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表2 某厂不同型号下的光纤模场直径统计表











            纤芯倾斜等)的情况下,纤芯熔纤过程中存在的固有的损耗                               2、非本征因素
            值,即光从纤芯半径为R的光纤射向纤芯半径为r(r<R)的光纤                           (1)纤芯错位
            时导致的损耗。纤芯失配熔纤对接平面示意如图1所示。                                非本征因素一般有纤芯错位、纤芯倾斜和纤芯端面3种情
                                                                 况,因此为了继续分析光纤熔纤时产生的损耗值,现简单介绍
             图1 纤芯失配熔纤对接平面示意图
                                                                 光纤熔接机的熔纤流程,即开剥光纤、选择光纤类型、清洁端
                                                                 面、放置V型槽、放电熔纤及盘纤固定。而纤芯错位是因光纤熔
                                                                 接机V型槽设置而造成的,指光纤熔纤技术人员把同种型号或者
                                                                 不同种型号下的光纤,放置于V型槽中,然后盖上压板,就会造
                                                                 成纤芯轴心错位。光纤在V型槽时纤芯对接示意如图2所示。

                                                                  图2 光纤在V型槽时纤芯对接示意图


                纤芯失配熔纤损耗值理论计算公式如下。
                           2
                         2
                                       2
                Ja=10lg[(R +r )/(2×R×r)]                       (1)
                其中,R和r为纤芯半径。
                根据公式(1),同时结合表2中的模场直径数值,可以推
            算出同型号下的光纤在自身熔纤时以及不同型号下的光纤混接
            时因纤芯失配所造成的最大损耗值,具体推算值见表3。

             表3 纤芯失配损耗推算统计表






                                                                     光纤放置V型槽中熔纤时,由于光纤的纤芯直径不一致,肯
                                                                 定会造成纤芯错位。同时结合三角正弦函数公式,可以推算出
                                                                 纤芯错位时的轴心偏差(d)。
                                                                     d=(R-r)sinθ°                                  (2)
                                                                     根据公式(2),纤芯错位造成的轴心偏差的最大值为
                                                                 (R-r)(V型槽的夹角不是固定值,而且为了方便计算,取最大
                                                                 值)。
                                                                     纤芯错位熔纤损耗值理论计算公式如下。
                                                                                     2
                                                                                   2
                                                                               2
                                                                     Jd=4.34[(2d )/(R +r )]                           (3)
                                                                     其中,R和r为纤芯半径,d为纤芯错位间距。
                                                                     根据公式(2)和(3),可以推算出同种型号或不同种型
                                                                 号下的光纤纤芯错位所造成的最大损耗值统计,见表4。
                                                                     根据表4推算结果并分析,G.652光纤自身熔纤损耗最大,
                根据表3推算结果,G.654.E光纤自熔损耗值小于G.652光                  G.654.E-125光纤自身熔纤损耗最小,随着纤芯错位间距增大,
            纤,在纤芯失配一致的情况,纤芯半径越大,自熔损耗值就越                          光纤连接熔纤损耗值就越大,尤其光纤混接场景。
            小。G.652D与G.654.EE-110混熔最大损耗值为0.207dB,最小                  (2)纤芯倾斜
            损耗值为0.006dB;G.652D与G.654.EE-125混熔最大损耗值为                  纤芯错位主要是因为熔纤机V型槽设置问题造成,而纤芯倾
            0.342dB,最小损耗值为0.048dB。也可以判断出纤芯失配值越                   斜及纤芯端面主要是人为因素造成的。纤芯倾斜是光纤熔纤技
            大,混熔损耗值就越大。                                          术人员把两根光纤(假设纤芯直径一致)放置熔纤机V型槽中,


                                                       网络电信 二零二零年八月                                            17
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