光缆接头运行质量的一些相关问题

有线信息网络不但是由许多电缆接头构成的庞大的“接头”工程,也是由许多光缆接头 ( 连接器 ) 构成的“接头”工程。通常在日常维修中,因光纤连接器不良造成载噪比指标下降的现象屡见不鲜,会导致光节点或光缆网络的接收信号信息差,严重时造成信号无的故障。

二、光纤网络中噪声来源

光发射机激光器的相位噪声,对于激光器而言即使偏置电流不变化,光输出幅度也会呈微小变化,即激光器的相位噪声是载噪比下降的主因。

由光纤链路中光纤连接器、固定接头点、光纤耦合端面产生反射光及光纤内部缺憾引起多次反射进入激光照器腔内引起的干涉强度噪声。

光接收机中光电转换散弹噪声,源于激光器发出的电子的离散性量子性和随机性,在 1310nm 光纤网络中,光链路损耗在 9-15dB范围时,链路损耗每增加 1dB,系统载噪比劣化 1dB

光接收机输入光功率在 0-3dB 时,光接收机内前置放大器的噪声影响较小,光纤网络传输系统的载噪比可达到 54dB。三、光缆接头对载噪比指标的影响我们知道,光发射机中 DFB 激光器对反射光非常敏感。光发射组件的相对强度噪声 (RIN) 是决定光纤传输网络系统载噪比的重要原因。光发射机的 R1N 是 DFB 激光器固有的强度噪声,由激光腔中光子数的随机起伏而引起。因光纤连接器所引起的反射光会使激光器的相对噪声 RIN 增加,甚至严重恶化,可使 RIN 增加,系统的非线性失真加大,载噪比下降,光缆接头的接入不但会引起反射光,而且熔接点、光分路器、光纤中的不均匀处和光纤耦合器端面不良等因素都会引起反射光。

光缆连接技术可分为固定死接头和活动连接器。在敷放光缆时,需用光缆烙接的方式将光缆连接起来,光缆链路的续接中通常使用直熔的固定死接头,但在光缆与光发射机、光分路器、光接收机、配线架 (ore) 的连接中需使用活动连接器。光纤活动连接器由插针体和套筒组成,插针体的中心有—个可以穿入光纤内径的精密的 125-126um 小孔,光纤穿入后用胶塑封死,端面研磨抛光,当两个插针体同时插入套筒中,光纤就连通了。光缆接头主要性能要求是插入损耗要小,一般要求小于0.5dB,后向反射损耗要太,一般要求大于 40dB,在要求比较严格的地方,后向反射损耗要求大于 60dB。在有线网络中,要求大于 60dB。此外,还要求活动连接器重复插拔 1000 次后损耗小于 0.2dB。光纤连接器按光纤结构可分为单芯连接器和带状多芯连接器;单芯连接器又可分为单模和多模光缆之分。

按照连接器的结构和形状,可分为 FC、SC、SI 等。在只使单模光缆的情况时,常采用 FC/APC 连接器。FC 型为圆形螺纹结构,接头插入法兰盘后,插头中的卡锁落入法兰盘的槽中,再用螺纹拧紧,接触的光端面不产生位移动,FC型连接器的光纤是通过插入套筒的微孔米密接的。APC 型端面为 8 度斜面。两个活动接头连接时,光纤的接触面加大,连续更加紧密,反射损耗达 60dB。FC/APC 活动连接器的插入损耗为了 0.5dB,一般为 0.3dB。在光纤传输网络中,串接的光纤连接器过多,不但增加了插入损耗,且如使用不当,易造成连接器端面接触不良或未能精确同心,以及活动端面不干净,都会造成反射增大而使载噪比下降。直熔方式产生光反射很小,连接状态稳定,熔接损耗小于 0.05dB。因此除必须使用活动连接器的场合,尽量采用直熔方式。两根光纤的活动连接是靠套筒为主体的法兰盘完成的,故采用光纤连接器,插头应配置相应的法兰盘才能完好地将光纤连接起来,使用时要将其结构以及插针体端面的处理情况一起结合考虑。

倘若插针体的端面不一致,如 FC 法兰盘只适用于两个FC/PC 或两个 FC、两个 FC/UPC 插头的连接,使用不当会造成系统载指标的下降。如用 FC 法兰盘将 FC/PC 插头与 FC/APC 插头相连接,将会使插入损耗增加几倍。四、提高光缆接头运行质量对策(1)当光纤连接器损耗明显偏大时,需进行清洁或更换,应采用无水酒精进行清洁处理。(2)不能弯折、用力拉拔光纤尾纤,过度的弯折或拉拔会对光纤造成损伤,增加损耗。(3)可选择用无水酒精药棉或镜头纸作为清洁。(4)用镜头红清洁光纤端面时,需将镜头纸折 4 至 8 层厚,用纸面中部单向轻擦光纤端面,注意不要使用手摸过的的部分。用棉签清洁时,将棉签压在端面上,轻轻转动或轻擦。(5)法兰盘的清洁,法兰盘里有一段光滑的陶瓷套管,需用棉签来清洁,慢慢转动擦拭套筒。(6)当清洁光纤端面或法兰盘均无法使光纤连接器的接人损耗降到正常范围时,必须更换尾纤或法兰盘。尾纤引起的故障大于法兰盘的故障概率。结语:本文分析了光纤网络中噪声来源,阐述了光缆接头对载噪比指标的影响,并提出了提高光缆接头运行质量的对策,使之在实际的运维中,能够检查维护和清洁光纤运输网络中的活动连接器,从而提高传输信号的质量。

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