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光线熔接器的全方位解析

以下是对光纤熔接机的全方位解析:

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定义与用途

光纤熔接机是一种结合了光学、电子技术和精密机械的高科技仪器设备,主要用于光缆的施工和维护,是实现光纤高效率、稳定连接的关键设备。它广泛应用于光通信领域,包括长途通信、城域网、接入网以及光纤到户等场景,用于实现光纤的接续、维修和性能测试。此外,在光纤传感、光纤激光器、光纤放大器等领域也有广泛应用。

分类

  • 按熔接对象分:可分为单芯光纤熔接机、多纤芯光纤熔接机、带状光纤熔接机、皮线熔接机以及保偏光纤熔接机等。单芯光纤熔接机主要用于熔接单根直径较细的光纤;多纤芯光纤熔接机则能同时对多根光纤进行熔接,提高工作效率。
  • 按对准方式分:分为包层对准式和纤芯对准式。包层对准式主要适用于对精度要求不高的光纤入户等场合,价格相对较低;纤芯对准式配备了六马达对芯机构、特殊设计的光学镜头及软件算法,能够准确识别光纤类型并自动选用匹配的熔接模式,确保熔接质量,价格相对较高。

结构组成

  • 加热炉:是核心部分,采用电加热方式,用于加热光纤使其熔化,可根据需要调节加热温度和加热时间。
  • 光功率计:重要辅助设备,一般采用光电二极管或光电探测器进行测量,用于测量光纤的光功率,确保光纤的连接质量。
  • 光纤夹具:辅助设备,采用机械夹紧方式,用于固定和夹持光纤,可根据需要调节夹紧力度和夹持位置,确保光纤的稳定和安全。
  • 光纤对准器:辅助设备,采用机械对准方式,用于对准两根光纤的端面,可根据需要调节对准精度和对准速度,确保光纤的连接质量。
  • 控制系统:采用微处理器和软件进行控制和管理,用于控制和管理整个熔接过程,确保光纤的连接质量和熔接效率。

工作原理

主要基于电弧放电或激光加热技术,通过高温将两根光纤的端面熔化并融合成一根,从而实现光信号的传输。具体工作流程如下:

  1. 光缆开剥与固定:开剥光缆,并将光缆固定到盘纤架上,不同的光缆类型(如层绞式、骨架式和中心束管式)需要采取不同的开剥方法。
  2. 光纤预处理:将剥开后的光纤分别穿过热缩管,并制备光纤端面。使用专用的剥线工具和光纤切割刀,确保端面平整、无毛刺,因为光纤端面的制作质量直接影响熔接效果。
  3. 熔接准备:打开熔接机电源,选择合适的熔接方式。现代光纤熔接机通常具备自动识别光纤类型的功能,能够自动选择合适的熔接参数。
  4. 熔接过程:将光纤放置到熔接机的光纤夹中,按下接续键后,熔接机开始进行熔接操作。首先,通过电极预放电清洁光纤端面,然后高压放电产生的电弧将光纤端面熔化。在此过程中,熔接机会通过光学镜头捕捉实时图像,并利用微处理器进行图像处理和识别,确保纤芯或包层的准确对准。最后,熔接机会减小间隙,使两根光纤完全融合。
  5. 熔接点加固:熔接完成后,取出光纤并用加热器加热热缩管,以加固熔接点。加热完毕后,将光纤盘绕到光纤收容盘上,固定好光纤及相关设备,完成整个熔接过程。

主要参数

  • 适用光纤芯数:一般为单芯,市面上绝大多数光纤熔接机是单芯熔接机;还有带状光纤熔接机,一次最多可同时熔12芯。
  • 熔接时间:指将光纤放入光纤熔接机后,进行推进对准、放电熔接的过程时间,越短越好,目前市面上熔接时间在10分钟以内。
  • 加热时间:光纤熔接完成后,用热缩管保护熔接点,加热热缩管的时间,越短越好,目前熔接机在20秒左右。
  • 熔接损耗:熔接点熔接后信号会有损耗,该值越小越好,目前市面上熔接机熔接损耗在0.02dB左右。
  • 电池供电:电池容量越大,充一次电使用时间越长,不同品牌和型号的熔接机电池容量和熔接能力有所不同。
  • 操作环境:需考虑海拔、温度等因素,支持的范围越大,机器越好。
  • 机器寿命:正常熔接情况下,国产熔接机能用3年,进口的能用5年,一台熔接机估计能熔到8万 - 12万芯。
  • 光纤放大倍数:可作为光纤熔接机功能的参考依据,放大倍数越大,光纤熔接机有可能对得更准,损耗就会更低。

