光纤光缆线路的施工和测试.ppt

*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,光纤,/,光缆线路的施工和测试,光缆,光缆施工,常用仪器,测试和故障检修,在第,1,章中，我们已经对光缆有了初步了解。本小节将从使用的角度进一步介绍光缆的结构、类型和参数。,1,光缆,1.1,光缆的结构与类型,1,光缆结构,光缆是由光纤、松套管、中心加强件和外护套等部分构筑而成的，光缆结构设计的要点是根据系统的通信容量、使用环境条件、敷设方式、制造工艺，通过合理选用各种材料来赋予光纤抵抗外界机械作用力、温度变化、水渗透等功能。图,7.1.1,示出了单铠装层绞式阻燃光缆,YSTZA,的横截面结构。,光缆置于强度较高的松套管内，对松套管的要求是具有优良的机械特性、热稳定性、耐化学腐蚀性，并与管内和缆芯填充油膏有很好的相容性，经常采用聚对苯二甲酸丁二醇酯来作为光纤松套管材料。松套管内、松套管与双面涂塑扎纹钢带之间要填充不同的阻水油膏，旨在防止各护层破裂后水向松套管和光纤的纵向渗透，因为光纤对水和潮气产生的氢氧根极为敏感，水和潮气扩散、渗透到光纤表面时，会促使光纤表面的微裂纹迅速扩张导致光纤断裂，降低光纤使用寿命，同时水与金属材料之间的置换化学反应产生的氢会引起光纤的氢损，导致光纤的光传输损耗增加。双面涂塑复合钢带粘结聚乙烯（,PE,）外护套除了起到防水隔潮作用外，还可以保护缆芯从而免遭机械损伤，提高光缆抗冲击、耐侧压等机械性能。,PE,外护套是室外安装光缆普遍采用的形式，是一种极好的绝缘体并且具有稳定的介质性能，聚乙烯本身是可燃的，如果在其中添加适合的阻燃剂，就会变成阻燃聚乙烯；在其中添加抗紫外线的添加剂，使具有抗紫外辐射的性能。中心加强件的作用是为了抵御光缆在敷设和使用过程中可能产生的轴向应力，保证光缆在所允许的应力作用下工作，使光缆具有良好的抗拉伸、压扁和弯曲等机械性能。常用的材料有磷化钢丝、不锈钢丝和玻璃钢圆棒。该类型光缆还有精确的光缆余长控制，以保证光缆具有较好的机械性能和温度特性，这种光缆的最大纤芯数为,144,，适用温度范围为,40,600C,，适用于架空的敷设方式。,2,光缆类型,光缆的品种繁多，应用场合也在不断拓宽，表,7.1,根据光缆的使用场合、结构等列出了光缆的类型。,分类依据光缆类型网络层次骨干网光缆；中继网光缆；接入网光缆套管状态松套管光缆；半松半紧套管光缆；紧套管光缆光纤组态分离光纤光缆；光纤束光缆；光纤带光缆缆芯结构束管光缆；层绞式光缆；骨架式光缆敷设方式架空光缆；管道光缆；直埋光缆；隧道光缆；水底光缆使用环境室内光缆多用途光缆；分支光缆；互连光缆室外光缆金属加强件；非金属加强件特种光缆电力光缆；缠绕式光缆；光纤复合地线式光缆；全介质自承式架空光缆阻燃光缆；室内阻燃光缆；室外阻燃光缆（,1,）网络层次按照电信网的网络功能和管理层次，公用电信网可分为骨干网（长途端局以上部分）、中继网（长途端局与市话局之间以及市话局之间部分）和接入网（端局到用户之间部分）。相应所采用的光缆分为骨干网光缆、中继网光缆和接入网光缆。骨干网光缆多为几十芯的室外直埋光缆。中继网多为几十芯至上百芯的室外架空、管道和直埋光缆。接入网光缆按其具体作用又可细分为馈线光缆、配线光缆和引入线光缆，馈线光缆多为几百至上千芯的光纤带光缆，配线光缆为几十至上百芯光缆，引入线光缆为几芯至十几芯光缆。（,2,）套管状态按照套管对光纤的束缚程度可以将光缆分为松套管光缆、半松半紧套管光缆、紧套管光缆。松套管光缆主要用于室外，光纤在光缆中有一定自由移动空间。这样的结构有利于减小外界机械应力对于涂敷光纤的影响，紧套管光缆为室内环境而设计，紧套光缆是指在光纤的,250m,涂敷层外包覆直径为,900m,的塑料涂层，它直径小、重量轻、易剥离、敷设和连接，但对拉力载荷和弯曲较为敏感，会增加光缆的微弯损耗。,（,3,）光纤组态根据光纤在松套管中所呈现的组态可将光缆分成分离光纤光缆、光纤束光缆、光纤带光缆三种类型。分离光纤光缆是指每根光纤在松套管都呈分离状态；光纤束光缆是将几根至几十根扎成一个光纤束后置于松套中而成，光纤带光缆是将多芯光纤（,4,，,6,，,8,，,10,，,12,，,16,，,24,，,36,芯）制成带状后重叠成一个光纤带矩阵形式再放进一个大松套管。光纤带光缆的优点是光纤密度高，节约了管道空间，可使用多纤熔接机和专用的光纤带光缆剥离和切割工具，单根光纤的等效熔接时间可大大缩短。