光纤机械接续技术及其应用

目前，实现光纤固定连接主要有熔接接续和机械接续两种方式。与电弧放电的熔接方式不同，机械接续是把两根处理好端面的光纤固定在高精度V形槽中，通过外径对准的方式实现光纤纤芯的对接，同时利用V形槽内的光纤匹配液填充光纤切割不平整所形成的端面间隙，这一过程完全无源，因此被称为冷接。作为一种低成本的接续方式，机械接续技术在网络建设和维护中有一定的适用性。

1、机械接续的性能

影响光纤接续插入损耗的主要因素是端面的切割质量和纤芯的对准误差。熔接接续和机械接续在纤芯对准方面有很大差别，熔接设备通过纤芯成像实现高精度对准，机械接续则主要取决于光纤外径的不圆度偏差以及纤芯/包层的同心度误差。早期，由于熔接方式的插入损耗指标（0.05dB）明显优于机械接续方式(0.2dB)，非常适合当时大量建设的长途光缆对衰减的更高要求，从而成为光纤接续的主流手段。随着光纤生产技术的不断进步，目前光纤外径的标准差（平均值125mm ±0.3 μm）和纤芯/包层同心度误差（平均值为0.1 μm）均远远优于ITU-T建议书中的最大值规定（分别为±2 μm和1 μm）。此外，一些光纤机械接续产品的V形槽对准部件采用的材料具有良好的可延展性，能够在一定程度上弥补光纤外径误差（包括光纤自身尺寸以及光纤表面附着污物所造成的误差）对接续损耗的影响。例如，3M公司的Fibrlok II光纤机械接续子的插入损耗平均值仅为0.07 dB，达到了与熔接基本相当的水平，其反射损耗也满足光纤网络传输各类信号的要求。

由于不同厂商的光纤机械接续产品的结构设计和核心技术不同，因此在性能和操作方式上有较大的区别。在选择光纤机械接续产品时主要考虑以下几个方面：光纤对准核心器件的可靠性和抗拉力（直接影响接续损耗的大小）；工具的投资及维护需求、轻便性、环境适应性、稳定性及安装的便利性等。

2、机械接续的特点

与熔接接续方式相比，机械接续方式具有以下特点：
（1）工具简单小巧，无需电源，工作环境温度范围宽，适合在各种环境下操作；
（2）操作简单，对操作人员的技能要求低，无需特别培训；
（3）购买全套工具的成本约为熔接方式全套工具成本的20%，除去光纤开剥及切割工具，机械接续的工具成本仅为光纤熔接机的约1%；
（4）采用结构简单的机械压接工具，可靠性高；
（5）机械接续前期准备工作简单，无需热缩保护，接续小芯数光纤每芯所用时间约为熔接接续的58%。
此外，一般机械接续子在压接完成后仍然可以开启，这可以较大程度地提高接续效率。在大量操作实践中发现，除去光纤切割质量的因素，机械接续损耗偏高绝大多数是由于光纤没有在V形槽中放置到位，端面没有紧密贴合。这时只需开启接续子，重新放置光纤，而无需重新处理光纤端面。

3、在移动通信网络中的应用

在移动通信网络中，机械接续主要适用于以下场合。

（1）光缆的应急抢修。机械接续工具投资成本较低，可以大量配备，从而提高反应速度和抢修效率；同时，机械接续的高灵活性和适应性，可以更全面、有效地满足线路抢修的要求。

（2）用户接入光缆的建设及维护。用户接入光缆一般长度较短，对于损耗的要求相对较低，光纤接续点存在着芯数少且多点分散的特点，并且经常需要在高处、楼道内狭小空间、现场取电不方便等场合施工，采用机械接续方式更灵活、高效。

（3）移动基站的光纤接入。随着移动通信技术和业务的发展，越来越多新增和已有的移动基站将通过光纤接入，这种光纤一般芯数较少，而基站站址的分布具有点多、分散的特点，采用机械接续方式将有助于降低施工及维护成本。

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