主要品牌

  • 国内品牌:有青岛一卓光电TFN、中电41所、灼识、南京吉隆、南京DVP等。
  • 进口品牌:如日本藤仓(fsm - 40S、50S、60S、80S、80C、21S、60R、70R)、住友(TYPE - 37、TYPE - 39、TYPE - 81C、TYPE - 81CM12、Z1C、TYPE - 66)、古河(S175、S177、S178A),美国康未(COMWA C10、C8),韩国一诺系列(IFS - 5、IFS - 10、IFS - 15、IFS - 15H、IFS - 16、View3、View5、View7)等。

选择要点

  • 光缆种类:不同种类的光缆需要选择不同的光纤熔接机,例如单模光缆需选择单模光纤熔接机,多模光缆需选择多模光纤熔接机。
  • 熔接质量:熔接质量好的光纤熔接机可以保证光缆的传输性能和稳定性。
  • 熔接速度:熔接速度快的光纤熔接机可以提高工作效率。
  • 易操作性:易操作的光纤熔接机可以减少操作人员的培训成本。

操作步骤与注意事项

操作步骤

  1. 设备检查与调试:检查设备外观,确保无损坏,各部件完好无损,紧固件无松动;根据光缆类型和熔接要求,设置合适的熔接参数,如熔接时间、熔接温度、熔接电流等;检查光纤熔接机所需配件是否齐全;开机后进行预热,使设备达到最佳工作状态。
  2. 光纤端面制备和清洁处理:用专用的剥线钳剥去涂覆层,再用沾酒精的清洁棉在裸纤上擦拭几次,然后用精密光纤切割刀切割光纤,确保端面平整、无毛刺;使用无水乙醇或专用清洁剂清洁光纤端面,去除油污和灰尘;检查光纤端面是否平整。
  3. 熔接操作:根据光纤类型和熔接要求,选择合适的熔接模式;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,根据光纤切割长度设置光纤在压板中的位置,关上防风罩,按下接续键进行熔接;在熔接过程中仔细观察熔接状态,及时调整参数或停止熔接,避免熔接不良。
  4. 熔接后检查:熔接完成后,及时检查熔接质量,如有不合格处需重新熔接;做好熔接记录,便于后续维护和管理;评估熔接后光纤接头的光信号衰减程度,一般要求小于0.05dB;检查熔接后光纤接头的抗拉强度,应满足光缆在架设和使用中的张力;观察熔接点形态,应光滑、无气泡、无杂质,且熔接处直径应与光纤本身直径相近;记录熔接过程所需的时间,熔接时间越短越好,以提高施工效率。
  5. 熔接点加固:打开防风罩,把光纤从熔接机上取出,将热缩管放在裸纤中心,放到加热炉中加热;加热完毕后,将光纤盘绕到光纤收容盘上,固定好光纤及相关设备。

注意事项

  • 工作环境:选择干燥、无尘、无震动的环境,避免湿气、灰尘和震动影响熔接质量;操作人员应佩戴防尘口罩,做好防护措施;熔接现场应配备灭火器,防止火灾发生;确保熔接机电源稳定,避免电压波动影响熔接质量。
  • 光纤处理:剥除涂覆层时要小心,避免损伤光纤;清洁光纤时要使用无水酒精和干净的棉花,确保光纤端面无灰尘、油污等杂质;切割光纤时,要保证切割端面平整、垂直,误差一般在2°以内,最好在1°以内;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,碰到则需要重新清洁、切割。
  • 熔接过程:在熔接的整个过程中,不要打开防风