光缆中的松套管都要编号或着色，同样为了便于识别，管中的每根光纤都要依次着色。显然松套管光缆不合适长距离的垂直安装，那样会使其中的油膏流动，光纤移动，最大的垂直安装高度是它的一项技术规范。（,4,）缆芯结构按缆芯结构的不同特点，光缆又可分为束管式光缆、层绞式光缆和骨架式光缆。束管式,(,中心管,),光缆是将光纤束直接放到一个松套管的，加强件由光缆芯中央移至套管周围，管内填油膏。层绞式光缆是将套管光纤绕在中心加强件周围螺旋绞合而成，这种结构的缆芯制作设备简单，工艺成熟，得到了广泛采用。骨架式光缆的光纤置放于塑料骨架的槽中，槽的截面可以是,V,形、,U,形或其它合理的形状，槽纵向呈螺旋形成正弦形。这种缆芯具有较好的抗侧压力性能。,（,5,）敷设方式光缆的敷设方式可以分为：架空光缆，管道光缆，直埋光缆，隧道光缆和水底光缆。架空光缆是使用在地形陡峭、跨越江河等特殊的地形条件下，借助于吊挂钢索或自身附加的吊线钢丝悬挂到电线杆或塔上的光缆；管道光缆一般用在城市光缆环路，需要穿管敷设的光缆；直埋光缆是用于长途干线需要经过辽阔田野、沙漠，直接埋入规定深度和宽度的缆沟的光缆；隧道光缆是经过公路、铁路等隧道的光缆；水底光缆是用于穿越江河湖泊水底的光缆。（,6,）使用环境按使用环境又可将光缆分为室外光缆和室内光缆，室外光缆应能经受住气候的极端变化，工作在很宽的温度范围，防止水渗透，抗阳光紫外线辐射，在大风及其它应力作用下不会受到损伤，而且耐啮齿动物啃咬，所以室外光缆常用重型护套和金属铠装。其中全介质自承式光缆可以悬挂在高压电线杆、电线塔上。室内光缆用于室内环境中，多为紧套结构，其特点是柔软、阻燃，以满足室内布线的要求。,1.2,光缆的技术规范,1.,技术规范,光缆的技术规范分为两大部分，第一部分是光缆的性能参数，第二部分是光缆中光纤的性能参数，在光纤的性能参数已经在第二章讲过了，在此仅讨论光缆的性能参数，表,7.2,和表,7.3,给出了,GXYTW,中心管式室外光缆的技术参数。,包装：光缆在外护套上每间隔一米以白色标志，制造商名称，光缆产品型号，制造年份及技米长度,.,标准盘长：,2000,(0100)m,3000+(0100)m,包装盘：铁木盘或木盘,2.,型号,光缆型号由光缆形式代号和光纤型号两部分构成，中间用短线分开。光纤型号已在,2.5.4,节中介绍过，这里仅介绍光缆型号、代号，它由分类、加强构件、派生形状、护层和外护层五个部分组成，它们的意义见表,7.4,。,在完成光纤通信系统的设计后，就可以着手施工的准备工作。,2.1,施工准备,施工准备的内容有以下几个方面,1.,路由选择,光缆路由的选择应根据现有的地形、地物、建筑设施，并考虑有关部门的发展要求。原则上应选择最短、弯曲较少的路由；光缆线路应尽量远离高压线路，避开其接地装置。穿越时尽可能与高压线垂直，当条件限制时最小交越角不能小于,45,；光缆线路也应尽量少与其它管线交越，必须穿越时应在管线下方,0.5m,以下加钢管保护，如敷设管线埋深大于,2m,时，光缆也可以从其上方适当位置通过，交越处加钢管保护；光缆线路尽可能少穿越水塘、沟渠。不宜穿过大型工业基地、矿区，如不能避开，应采取修建管道等措施加以保护。建筑物外侧的光缆可经固定在屋顶或楼面的管道或托架引导。室内水平敷设的光缆路由可以选择在天花板上面。高层建筑物内光缆的垂直敷设应在竖井里完成，如果竖井不适用，则要在楼面上钻孔来敷设光缆。,2,光缆施工,2.,勘察,勘察的主要任务是确定终端站及中间站的站址，配合设备、电力、土建等相关专业的工程技术人员，商定有关站内的平面布局和光缆的进线方式、走向；拟定线路路由上光缆采用直埋、管道、架空、过桥、水底敷设的方式和光缆的类型；绘制出光缆线路路由图、系统配置图、管道系统图；由图纸计算路由总长度。,3.,光缆盘测配盘,光缆运到现场后就要用光域反射计,OTDR(optical,time-domain,reflectmeter,),进行检测。由于此时光缆仍在运输盘上，也称之为盘测。检测的步骤如下：将光缆的一端剥开,(,一般在,1m,左右,),，分开光纤并将每根光纤的端面处理好，然后将光纤通过连接器与,OTDR,的测试尾纤连接起来，测量并纪录内容：总的损耗；每公里衰减系数；整个光纤的,OTDR,衰减谱；有无异常,(OTDR,曲线上的陡变,),；总的盘长,(,缆盘上的长度标记,),；总的光纤长度,(OTDR,显示,),；测试方向；缆盘识别号；光缆制造厂名；光缆型号；光缆中的光纤数等。