【实验目的】
（1）了解光纤光缆结构，掌握光纤熔接机的使用和光缆中光纤的热熔接接续。
（2）通过对熔接的接头评价，掌握如何正确调节熔接机提高光纤的熔接质量。
【实验设备及器材】
（1）光纤熔接机1台，光纤素线、单模和多模的松套光纤和紧套光纤各1 m。
（2）光纤去皮器1把，光纤切割刀1把，棉签、酒精若干，笔形显微镜1个。
【实验内容和步骤】
一、光纤结构
从工程的角度看，光纤有两种基本结构：一种称为紧套光纤； 另外一种称为松套光纤。它们都是在光纤素线的基础上做成的。
（1）光纤素线，即一次涂覆光纤。它是用紫外线固化的方法在裸纤的外面覆上环氧树脂一次涂层，所以也叫光固化涂层光纤。它可直接组成束管式光缆和骨架式光缆，也可放入松套管组成松套光纤。
（2）松套光纤。在光纤素线外套上塑料套管即成松套光纤。松套光纤有充油和不充油两种。
（3）紧套光纤。在一次涂覆光纤外面进行二次涂覆，加上尼龙套塑层，就构成了紧套光纤。作为设备尾纤和仪表测试线的单芯光缆就是由紧套光纤构成的。
二、光纤端面的制作
1.素线光纤端面的制作
素线光纤端面的制作步骤如下：
（1）去除预涂层。左手握光纤，右手握预涂层剥除器，将光纤插入微型孔约2 cm。压下剥除器刀片，沿着光纤轴线向外缓缓拉动剥除器，即可将预涂层剥除。
（2）擦去涂层碎屑。用棉花团蘸酒精擦洗裸纤。
（3）切割端面。左手拇指和中指捏住光纤，食指靠住裸纤中部（离根部约1 cm），保持光纤垂直。右手像握笔一样握住端面切割刀。使斜口向上，刀刃与光纤垂直。用刀刃在左手食指肚上的裸纤中部轻轻一点，然后用笔杆在裸纤上部轻轻一碰，裸纤将在点痕处断裂。
（4）端面检查。将切割好的裸纤水平放置在平面镜上，左手压紧光纤，右手握笔形显微镜，一只眼睛靠近显微镜观察。调整显微镜各角度至最清晰处，然后将显微镜沿着光纤轴线水平推至端面处，观察端面是否与光纤轴线垂直。不垂直则必须重新切割端面。
（5）端面清洁备用。用棉花团蘸酒精擦净裸纤，搁置一边以备后用。
2.松套光纤端面的制作
松套光纤端面的制作步骤如下：
（1）去除松套管。将松套光纤放进松套管剥除器的光纤槽中，在刀片外侧露出2 cm，合上剥除器。使剥除器在光纤轴线的垂直面上旋转一周，取下剥除器。在刻痕处轻轻一剥，松套管即可断裂退下。
（2）去除涂覆层。方法与素线光纤去除预涂层的做法相同。
（3）擦洗裸纤。
（4）切割端面。
（5）端面检查。
（6）清洁备用。
3.紧套光纤端面的制作
紧套光纤端面的制作步骤如下：
（1）去除套塑层。左手握光纤，右手握套型层剥除器。调好剥除器进刀度，将光纤放入剥线槽约2 cm，压下剥除器，沿光纤轴线向外拉，即可剥去套塑层。
（2）去除预涂层。跟素线光纤去除预涂层做法一样。
4.光纤端面光斑的观察
光纤结构的观察如图3.21所示。将已做好端面的单模、多模两根短光纤的一端垂直置于显微镜之下，另一端用氦氖激光器照射。当显微镜调节适当，就可通过目镜对光纤端面的光斑进行观察。将观察到的两个光斑形状记录下来并加以比较，解释它们的区别。
图3.21 光纤结构观察
三、光纤的熔接
光纤接续可分为两大类，即固定接续和活动连接。固定接续又可分为熔接和非熔接接续。因为熔接的质量稳定，在综合布线系统中光纤的熔接多用在光纤配线架光缆与连接器的端接上。下面介绍使用TYPE-35SE光纤熔接机操作的熔接方法。
1.光纤熔接机
TYPE-35SE光纤熔接机的操作盘按键如图3.22所示。按键功能说明如表3.1所示，可进行各种方式选择、参数调整等。
图3.22 操作键盘功能
表3.1 操作键盘说明
2.操作步骤
光纤熔接的操作步骤如图3.23所示。
图3.23 光纤熔接操作步骤
3.选择自动熔接模式
（1）接通电源，选择打开熔接机自动模式。
（2）制作光纤端面（裸纤长16 mm）。
（3）打开防风盖把光纤固定到V形槽中，关闭防风盖。
（4）按下SET键，熔接机开始以下自动接续过程： 调间隔→调焦→清灰→端面检查→变换Y→X→调焦→端面检查→对纤芯→变换Y→X→调焦→对纤芯→熔接→检查→变换→检查→推定损耗。
（5）接头处评价。
注意接头处的影像是否有气泡、黑影、黑色粗线波纹、白线、模糊细线、污点或划伤等。
熔接过程还应及时清洁熔接机“V”形槽、电极、物镜、熔接室等，随时观察熔接中有无气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象，注意测试仪表跟踪监测结果。及时分析产生上述不良现象的原因，采取相应的改进措施。如多次出现虚熔现象，应检查熔接的两根光纤的材料、型号是否匹配，切刀和熔接机是否被灰尘污染，并检查电极氧化状况，若上述检查均无问题则应适当提高熔接电流来解决。
