光纤熔接机的操作保养及光纤接续技术

光纤熔接机的操作保养及光纤接续技术光纤通信培训教材熔接机光纤熔接机及其使用光纤熔接机主要用于光纤的永久性接续，在光缆线路维护、工程和光无源器件的生产测试中大量使用，其工作原理如下图所示。熔接机是利用LED光源平行光源照射在待熔光纤上，经过光学系统成像在摄像头上，图像处理单元对光纤图像进行数字化处理后送CPU单元，CPU对图像数据进行分析判断后发出指令进行光纤位移调整，在纤芯对准后高压放电熔接，完成光纤的对准和接续过程。其中光纤图像的获取方法为直视纤芯法。熔接机工作原理框图平行光光学系统摄像头图像处理显示器位移调整高压放电CPU直视纤芯法直视纤芯法光路示意如下图所示，当把一束平行光照射到光纤表面时，由于光纤的透射和折射，可以观察到包层轮廓、包层与纤芯的界面。光纤通过物镜形成特征图像，摄像头获取该图像，并对该图像信号进行模数转换和图像处理即可以获得光纤的轮廓和纤芯位置等信息。熔接机则通过这些信息控制和调整光纤纤芯的对准过程，完成光纤熔接。直视纤芯法光路图平行光光纤物镜光纤图像熔接机光纤纤芯对准程序熔接机光纤纤芯对准程序：熔接机进入自动熔接程序后，熔接机自动完成左右光纤推进、端面清洁、端面检查、熔接间隙设定。左光纤前后方向移动调整，右光纤上下方向移动调整，使左右光纤的芯轴在空间X、Y、Z方向的三维坐标对准。熔接机通过特殊的高精度位移控制来调整左右光纤的位置，由此完成待接光纤的纤芯对准过程。光纤熔接机的分类按同时熔接光纤的数量分为单纤和多纤熔接机单纤（芯）熔接机是目前使用最广泛的一种常用机型，我国自己生产和引进的熔接机大都是单纤熔接机，可一次完成一根光纤的熔接。多纤（芯）熔接机是将一根带状光缆的光纤，端面全部处理好后，一次熔接完成。这种机型主要用于高密度线路光纤连接，其平均连接损耗已经能做到小于0.1ｄB。光纤熔接机的分类按熔接光纤类别分类为多模和单模光纤熔接机不同类别的光纡，对熔接机的结构和光纤对准精度要求有较大的区别。一般多模熔接机不能用于单模光纤熔接，单模熔接机通过改变熔接参数可以用于多模光纡熔接。这是因为多模和单模光纤熔接机的光纤对准方法有所不同，多模光纤熔接机光纤对准方法采用的是包层对准(125微米);而单模光纤熔接机光纤对准方法采用的是纤芯对准，由于单模光纤纤芯模场直径很小，仅为多模的1/5(8一10微米)，所以要求纤芯对准方式调整精度高。光纤熔接机的结构及性能光纤熔接机为便携式，一体化、低损耗的熔接光纤工具。他主要由高压电源发生器、光纤调准装置、放电电极、控制器、内藏CCD摄像机和显示器组成。光纤熔接机主要性能，以常用的单模熔接机为例：可熔接石英系列各种光纤。包括SMF(单模光纤)，MMF(多模光纤)，DSF(色散位移光纤)，CSF(截止波长位移光纤)，DCF(色散补偿光纤)及ER(掺铒)光纤，光纤包层直径范围在80至150微米之间。操作者可以根据熔接机的内存参数选择设定光纤类型。为了保证熔接点的机械强度，熔接机内设张力筛选测试功能，并能通过软件设定启动或退出此功能。熔接后，本机内置的加热器可以收缩热保护套管加强保护熔接点。光纤熔接机的结构保护套管加热器手柄电源模块液晶显示屏操作面板防风盖熔接机操作注意事项为了保证光纤低损耗、高强度的熔接，请在熔接准备时首先将光纤清洁干净，以免熔接机对光纤清洁放电和放电熔接时产生对熔接机的污染。制备光纤端面时，尽可能精确地切断光纤，使光纤端面平整、垂直于光纤轴，以保证熔接质量。切断后的碎纤，请忽随处丢弃，碎纤极易刺伤皮肤并折断，请妥善处理，不得乱扔乱放。保持融接机、切割刀和接续桌面的清洁。熔接机操作注意事项光纤熔接机系精密仪表，为获得良好的接续效果，请在清洁的环境中小心使用。应远离高温、高湿、有易燃易爆气体及通风不良场所，稳定的温度和湿度条件对于熔接质量的影响十分重要。当熔接机表面有水气凝结时，不要进行操作，否则可能会导致电击或机器损坏。在熔接机使用前，请确认熔接机干燥。