测试完成后，应减去松弛的光纤并重新密封光缆端口，防止潮气和灰尘侵入光缆。除了以上光特性的测试外，还要进行电特性的测试。内容包括光缆护层的绝缘电阻和绝缘强度测试；光缆中铜导线,(,用于传输业务信号以及中继器供电,),的直流电阻、环路电阻偏差、绝缘电阻和绝缘强度等。所用的测试仪器主要有兆欧摇表、耐压测试仪、电桥等。,单盘光缆的长度一般为,2000m(0100m),，如果线路长度超过了这个范围，则需要进行配盘，选择若干个单盘光缆进行接续。光缆实际的敷设长度要大于由图纸计算得到的路由总长度，这是由于光缆弯曲、接续，与光端机相连裕量的需要等因素造成的，表,7.5,示出了陆地光缆布放的预留长度。,光缆配盘时，应尽量选用同一厂家的产品。接头应满足下列要求：直埋光缆接头应选在地势平坦和地质稳固的地点，避开水塘、河流、沟渠、及道路；管边光缆的接头应避开交通要道口；直埋式与管道交界处的接头，应安排在人孔内；架空光缆接头，一般应安装在杆上或杆弯,1m,左右。,光缆的敷设为室外和室内两种情况。,2.2,室外光缆敷设,室外光缆的敷设形式有直埋、管道、架空和水底等多种形式，它们的布放方法和施工技巧也有所不同。,1.,直埋光缆敷设,直埋光缆敷设是通过挖沟、开槽，将光缆直接埋入地下的敷设方式。它适用于长途干线等光缆接头较少的场合使用，其主要步骤是：挖沟。挖沟的深度应大于,1m0.2m,，沟底的宽度为,0.3m,，并应平整、无坎。如遇石质或半石质，沟底应垫,10cm,的细土或砂土，以免伤害光缆。光缆沟应尽可能保证是直线，拐弯处的光缆沟应符合光缆最小曲率半径的规定。光缆的布放和牵引。有两种方法可以采用，一种是将光缆的端头固定，使光缆盘沿敷设方向移动。另一种是光缆盘在固定位置转动，通过牵引逐渐进行放缆。由于光缆放置过程中，经受的张力必须控制在一定的范围内，所以随着光缆布放长度的增加，除了光缆端头牵引外，还需在光缆的中间若干处加牵引。牵引可以是人工或机械的。光缆入沟后，应先回填,30cm,厚的细土，人工踏平。回填结束后，回填部分应高出地面,10cm,以便日后沉积。埋设标石。埋设标石的目的是为了方便日后维护。标石一般位于光缆路由的正上方。直线段每,100m,、光缆接头、拐弯点等处都要放置标石，并给出相应的符号标记。,2.,管道光缆敷设,管道光缆敷设有两种形式，一是利用现有城市埋设的电信管道，一般为水泥管道进行的安装；二是利用硅芯管，将光缆穿入的安装方式。（,1,）用水泥管道安装。利用现有水泥管道安装前，必须打开人孔后，做好清洁和通风工作，并放置警示信号。为了保护光缆，必须将其放在塑料子管内，所以应先布放塑料子管。布放之前，先将子管在地面上放开并量好距离，为了方便穿放光缆，一般在子管内预设尼龙绳，作为光缆的牵引绳。另外子管不允许有接头，它的端部应用塑料胶布包起来，以免在穿放时卡到水泥管接缝处造成牵引困难。塑料子管布放过程中，人孔口要有专人管理，避免将子管压扁。一般塑料子管的布放长度为一个人孔段。如果人孔距离较短，可以连续布放，但最长距离不超过,200m,，布放结束后应给塑料子管装好堵头。可采用机械牵引法将光缆敷设在塑料子管内，即使用终端牵引机采用集中牵引、分散牵引、或中间辅助牵引等方法完成。在分散牵引时，要注意各个牵引机之间的同步问题。人工牵引也是一种较为简便、实用的方法。这种方法需要在人孔处安排一到两人传输光缆，并有统一的指挥协调者。人工牵引一次布放的长度不宜过长，常通过将光缆牵引几个人孔段后引出倒成“,8”,字，再向后面几个人孔段传输以伸长光缆穿放的距离。如果光缆需要接续，它在人孔中预留的长度一般不少于,8m,，并注意将光缆端头作密封处理。图,7.2.1,示出了人孔中光缆及接头的安装方式。,（,2,）用硅芯管安装。硅芯管是通信用光缆保护套管，它采用高密度聚乙烯,(HDPE),加硅料共同挤压复合制成。它的主要特性是：具有抗压、抗张力和冲击的能力；内壁的硅芯层起着固体润滑剂的作用，且不会剥落；曲率半径小，是其外径的,10,倍，所以敷管时遇到弯曲或有少许落差处时，可随路而转，无须作特殊处理；使用寿命达,50,年以上；环境适应性好，温度范围为,-30,+80,；密封性能好、防水、防潮。可免遭啮齿动物的破坏。与直埋光缆敷设的方法比较起来，由于硅芯管内的光缆很容易被反复抽取，且管道的强度大，所以具有光缆维护方便，对光缆的保护作用更强的优势。从工程造价来讲，其施工成本比,PVC,管、双壁波纹管成本低,40%,以上。