长途端局之间的线路,包括省际一级干线、省内二级干线;
②本地网光缆,包括长途端局与电信端局以及电信端局之间的中继线路,又包括接入网光缆线路。
2.光缆端面结构如图所示
(1)钢丝加强件:能赋予光缆大的抗拉强度和小的延伸性。 (2)外护层:抗侧压、防湿、耐磨、抗紫外线等;
(3)阻水油膏:防止水和潮气渗入光纤,防止各防护层破裂后水向缆芯渗流; (4)松套管:优良的机械性,热稳定性,尺寸稳定,耐化学腐蚀性以及能与光纤用填充阻水油膏和光缆用涂覆阻水油膏很好的相容性。
3.光缆横向开剥刀(去除外护套)
注意:
①采用“循序渐进”式进刀,避免损伤套管 ②适用于加强芯在中间的光缆 4.米勒钳(剥除光纤套管)
注意:
①一次性或分段方式剥除套管 ②米勒钳不能用于剪线 (五)光缆开缆的实验内容和步骤
1.先用卷尺量出一次性需开剥光缆的长度。做好标记,用美工刀将需开剥掉的光缆外护套划断,再用光缆纵剖刀将外护套剥掉,露出钢丝。
2.用老虎钳把钢丝剪断,择向两边。再用美工刀把削掉PE护套,直到漏出钢塑复合带。
3.用束管钳把钢塑复合带剪掉,用纸巾把光缆的油膏擦干。
4.用斜口钳把光纤的涂覆层去除,露出光纤。 (六)光纤熔接的实验内容和步骤
1.光纤涂覆层的剥除
去除光纤涂覆层是光纤端面处理的第一步。可以用剥线钳和刀片两种方法进行剥除。当采用剥线钳剥除时,光纤剥线钳上有钳孔,孔径尺寸由大至小分别用于剥除光纤的塑料保护层、光纤的被覆以及树脂涂层。在剥除时,注意将光纤置于刀孔正中间,防止光纤折断或扭曲;此外光纤应尽量保持平直,避免过度弯曲裸光纤,从而导致光纤变形影响熔接参数。左手拇指和食指捏紧光纤,所露长度为3cm左右,余纤在无名指和小拇指之间自然打弯,以增加力度,防止打滑,剥线钳应与光纤垂直,上方向内倾斜一定角度,然后用钳口轻轻卡住光纤,右手随
之用力,顺光纤轴向平推出去,整个过程要自然流畅,争取一次成功;当采用刀片剥除时,首先用浓硫酸浸泡3cm长的光纤端头1~2分钟,用酒精棉擦拭干净。左手捏紧光纤,持纤要平,防止打滑,右手用刀片沿光纤向端头方向,与光纤成一定倾斜角度,顺次剥除表面涂敷层聚合物材料,采用这种方法克服了采用化学溶剂法长时间浸泡光纤腐蚀严重的缺点,而且比用剥线钳或刀片直接刮除更容易、去除更干净,不易损伤光纤包层侧面部分。
2.包层表面的清洁
观察光纤剥除部分的包层是否全部去除,若有残留必须去掉,如有极少量不易剥除的涂覆层,可用棉球沾适量酒精,边浸渍,边擦除。将脱脂棉撕成层面平整的扇形小块,沾少许酒精(以两指相捏无溢出为宜),折成V形,夹住已剥覆的光纤,顺光纤轴向擦拭,力争一次成功,一块棉花使用2~3次后要及时更换,每次要使用棉花的不同部位和层面,这样既可提高棉花利用率,又防止对光纤包层表面的二次污染, 擦拭干净后不能再触碰裸光纤。
3.切割是光纤端面制备中最关键的步骤,精密优质的切刀是基础,严格科学的操作规范是保证。常用切刀有笔式切割刀和台式光纤切割刀。
使用笔式切割刀切割光纤时,光纤放置在手指上,另一手持刀在距离端头5mm左右的位置处沿垂直光纤轴线方向切割光纤,然后轻轻将切除的端头取下;
使用台式光纤切割刀进行操作时,首先要清洁切刀刀片、放置光纤的V型槽和定位压板,并调整切刀位置使其摆放平稳。切割时动作要平稳自然,勿重、勿急,避免断纤、斜角、毛刺和裂痕等不良端面的产生,切断后的裸光纤不能再触碰或者切割。
光纤切割刀的截面如图所示。