必要时，电吹风干燥。熔接机操作注意事项光纤熔接机使用交流电源时，请使用单相三线交流电源，使熔接机接地。确保人身及设备安全。熔接机在工作或裸放时，机器上面不要放置其它物品，以免异物掉到机内。光纤熔接机在熔接作业时，电极间有数千伏高压，此时千万不要触摸电极棒。光纤熔接机基本操作程序熔接操作前应先准备好全部所需用品：光纤切割刀，束管刀，松套钳，一次涂复层剥纤钳，酒精泵(99%酒精)。光纤热缩管、棉棒及脱脂棉或棉纱布。光纤熔接机基本操作程序从光缆束管中取出光纤，清洁干净后实施下列基本步骤：接通电源后开机检查/设定熔接条件将热保护套管穿入需熔接光纤去除光纤涂层清洁光纤切断光纤光纤熔接机基本操作程序清洗端面放置光纤按SET键开始自动熔接捡查熔接结果、推定熔接损耗将热保护套管移至接点加热补强取出熔接和补强完毕的光纤光纤熔接操作概述打开仪表箱取出熔接机，将其放置于坚固稳定的水平工作台上。打开并取下熔接机上盖，将LCD监视器固定于合适的位置以便观察。取出剥纤钳、切割刀、电源附件及光纤清洁用品。连接熔接机电源。注意：电源连接前应确定电源种类，当使用交流电源时应确保电源电压为100-240V，50-60Hz。在使用发电机时，始终要在接线之前检查发电机的输出电压是否稳定和符合标准，确保交电源安全可靠。光纤熔接操作概述按动熔接机电源选择开关，启动熔接机，融熔接机启动完毕后蜂鸣器提示，屏幕显示“熔接方式菜单”。如屏幕显示其他画面，住友熔接机请按RESET(复位键)。藤仓熔接机在“应用菜单”屏幕下，将光标移至［设置］项，按ENT(确认键)，进入“熔接方式菜单”。如屏幕太亮太暗，旋转LCD明亮调节旋钮至最佳位置。如需改变熔接机参数设置，请按照熔接机操作(面板)键盘的功能说明及熔接机屏幕提示下的内容进行选项设置操作。住友Type-36光纤熔接机上(面板)键盘的名称及功能如下SELECT–选择键。选定光标指示部分，并将屏幕推进至下一画面。BS–清除键。清除输入值，或退回前一画面。方向箭头将光标在屏幕上移动。在某些特定画面中，将光标指示项按特定的方向移动。FIELDCHANGE-画面切换。X和Y画面相互切换。RESET–复位键。使熔接机在任何状态下返回初始待机状态。住友Type-36光纤熔接机上(面板)键盘的名称及功能如下MODE–菜单方式转换键。使熔接机在正常操和方式选择菜单中转换。如需进行方式转换，清按动此键。ARC–放电键。进行手动追加放电。HEATERSET–加热器启动键。启动加热器的加热循环操作。SET–设定键。开始启动熔接操作。数字键–0-9用于选择序号和输入参数值。选定特定数字时，屏幕切入光标指示项的相应画面。住友Type-36光纤熔接机上(面板)键盘的名称及功能如下追加放电键复位键数字键方向箭头接续键加热器启动键清除键选择键菜单转换键画面切换加热器住友Type-37光纤熔接机上(面板)键盘的名称及功能如下上下调整键选择确认追加放电键关机开机接续键复位键加热器开关菜单方式转换键藤仓FSM-40S光纤熔接机上(面板)键盘的名称及功能如下SET–设定键。开始启动熔接操作。也用于取消监视器省电状态。RESET–复位键。使熔接机在任何状态下返回初始待机状态。X/Y–选择所需图像的显示：X场放大，Y场放大或X-Y场同时显示。ARC–放电键。进行手动追加放电。HEAT–加热器启动键。启动加热器的加热循环操作。藤仓FSM-40S光纤熔接机上(面板)键盘的名称及功能如下MENU–主菜单键。打开[主菜单]屏幕。ON/OFF–电源控制开/关。关电源时，按住此键直到指示灯的颜色从绿变为红色。HELP–帮助键。按此键显示[帮助]屏幕。方向箭头将光标在屏幕上移动、修改参数或换页。主菜单键方向箭头电源控制开/关帮助键光纤熔接操作概述当熔接机的参数设置调整完毕。此时熔接机进入光纤熔接待机状态。按动加热器键，启动热熔器先进行热熔器预热。在确认光纤剥涂及切断前，将热熔保护加强套管套在被熔接的光纤上。