硅芯管的盘长从,700m,到,3000m,不等。直径,(,外经,/,内径,),有,32/26,，,32/28,，,40/33,，,46/38,，,50/42,和,60/52mm,几种，其选用的原则是地势较为平坦的场所尺寸略小些，而地势变化较大的场所尺寸可相对大些，同时光缆的截面积与硅芯管的内截面积之比（填充率）应小于,0.4,。,硅芯管的主要技术指标有拉伸强度,(18Mpa),，断裂伸长度,(380%),，最大牵引负荷,(8000N),，内壁摩擦系数,(34300N),，气密闭性能,(31.6Mpa),。布放硅芯管沟边的埋深要求见表,7.6,。在施工前，应将硅芯管两端管口用堵头严密封堵，防止水、土及其它杂物进入管内，放管时若采用人工方式的话，约一百米站一个人，牵引管子直至放完拉直；也可以将管的一端固定在埋设沟的一头后，将管盘放到机动车上并用专用工具将盘管架起，开动机动车向前行驶，这样管子就可随着机动车不断前进和盘架的转动而敷设了。须注意的是，在放管过程中，不得使用机械设备作直接牵引，在人井处管头的预留量不少于,50cm,。堵头必须塞紧。硅管布放完毕后，需仔细检查管材是否有问题，接头处是否有脱开现象，发现问题要立即解决。硅芯管的连接需要专用连接件和工具。专用连接件有：气密封接口，用以连接两段硅芯管；修补管，用以取代被损坏的硅芯管段；抗缆塞，是硅芯管与光缆接头盒连接处的密封部件；护缆塞,(,堵头,),，敷设硅芯管时防止泥沙进入管道。专用工具有硅芯管刨刀、接口扳手、滑轮割刀和修补钳等。,接头安装的方法如下：先把两管端面剪齐对接好；将螺帽、卡圈、密封圈按顺序套在管上；然后把两管插入接头，用手拧紧螺帽后再用专用板上拧紧。光缆穿入硅芯管的办法叫做吹气法。由专用的吹气机将光缆线和高速压缩气流一起送入管道。管道内壁极小的摩擦系数和高压气体的流动使光缆在管道内呈悬浮状态向前移动。光缆在管内可快速被吹送达,2000m,之远，且不会拉断。图,7.2.2,为光缆穿入硅芯管的过程示意图。,3.,架空光缆敷设,架空光缆主要有钢绞线支承式和自承式两种，我国基本是选用前者。这种结构是通过杆路吊线托挂成捆扎来架设光缆。架设光缆的机械性能要求较高，如防震、防雪、风、低温变化负荷产生的张力，并具有防潮、防水性能。在零下,30,以下的地区不宜采用架空方式。架空线路的杆距，市区为,3540m,，郊区为,4050m,。郊外随不同气象负荷区而异，可作适当调整，但最短为,25m,，最长为,67m,。可以充分利用架空明线的杆路加挂光缆，如原架空明线已经淘汰，可以不考虑光缆金属加强构件对明线的影响，明线可给光缆提供防震、防强电的保护。架空光缆的吊线采用规格为,7/2.2mm(,钢绞线股数,/,每股线径,),的镀锌钢绞线，在重负荷区可减少杆距或采用,7/2.6mm,的镀锌钢绞线。,光缆的架空办法有两种。一种是定滑轮牵引法，另一种是缆盘移动放出法。前者的特点是在引上和引下两处的电杆上固定好布放光缆用的大滑轮，在每杆档内的吊线上每隔,1020m,挂一个小滑轮，并将牵引绳穿放入小滑轮内。注意牵引端头制作时，使牵引力主要作用在光缆的加强芯上。缆盘移动放出法是将缆盘架在卡车上，人工推动光缆盘，将光缆挂在吊线上。布放架空电缆须注意：光缆在杆上要作伸缩弯。重负荷区和超重负荷区要求每根杆上都作预留。中负荷区,23,杆作一预留：轻负荷区,35,杆作一预留。对于无冰期地区可以不作预留，但布放时不能将光缆拉得太紧。杆上预留光缆下垂靠杆中心部位应采用聚乙烯波纹管保护，如图,7.2.3,所示。预留长度为,1.5m2m,。预留两侧及绑扎部位不能扎死，以利于气温变化时光缆能伸缩自如，光缆经挂钩处时，也应安管保护。,2.3,室内光缆敷设室内光缆敷设的路由可简单地分为垂直路由和水平路由。垂直路由（如果作为主干光缆的敷设）一般选在建筑物竖井的管槽中，光缆应敷设在槽道内和走线架上，槽道和走线架的安装应牢固可靠。为了防止光缆下垂或脱落，除了采用紧套光纤外，在穿越每个楼层的槽道上端、下端和中间，应按,1.52m,的间隔对光缆采取有效的固定措施，例如用网套挂钩、尼龙绳索和钢丝卡子扎住。光缆敷设后，在设备间的设备端应预留,5,10cm,，光缆的曲率半径应符合规定。如果在同一路由上存在其它弱电系统的缆线或管线，光缆与它们应有一定间距，应分开固定和敷设。水平敷设的形式有若干种：第一种是沿水平槽架敷设，光缆在弱电线槽内单独捆扎固定，在进出槽架部位留有足够的缓冲段；第二种是沿管边敷设，将光缆穿入聚乙烯管内沿墙明敷或暗敷。