（6）裸纤补强。
按RESET键，取出光纤，套上补强套管，并置于加热器中，按下HEATER SET键，开始加热。等蜂鸣器叫时便可取出光纤。
4.手动熔接
（1）制作光纤端面。
（2）接通熔接机，打开手动熔接模式。
若原来为自动熔接模式，则此时只要按“RESET”+“*”键，然后按“1”键，接着按“SELECT”键，再按“RESET”键即可。
（3）固定光纤。
（4）按“SET”键，开始运作接续过程。
按“ZL/ZR”键推进左右纤，按“VY/VX”键调整X、Y轴对准，按“MSX/MSY”键调整焦点位置。
（5）放电熔接，对纤和参数设置完毕后，按“ARC”键即可放电熔接。
（6）检查接线质量。(www.xing528.com)
（7）裸纤补强。
四、裸纤熔接步骤
1.开剥光缆
开剥光缆，并将光缆固定到盘纤架上。
2.剥去光纤保护层并清洁光纤
用蘸有酒精的纱布或不起毛的棉布清洁光纤涂覆层（从光纤端面往里大约100 mm）。如果光纤涂覆层上的灰尘或其他杂质进入光纤热缩管，操作完成后可能造成光纤的断裂或熔融。
3.套光纤热缩管
将光纤从热缩管的热熔管中完全穿过。
4.切割光纤端面（盖子、刀架、压纤板）（见图3.24）
图3.24 光纤切割器
（1）掀开盖子和压板。
（2）把光纤放入载纤槽（注意，φ 0.25 mm光纤切割长度为8～16 mm；φ 0.9 mm光纤切割长度为14 mm）。
5.在熔接机上放置光纤
（1）打开防风罩。
（2）打开左、右光纤压板。
（3）放置光纤于V形槽中，如图3.25所示。
图3.25 放置光纤
检查：
① 将光纤放进熔接机时，确保光纤没有扭曲。
② 如果光纤由于记忆效应形成卷曲或弯曲，转动光纤使隆起的部分朝下（光纤向上翘曲）。
③ 必须防止光纤端面的损坏和污染。光纤端面接触任何物体，包括V形槽底部，都可能造成较低的接续质量。
（4）轻轻关闭光纤压板以压住光纤。
检查：
① 观察放置在V形槽中的光纤。光纤必须放入V形槽底部。如果没有放好，需取拿出重新放置。
② 光纤端面必须放置在V形槽前端和电极中心线之间。光纤端面不必精确地放置在中点，如图3.26所示。
图3.26 放置光纤俯视图
（5）以同样的方法安装第二根光纤，重复步骤（3）和（4）。
（6）轻轻地关闭左、右光纤压板。
（7）关闭防风罩。
6.熔接操作
（1）按“ENTER”键开始自动熔接程序，程序将自动向前移动左右光纤。完成电弧清洁放电后，光纤将停止在预先设定的位置。
注意：当光纤向前移动并且出现上下跳动时，可能是V形槽或光纤表面被污染。需清洁V形槽并重新制备光纤。
（2）当熔接状态异常，熔接机将显示错误信息“熔接失败”。这时应重新熔接。
注意： 在熔接前应对光纤进行测试，以选择适当的程序，避免出现异常现象。若出现异常现象时，需重新进行光纤测试。
7.取出光纤
（1）打开防风罩。
检查：加热器夹具必须打开，准备放置光纤和光纤热缩管。
（2）打开左光纤压板，用左手拿住光纤左端。
（3）打开右光纤压板，用右手拿住光纤右端。
（4）从熔接机中取出光纤。
8.熔接点的加固
（1）将光纤热缩管滑至溶解处的中心，并放入加热器槽。
检查：
① 确保熔接点和光纤热缩管在加热器中心。
② 确保加固金属体朝下放置。
③ 确保光纤无扭曲。
（2）拉紧光纤的同时，将光纤放低后放入加热器。左右加热器夹具将自动关闭。
（3）盖上加热器玻璃盖板。
检查：再次检查熔接点和光纤热缩管是否在加热器中心。
（4）按“加热”键，开始加热，加热完毕后，加热灯熄灭。
注意：要中断加热进程，按“加热”键。
（5）打开加热器夹具，拉紧光纤，轻轻地取出加固后熔接部分。
注意：有时热缩管可能黏在加热器底部。可使用棉签或同等柔软的尖状物体轻轻推出保护套。
9.熔接完后收存熔接机
（1）关闭电源，拔下有关电源线。
（2）清洁熔接机的关键部件。
【实验注意事项】
（1）处理裸光纤时应加倍小心，剥去涂覆层的光纤会刺伤皮肤，在光纤接续作业时废弃的光纤应收集在一起。
（2）熔纤时两条光缆松套管和纤芯的色谱要一一对应，不能出现错接。
（3）光纤熔接机由于型号不一样，在面板操作上有所不同。在实训之前要详细阅读说明书，熟悉操作要领后，才可以上机操作。好的熔接质量需要经验的积累。
【思考题】
（1）把单模光纤与多模光纤连接器的尾纤熔接后是否可用？
（2）光纤熔接后经检查有气泡、过细、过粗、虚熔、分离等不良现象，若已排除是熔接机设备引起的问题，试分析哪些现象需要适当提高熔接电流来解决，哪些现象需要适当减少熔接电流来解决。
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