实践出真理 案例分析光纤施工与操作问题

五一前夕，某有线电视光纤网突然告急:两个光纤节点的大量用户反映说他们的电视图像信号太差，“雪花点”非常明显。正值“五一”文艺节目和世界杯预选赛中国国家足球队的小组赛，如果这些比赛和文艺节目收看质量不佳，肯定会影响我们有线电视网声誉。
　　在应急检查中发现:这两个光节点的收信电平降低，且降低幅度较大(7-8dB)，具体表现为接收机输出电信号减弱，用户端载噪比降低，屏幕出现大量噪点，无法正常收看。这两节点为同一光发射机的光信号由一个一分二光分路器分配而成。因为两处的光接收机同时出现同类故障的可能性非常小(在概率论中被称为极小概率事件)，因此暂不考虑接收端的问题，故障应该在发射端以及线路上。
　　来到机房后，我们首先检查了故障线路上发射机的发光功率，该发射机的标称光功率和实测值基本吻合，问题集中在光线路上。在输入端送进信号，检查光分路器的输出端，衰落都很大，故障确定在分路器及其连接尾纤上。检查尾纤，发现输入侧的尾纤与其他连接线有较紧的交叉缠绕现象，松开缠绕，信号输出迅速恢复正常，困扰了48小时的故障排除了。
　　上述故障非常简单，即光纤受到外力，在线路上产生莫名奇妙损耗的故障。但是，这种情况经常不被人们注意。并且，在光线路上可能遇到的故障几乎都是这一类的。因此本文从实际维护的角度说明在光纤施工和操作中应该注意哪些细节以防止类似的故障发生。
　　这里不探讨关于外力对光纤的物理性质产生了什么样的影响，我们不妨把光纤想象成为一条塑料水管，当用脚去踩它时(施加侧压力)，管子中的水就会减慢甚至停止了流动，而当你折它到一定程度，也会有类似情况，一是光纤(或尾纤)受到压力，二是受到了折。很明显，它们都与外力有关。下面就这两种情况给出最简单的解释。
　　首先，光纤受到压力时会产生形变，这种形变直接导致了损耗增大。
　　因为光纤的材料是石英系玻璃(SiO2)，有一定硬度，但在压力作用下，其几何形式会发生变化(例如包层不圆度增大)导致结构缺陷，使损耗增大。当这种压力大到一定程度时还会产生永久性的损伤。在一次线路改造中，就发生过由于热缩套管内有沙粒，在热缩后压迫光纤，至使熔接损耗在后逐渐增大，并在若干个月后将光纤彻底压断的情况。
　　其次，关于光纤弯曲的情况稍微复杂些。
　　从电磁场理论解释，光纤可以近似为一根圆柱形的光波导、如果就这个问题从电磁场理论的角度展开讨论将是非常繁杂而艰深的，但前述那个关于水管的假想在此也不适用，不能把光纤在弯折后损耗的下降想象为水管中的水流，因为水管在弯折到一定程度后就漏水了。而当光纤受到很大的弯折，弯曲半径与其纤芯直径具有可比性的时候，它的传输特性就发生的变化。或者说，它成了另一种类型的波导(类似的，在光纤受压后，它变成了椭圆或其他形状的波导，同样是被改变了传输特性)不再适合传导原来所传的那个波长的光波。当适合原来光纤传输的波长的光穿过这样的光纤时，大量的传导模被转化成辐射模，不再继续传输，而是进入包层被涂覆层或包层吸收。例如:西安市内某接续点损耗一直偏大，处理中，技术人员将接头盒打开，发现光纤收容较混乱，一些光纤弯曲半径较小，重新收容后，故障消失。