如果管内穿一根光缆，光缆与管内截面积之比应小于,0.53,；第三种是在顶棚内（天花板上方）敷设，顶棚内敷设一般也应穿聚乙烯管，并且固定牢靠。为了敷设牵引方便，当管道较长时，可以沿管道布置直通牵引箱。另外，在线路拐弯时也应安装一个拐弯牵引箱。,2.4,光缆接续与成端光缆敷设过程中，当线路长度超过单盘光缆长度时就需要进行光缆接续，将两段同一规格型号的光缆接到一起。这种情况在室外光缆安装时用得较多，对于室内光缆应尽量避免接续。光缆成端也称光缆的终端连接，光缆必须通过终端连接才能连接到配线架和终端盒上，最后到光端设备。,1.,光缆的接续,光缆的接续包括光纤接续和光缆护套等部分接续两部分，下面分别介绍。（,1,）光纤的接续光纤接续分成活动连接和固定连接两种方式，活动连接是采用光纤连接器来实现的，而光纤的固定连接则是光纤之间永久性的连接，要求其接头损耗小于,0.1dB,。光纤接续的主要工具是光纤熔接机，它可以将光纤两端定位在显微镜动态观察监视下，通过高频电弧放电熔化光纤接头处，从而使光纤两端在高温下熔化为液态并连接起来，在下节中对其工作过程将有进一步的介绍。除了光纤熔接机外，还需配置一个光缆施工工具箱，主要包括：美工笔（光缆开剥辅助工具），开夫拉剪刀（剪断芳纶纤维），光纤松套去除钳（剥除光纤松套套塑和外护层），光纤紧套去除钳（剥除光纤紧套套塑），一次涂覆层剥除钳（剥除光纤涂覆层），光纤切割刀（光纤端面的切割）等。,光纤接续的步骤是：首先除去涂覆层，然后用纱布蘸无水酒精擦净，再用光纤切割刀将光纤端面切割得平整、光滑。为了防止在切割过程中光纤碎片溅入眼内，须戴上防护眼镜。将制备的待接续的两根光纤置于熔接机的微调架上，让其自动对准，选择好熔接时间和电压即可进行熔接。为了保证连接部位的机械强度，熔接前给光纤套上增加机械强度的热缩套管。实际上热缩紧管内还有一根热熔管，接续的光纤就是通过此管的。当光纤接续完成后，把预先套在待接续光纤上的热缩管移至连接处，用专用加热器加热至,120,左右，持续一分钟即可。这样，热熔管完全熔融并紧紧附着在光纤周围，使光纤与空气隔离从而得到保护。与此同时，热缩管收缩，两段有微量熔体溢出形成圆球，把钢丝与已接续的光纤紧紧捆在一起，增加了连接部位的机械强度。除了以上的熔接连接方法外，还可以用,V,型槽法。将待接续的两根光纤的端面切割平整后，分别置于,V,型槽的两端，然后加少量匹配液，用粘接剂固定,V,型槽盖板和底板。这种方法可以用于有特别要求的场合，如油田、仓库等需要防火的地方。,（,2,）光缆护套的接续对光缆的其余部分（这部分简称为光缆护套）进行接续。这部分接续是在光缆接头盒内进行的，对它的要求是：可以长期保护光缆中接续光纤免受振动、冲击、拉力、压缩力、弯曲等机械外力的影响；应具有密封性，能防水，防潮和有害气体的侵入；耐腐蚀，防雷击；操作简便，具有收预留光纤和日后维护操作必要的空间。表,7.8,为某光缆接头盒的规格。该接头盒的主要性能：采用阻燃聚碳酸脂抗震，抗压，抗拉；工作温度,40,80,，重复使用次数：,10,次以上。寿命：,25,年。表,7.8,某型号光缆接头盒规格（展通电信设备有限公司）型号尺寸（长,宽,高）（,mm,）光缆进出孔配置已配置安排附件熔接盘（含热缩管）最大容量（芯）,GPJ-B-I420210105,八个光缆进出孔,12,芯单芯熔接盘,12,96GPJ-B-II420210105,八个光缆进出孔,12,芯双芯熔接盘,24,144GPJ-B-III420210105,八个光缆进出孔,48,芯带状熔接盘,48,288,光纤护套的接续步骤如下：首先按照接头盒的尺寸分别对光缆外护层和铠装钢带进行开剥。由于光缆端头在铺设过程中易受机械损伤和受潮，所以光纤的开剥长度可取,1.5m,左右，然后按照接头盒说明书的要求，将光缆引入接头盒内。光缆金属构件有光缆铠装层、加强芯、铜线等，其连接应符合各自的技术要求。如果光纤中有铜线，可采用绕接、焊接或接线子连接，它的接续点应距光纤接头中心,100mm,左右，对于远端共用铜导线，在接续后应测试直流电阻，绝缘电阻和绝缘耐压强度等。如果固定在接头盒内的支撑架上，如果两端光缆要求，电器连通，则应把两个金属支撑架固定在同一个金属连接板上，光缆钢带铠装层是嵌入接头盒的接线卡子内被固定的。随后进行光纤的持续并将接续的光纤均匀缠绕在接头盒内的托盘上，最后将接头盒封装好。,2.,光缆的成端,光缆的终端一般都连接在光纤终端盒、分线箱或光纤配线架上。