然后用剥纤钳一次性剥除30–40mm长的光纤涂复层，用蘸有酒精的纱布擦净光纤，祛除光纤表面的涂复残留。掀开光纤切割刀光纤压板，把光纤镶嵌入V型定位槽，轻轻关闭切割刀光纤压板压紧光纤，沿箭头方向推动刀座，将处理好的裸光纤刻痕(注：未打开熔接机防风罩及光纤压板、压脚时不要切断光纤，以防光纤端面在空气中污染)。光纤套塑层剥离方法光纤涂覆层剥离方法光纤涂复层剥除剥除30–40mm切断长度为14–16mm光纤熔接操作概述打开熔接机的防风罩及光纤压板、压脚，按下光纤切割刀砧座，裸光纤切断，光纤压板弹起，打开光纤压板，提起砧座，从V型槽中取出光纤。一般建议切断长度为14–16mm(注：光纤切断后，无须再次清洁。应立即将切断的光纤放入熔接机V型槽内，操作过程中请勿将光纤端面触及任何部位，以免弄脏或损坏光纤端面)。将制做好端面的光纤镶嵌入熔接机V形槽，确保裸光纤位于V型槽底部，轻轻将光纤压板放下压紧光纤，然后放下裸光纤压脚，使光纤镶嵌入V形槽中。在以相同方法处理另一根光纤。关闭防风罩，并确认光纤从防风罩两侧的缺口中伸出。光纤熔接操作概述打开熔接机的防风罩及光纤压板、压脚，按下光纤切割刀砧座，裸光纤切断，光纤压板弹起，打开光纤压板，提起砧座，从V型槽中取出光纤。一般建议切断长度为14–16mm(注：光纤切断后，无须再次清洁。应立即将切断的光纤放入熔接机V型槽内，操作过程中请勿将光纤端面触及任何部位，以免弄脏或损坏光纤端面)。将制做好端面的光纤镶嵌入熔接机V形槽，确保裸光纤位于V型槽底部，轻轻将光纤压板放下压紧光纤，然后放下裸光纤压脚，使光纤镶嵌入V形槽中。在以相同方法处理另一根光纤。关闭防风罩，并确认光纤从防风罩两侧的缺口中伸出。放置光纤光纤熔接操作概述防风罩关闭好后，监视器屏幕显示“自动方式”熔接时，按SET键熔接机开始自动熔接。熔接机高速调整纤芯位置，监视器屏幕显示放大后光纤图像。熔接机自动进行光纤图像检查、光纤对准及熔接操作，同时显示一系列操作瞬间信息提示。光纤间距调整–调节光纤端面间的距离聚焦–调节光纤放大图像焦距清灰–瞬间电弧放电清除光纤端面灰尘光纤端面检查–检查光纤切断角度及清洁程度画面切换–X、Y画面瞬间互换光纤熔接操作概述对芯或对外径–在X和Y画面下对准光纤纤芯或光纤外径电弧放电–高温熔化光纤端面，推进并进行光纤接续检查–利用高清晰度纤芯直视法检查X和Y画面中的熔接结果推定损耗–以百分位显示推定熔接损耗及观测误差。若熔接结果良好，屏幕提示“请开防风罩”(注：请用OTDR双端测试熔接的实际损耗)。在熔接机自动进行第一号光纤图像检查、光纤对准熔接操作及推定损耗的同时，请制备好第二号光纤左右端面。光纤熔接操作概述打开熔接机加热器盖及两端夹具，然后，打开熔接机的防风罩，熔接机自动进行张力测试，合格后打开光纤压板及压脚，取出熔接好一号的光纤，将热保护套管套在熔接点的中心位置，轻轻拉直光纤，并将其连同热保护套管放入加热器中央，使光纤及保护套管进入加热器中。把熔接机加热器盖及两端夹具同时关上，按动加热器启动键，启动加热器加热。光纤接头热缩保护操作程序①光纤始终保持拉直状态，调整补强管，让光纤接续点在补强管正中，移到加热器上方；②让补强管对准加热器正中，右侧光纤下压，右侧光纤夹会自动落下并加紧；③向左侧轻拉光纤，压缩右侧光纤夹的弹簧；④左侧光纤下压，左侧光纤夹自动落下加紧光纤。光纤熔接操作概述立即将制做好端面的第二号光纤镶嵌入熔接机V形槽，轻轻将光纤压板放下压紧光纤，然后放下裸光纤压脚，使光纤镶嵌入V形槽中。关闭防风罩，并确认光纤从防风罩两侧的缺口中伸出。按SET键熔接机开始第二次自动熔接。加热器加热完毕后，熔接机会发出声音提示。当第二号光纤熔接结果良好，屏幕提示“请开防风罩”时，打开熔接机的防风罩，熔接机自动进行张力测试。然后打开熔接机加热器盖及两端夹具取出加热/补强好的光纤，一号光纤接续完毕。张力测试合格后打开熔接机的光纤压