光纤的熔接与单芯光纤熔接

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1、光纤的接续与单芯光纤熔接机的使用【实验目的】1.了解光缆的结构和学习光纤的表面处理2.学习光纤的切割刀的使用3.学习单芯光纤熔接机的原理和使用操作【实验仪器】ETK9724098Type-36光纤熔接机、光纤切割刀、光纤剥线钳、剪刀、光纤、酒精、镜头纸。【实验原理】光纤熔接机原理用熔接法制做固定接头，可以在室内或者野外使用，是光通信干线中光纤固定连接的主要方法。用加热的方法将光纤熔融结合在一起。加热和熔化的方法有三种：1.电弧熔接；2.氢焰熔接；3.激光熔接。实验采用电弧熔接法，用友公司的ETK9724098Type-36光纤熔接机光纤熔

2、接机由4部分组成：(1)光纤的准直与夹紧机构(2)光纤的对准机构(3)电弧放电机构(4)电弧放电和电机驱动的控制机构(1)光纤的准直与夹紧机构：光纤的准直与夹紧结构由精密V型槽和压板构成。精密V型槽的作用是使一对光纤不产生轴偏移；压板使光纤固定在V型槽内。即使如此，置于V型槽内的光纤，还存在者微小的轴向偏移。消除这个轴向偏移的一个方法是所谓的自调芯作用，即在放电加热时，光纤表面将产生张力。这种表面张力将使微小的轴向偏移得到纠正。(2)光纤的对准机构：要对准两条光纤，每条光纤需要6个自由度。将光纤在准直与夹紧机构内的一段光纤作为对象分析，并

3、把光纤的放置方向定为Z方向，即有以下6个自由度影响光纤的位置：X，Y，Z三个方向的平移自由度和绕X，Y，Z三个方向旋转的自由度。图1光纤的对准机构示意图由于熔接光纤有一个前提是两条光纤的芯径大小相等，所以不需要绕Z方向旋转的自由度。由于光纤的准直与夹紧机构的精密V型槽和压板是平行的，只要光纤是能精确的放进V型槽内，即两光纤可看作是平行的。这样就又省去了X，Y两个方向上的旋转自由度。而且转动光纤也会带动熔接机外的光纤，这样会造成光纤的弯曲，甚至会造成光纤的断裂或损坏。综合以上各个因素得，对光纤的调整机构只有三个平动的自由度。为了实现这一光纤

4、的对准过程，两个V型槽的基座均被固定在三维驱动机构上，使V型槽可以在X、Y、Z三个方向上平动。驱动机构由丝杆和步进电机构成，精度很高。一般为每步，更精密的达到。调整机构将根据对准机构的指令调整光纤的相对位置，实现光纤的对准。(3)电弧放电机构：熔接机的电弧放电有两跟电极完成。电极尖端加工成至角，电极之间的间隙为。熔接机的放电电流和放电时间均可以调节。（4）电弧放电和电机驱动的控制机构驱动机构由丝杆和步进电机构成。为了实现光纤的对准过程，使V型槽可以在X、Y、Z三个方向上平动。【实验步骤】：1.准备实验进入实验室，洗手，阅读实验说明书，辨认

5、实验仪器。2.待熔接光纤的处理为了保证两根光纤的直径一样，我们将一根长光纤剪为两段，作为两根光纤。用光纤剥线钳剥除套层，再剥除光纤被覆。用蘸有酒精（挥发较快）的镜头纸对裸露的光纤擦拭两次，之后用镜头纸的两边干燥的部分对裸露的光纤再擦拭两次，以去除光纤表面的被覆残留。用光纤切割刀切断长为10～15mm的光纤。再用显微镜观察切割后的端头，对比切割前后的状况。拍摄一对切割好的光纤端头存盘。图2切割好的光纤端头一图3切割好的光纤端头二1.调节显微镜时，要结合放大倍数和焦距一起调节。2.图上有些黑点，应当是物/目镜上的灰尘。对实验没有什么大影响。3

6、.切的端面可能不太完整，但显微镜分辨率有限（只能放大45倍），故看起来比较平整。3.接通电源后开机并进行相关的设定取出并且启动熔接机，初始化结束后，将熔接方式设定为自动方式；在熔接条件中的光纤种类选项中，将光纤种类设定为SMF，即单模光纤。此次实验中，熔接机有问题，有时屏幕一直在闪，这时需要重新启动熔接机。4.利用熔接机进行光纤的熔接将处理好的光纤放入熔接机的V形槽中，使光纤的端面进入蓝色的熔接部位上方。要注意光纤放置的时候，光纤应大致位于V形槽和电极的中间。不能拿手触碰熔接机内部，熔接机较难清洗，为防止手抖动太厉害，可以靠着熔接机。按S

7、ET按钮开始自动熔接。熔接完成后，记录下屏幕显示得熔接参数。表1光纤熔接数据接头盒序号光纤序号损耗/dB切断角（右）/deg切断角（右）/deg变形量/deg偏轴量/放电强度/step张力/g1001990.000.100.850.570.0000170200偏心量（左）/偏心量（右）/纤心（左）/纤心（右）/0.290.194.594.17数据分析：1).实验中所得到的损耗0.00dB并不能真实反应实际损耗，因为推定精度为1%。2).切断角越小说明切割越好；放电强度根据不同光纤类型而有不同设置，多模光纤放电强度较单模的大；偏心量越小损耗

8、会越小；左右光纤的纤心相差不大，说明为同一种光纤。完成一次后，之后几次一直出现两光纤芯径不对，但是两根光纤是从同一根光纤剪得的。估计是机器出问题了。5.熔接后续处理把光纤取出，在显微镜下找到熔