光纤终端盒内设适配器和尾纤，可用于室内光纤的直通接续和分支接续，从而方便光纤线路的测试和改接，具有光缆固定、终接光缆、将光纤与尾纤熔接连接的作用，容量从几芯到几十芯，有带状光缆和非带状光缆、室内和室外之分。光纤分线箱内置连接器或热缩式光纤保护套管（光纤采用熔接连接方式）、集线盘，是较为常用的终端设备。配线架则是大容量、高密度的光纤接续设备，主要应用于光纤网局端或光纤分支节点，完成主干光纤与配线光纤的熔接、交换、调度和分配功能。图,7.2.5,画出了采用尾纤的分线箱进行光端设备与光缆互连的例子。光端设备光端设备连接器尾纤光端集线盘接头光缆成端的主要技术要求是留足预留光纤以备后用；终端盒或分线箱安装平稳，远离热源；光纤在箱内盘绕时的曲率半径大于规定值，光缆中的加强芯、金属铠装层应按要求接地或作终结处理。,3.1,光时域反射仪光时域反射仪（,OTDR,）是光缆线路施工和维护中常用的测试仪器。它可以测试光纤故障点的位置、光纤衰减、光纤接头损耗以及光纤长度等，并且在屏幕上以图形曲线的形式直观地表现出来，,OTDR,还可以自动存储测试结果，自带打印机。由于它可在光纤一端进行测量，所以使用非常方便。,1.,基本工作原理,OTDR,将一光脉冲送入光纤，测量该光脉冲反射回到,OTDR,所需的时间以及反射的功率，反射的光信号通过定向耦合器至,OTDR,的接收器，并转换成电信号，最终在屏幕上显示出结果曲线。图,7.3.1,为光时域反射器的组成方框图，主时钟产生标准时钟信号，控制脉脉冲发生器放大器信号处理主时钟显示激光器光脉冲定向耦合器被测光纤反射信号光探测器冲发生器产生脉冲，也即控制光源发射光脉冲的时刻，同时控制信号处理与光源的同步；定向耦合器将光源发出的光耦合到被测光纤，并将反射光信号耦合到光检测器；放大器将光检测器送来的电信号放大、整形；信号处理部分将反射光信号与发射脉冲比较，计算出相关数据。,7.3,常用仪器,2.,测试方法,OTDR,测试方法如下：（,1,）剖开光缆，将被测光纤露出约,2m,长，并清洗光纤，使盘端面平整。（,2,）将被测光纤通过尾纤或光纤跳线与,OTDR,连接起来。（,3,）选择,OTDR,的波长、模式，它们应与被测光纤的工作模式相同。（,4,）根据光纤的长度、损耗，选择合适的量程和其它参数，输入被测光纤的折射率。（,5,）测量反射事件（连接器，接头，光纤中断裂点）损耗和光纤总损耗及衰减。（,6,）将测量结果和光纤衰减谱存储或打印。,3.,衰减谱分析,图,7.3.2,显示了,OTDR,测量的光纤衰减谱，横坐标表示光纤长度，单位为,km,，纵坐标表示光纤和反射事件损耗，单位为,dB,。该图形象地反映了沿光纤长度所发生的事件，对曲线各点、段的分析如下。在曲线起点附近，也就是靠近,OTDR,的被测光纤段，有一凸起形接头损耗连接器损耗接头增益光纤端面,kmdB,盲区,abcd,状，这个光纤区域称为盲区，它是由,OTDR,前的连接器产生的反射造成的。在这个区域内，光纤所发生的事件无法观测到，为了消除盲区的影响。可以在,OTDR,与被测光纤之间添加一根盲区光纤（大约,1km,）。由图可见，在,a,点曲线有明显陡降，说明这里是接头或者存在某些缺陷导致了损耗的增加。究竟是接头还是缺陷，可由线路施工设计资料来判断，因为从衰减谱上可知所处的位置。该处曲线下降的范围对应到纵轴上就是接点或缺陷的损耗值。,b,点处的曲线突然升高，说明该点的反射或散射强烈，它有可能是连接器或者是光纤损伤而造成的。而在,c,点虽有接头，却产生了“增益”现象，这是因为接头两侧的光纤类型不匹配造成的。这时两侧光纤的瑞利散射不同，当光由散射程度较小的光纤传入散射程度较大的光纤时，就会出现一个向上的增益。,d,点是光纤的末端端面产生的菲涅耳反射，图,7.3.3,示出了两种光纤末端对应曲线，其中图（,a,）为端面平整时的情况，其反射程度较大；图（,b,）为端面不规则时的情况，如果此处不是末端，则说明光纤已经断裂。,OTDR,是通过测量入射光脉冲与反射光信号之间的时间差来确定衰减谱上的传输距离，设连接到,OTDR,的光纤折射率为,n,，则到达事件上的光纤距离,7.3.2,光谱分析仪,光谱分析,OSA,（,Optical Spectrum Analyzer,）是测量光信号光谱的仪表，它的显示器纵坐标表示功率，用,dBm,刻度定标，横坐标表示波长，用,nm,刻度来定标，它可以用来显示和测量光纤中一个或多个波长的光信号特性，在,WDM,系统中应用较多。用它可以测量的项目有：光信号功率，光信噪比，波长，光谱宽度，信道间隔。图,7.3.4,为一波分复用系统中,5,个信道的光谱分布，由图可知信道间隔、光信噪比、峰值等参数。,光谱分析仪的工作原理是利用衍射光栅分离出不同波长的光，反射镜将特定波长的光聚焦在光阑孔,/,探测器，通过旋转衍射光栅对波长范围进行扫描。光谱分析仪的主要指标有波长范围，波长读出分辨率，带宽，动态范围，电平测量范围等。,3.3,光纤熔接机光纤熔接机是光缆线路施工和维护中不可缺少的设备。熔接机可以连接多模、单模等各种型号的光纤，其工作原理是利用电弧放电，在瞬间使待接续的光纤熔融对接在一起，接续的质量，即接头的损耗大小与多种因素有关，如光纤端头端面的处理状况，放电电流的大小和时间等，我们以“住友”光纤熔接机为例，介绍光纤熔接机的主要技术性能：,1.,适用光纤,材质,/,石英光纤光纤种类,/SMF(,单模光纤,),，,MMF(,多模光纤,),，,DSF,（色散位移光纤），,NZ,DSP,（,G655,），,EDF,（掺铒光纤）包层外径,/80,150um,涂敷外径,/250,900um,切断长,/8,16mm,（,0.25,）、,16mm,（,0.25,以外）置于机器上的光纤种类通过图像智能处理自动识别，并将结果告知操作人员。,2.,接续特性,平均接续损耗,/SMF,0.02dB,，,MMF,0.01dB,，,DSF,0.05dB,标准接续时间,/,约,18,秒加热时间,/,约,75,秒,3.,设定条件,接续条件,/,最多,48,种加热条件,/,最多,10,种对芯方式,/,纤芯对准，外径对准接续方式,/,自动接续，手动接续除了上述的基本性能之外，该型号光纤熔接机还有一些特点，如,5.6,英寸彩色显示器，采用了大型防风盖，在,15m/s,的强风下仍能进行接续工作，高倍率图像（,340,倍），画面显示各种测试结果，记录接续前后的光纤图像，白色,LED,照明,V,型槽，方便暗处作业，另外还备有高精度切割刀，光纤剥套钳等附件。,3.4,光源与光功率计,光源和光功率计常一起使用，以测量光纤或光器件的损耗，见图,7.3.5,。测试用光源常为便携手持式的，发光器件可以是,LED,或者,LD,，工作波长可以选择，应根据所测光纤或光器件的工作波长来决定，对光源的基本要求是稳定性好，线宽小，功耗低，体积小，重量轻，下面列出了台湾泰仕光源的参数光源：,LED,（,YC,6410,，,YC,6420,）；,LD,（,YC,6430,，,YC,6440,）中心波长输出：,850nm,（,YC,6410,），,1300nm,（,YC,6420,），,1310nm,（,YC,6430,），,1550nm,（,YC,6400,）调制频率：,270Hz/1kHz/2kHz/CW,（连续波）光功率输出：,CW-18dBm,，,CW-3dBm,不稳定度：,0.5dB,连接器：,ST,（另配,FC,，,SC,）电源：,9V,电池或直流,9V,，,300mA,适配输入,光功率计有台式和便携式之分，台式多在实验室、机房使用，便携式既可在室内使用，又可在施工现场使用，它的主要技术指标包括波长范围、精度、显示分辨率、功率量程等。大多数有存储功能，微机接口，下面为,FOD1204,型光功率计的技术规范：测量范围：,10,73dBm,（,FOD1204,），,27,60dBm(FOD1204H),显示范围：,10,83dBm(FOD1204),27,67dBm(FOD1204H),背景噪声：,0.003nW,校准波长：,850,980,1310,1480,1550nm,校准精度：,0.15dB(3.3dB),线性度：,3,60dBm,：,0.05dB,；,10,70dBm,：,0.25dB,光纤类型：从,9/125,到,62.5/125,uA,NA0.3,分辨率：,0.01dB,和,0.001dB,显示屏：,100,32,点阵,LCD,显示信息：,4,位，极性，选择波长，电池低，校准模式，自动关机模式电源：,2,节,1.5V,碱性电池连续工作时间：大于,100,小时尺寸：,147,74,28,mm,重量：,300g,供选适配器形式：,FC,，,ST,，,SC,，,LC,，,MV,及,2.5mm,通用适配头值得说明的是，用光源和光功率计进行测量时，一般需要,2,根光纤跳线和,2,个适配器，光纤跳线类型参数应与被测光纤一致。,4,测试和故障检修,竣工测试是光缆敷设结束后对光缆线路的光特性和电特性进行全面测量的一道关键工序，它可以对工程设计的合理性作出评价，对施工质量作出鉴定，同时也为运营单位提供了线路的完整数据，它成为维护检修线路的重要参数。测试项目分光特性和电特性两大部分。,4.1,光特性测试,1.,光链路的衰减测试,光链路的衰减可以使用,OTDR,来进行，也可以使用光源和光功率计完成。,OTDR,衰减谱对应的纵轴范围即为整个光纤链路的总损耗。一般要进行两个方向上的测试，如果光纤的两端分别记为,A,和,B,，单方向的损耗分别记为,LA,B,和,LB,A,，则平均损耗值为,使用时要注意,OTDR,测量的动态范围，若不够，应该将光缆分段测量。使用光源与光功率计测量时，将光源输出的功率值减去光功率计的读数，即得到总损耗，使用时应正确选择光源的波长与光纤工作波长一致。,2.,光纤衰减谱的测试,由,OTDR,测得光纤衰减谱后，应观察全程曲线，看有无异常情况，并将接头损耗和连接器损耗记录下来。一般来说，熔接接头损耗不应大于,0.1dB,，机械接头损耗应小于,0.3dB,，连接损耗大约为,0.3dB,。如果测试过程中发现异常情况，要进行复测和双向复测，以便确定故障的类型和位置。,7.4.2,电特性测试,1.,光缆护层对地绝缘测量,该项测量的目的是判断光缆外护层是否完好，从而保证光缆不会因外护层破损遭到水和潮气浸蚀影响光缆寿命，要求光缆护层对地绝缘电阻值大于,1000M,km,。光缆线路竣工验收中只测量单盘光缆的绝缘电阻，方法如下：将兆欧表两接线端分别置于光缆金属护层和地之间，如果光缆有多个金属护层，应分别测试并记录。,2.,铜导线的电特性测量,光缆中若有用于业务传输的铜导线，则需对其电特性专门进行测量，具体内容有：铜导线直流电阻和环路电阻偏差，铜导线绝缘电阻以及绝缘电气强度。直流电阻的测量办法如下，用校准的直流电桥从光缆两端直接测量出各单芯铜线的直流电阻，用于远供的铜导线直径为,0.9mm,，其单根导线直流电阻应小于,28.5,/km,（,200C,），当不方便从光缆两端连线测试时，可将两根铜导线在光缆的另一端短接，然后测量该两根铜导线的环路电阻，如图,7.4.1,所示，通过若干个环路电阻的测量，就可以求得单根铜导线的电阻。,环路电阻偏差是所有环路电阻中最大值与最小值之差除以环路电阻平均值。该值应小于,1%,，铜导线绝缘电阻是指该导线与光缆中其它金属导体（包括其它铜导线，金属加强件，铠装层等）之间的电阻，该值应大于,1M,/km,。测量时将兆欧表两接线分别接到铜导线与其它金属导体上，把测得的结果除以光缆长度，看是否满足标准。铜导线的绝缘电气强度是指铜导线的绝缘层在击穿前的电压值。耐压测试的办法是利用耐压测试器在光缆导线之间加上规定的高压值（光缆型号不同，规定值不同），持续作用,2,分钟，若发生击穿现象，则该项指标不合格。,4.3,故障检修,此处可指的故障是光缆故障，它产生的原因有：挖掘（直埋管边光缆），技术操作失误（光纤弯曲半径太小，光纤接续时被划伤），鼠害，车辆挂断（架空光缆），火灾（室内光缆），雷击等自然灾害。由于光缆的传输容量很大，如果是骨干网的话，一根光缆的中断会影响成千上万路电话通话和数据传输。如果是有线电视网，则会造成千万户无法正常收看电视图像。所以必须尽快诊断故障原因和位置，尽快排除故障。检查光缆必备的设备和配件有：足够长度的替换光缆（,500m,），与故障光缆同一厂家同一型号；熔接机和相应的配件；,OTDR,，光源和光功率计；两个室外接头盒；光缆线路连接图；发电机，现场用灯（夜间修理时用），水泵（光缆沟积水时抽水用）；接续用工作台；挖沟设备等。使用,OTDR,将光纤受损的精确位置找出。在这个过程中，应注意与原始的光缆线路连接图进行对比，因为故障出现在接头、连接器处的情况是非常多见。故障出现的位置不同修复方法也不同。,故障出现在接头盒处,此时故障的原因可能是：余纤在盘放收容时局部弯曲半径过小，产生较大的弯曲损耗；跳纤，使得光纤被压伤或压断；热缩保护管效果不好，造成断纤；剥除涂覆层时裸纤受伤，接头盒进水而断纤等。我们可以利用接头盒内余纤重新制作端面和熔接，并用热缩保护管予以增强保护后重新盘纤。,2.,架空光缆的故障,将损坏的光缆切下，在地上确定替换光缆的长度；然后将接头盒安装在合适的位置，将替换的光缆连接到线路上去。接头盒可以安装在光缆吊线上或电线杆上，多余光缆折叠安放时必须满足光缆最小弯曲半径的要求。如果故障点附近有预留光缆且预留缆的放出比较容易，就可以利用