改善光纤熔接机性能的三种途径(3)

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（二）光纤纤芯对准方式的选择柳州职业技术学院学报２００７年６月

传统的熔接机接续是用纤芯直视法。它通过对光纤Ｘ轴和Ｙ轴方向的错位调整，在轴心错位最小时进行熔接的，整个调整轴心和熔接接续过程中，通过摄像机把探测到所熔接纤芯状态的信息送到熔接机的专用程序中，可以计算出接续后的损耗值。它只能说明光纤轴心对准的程度，并不含有光纤本身的固有特性所影响的损耗，而且通过间接计算的间接对准方式，因此损耗的估计误差较大，现场难以知道接头损耗确切数值的。这种能调整轴心的方法需要复杂、精密的光学系统，因此熔接时间长。

本地光注入系统的直接对准（如图５），它为保证真正精确的芯对芯光纤对准，光纤需要在Ｘ轴、Ｙ轴方向上移动调整位置，使本地注入光功率在本地检测到最大传输功率，通过这种方式就能确保得到最精确的芯对芯光纤对准。该方法过程简便，也非常有效，它不需要复杂、精密的光学系统和任何形式的环境传感器，故采用本地光注入系统直接实现光纤纤芯对准较为合理。

（三）自动熔接时间控制系统

光注入探测系统单元的弯曲耦合器将光从接头的前端注入光纤，并在接续点后端检测它。这不仅提供了可靠的接头损耗的测试，还同时允许在接续过程中监视实际的接头损耗。因此，有可能采用实时处理控制系统，使得到很小的接头损耗。这种系统叫做自动熔接时间控制（ＡＦＣ）系统，它在接头损耗最小时精确地停止熔接进程。这也就保证了熔接损耗的精确度。

三、采用新型电极提高光纤熔接机的稳定性

光纤熔接机的稳定性是在正常的工作条件下，光纤熔接机能达到较长时间下不用对其进行维护而能保证其均能较低的熔接损耗，平均损耗保持相对稳定。

绝大多数常规光纤熔接机都是采用电极间放电所产生的电弧来对光纤加热进行熔接的。实现稳定熔接性能的关键点是熔接过程中稳定的光纤加热。但随着使用中熔接次数的增加，污染物会沉积在电极的端部，这些污染物是熔接过程中的高温使光纤表面的二氧化硅蒸发，一部分蒸发的二氧化硅沉积在电极顶端并随着放电次数的增加而形成一层沉积物。沉积的二氧化硅作为绝缘体在电极表面形成随机分布的低导电区。而电极将保持在高导电区域放电，由于高导电区处于随机间隔的状态，很小的电极放电条件的改变都会导致电弧选择更为合适的位置发生。其结果是电极放电位置的自然变化。这将导致光纤的加热随着时间的推移而变得不稳定，其结果是熔接质量明显下降。

为持续地获得低的接头损耗，必须定期对电极进行维护。但维护电极是一项耗时的工作，它会显著降低降低熔接机的使用效率。由于电极的清洁过程是由人工完成的，这就造成清洁质量很大程度上依赖于操作者本身。尽管有各种不同类型的清洁工具可供使用，仍意味着熔接机的操作者需要针对电极的拆卸，安装，以及清洁进行培训。但即便是最好的培训也难避免操作过程中可能产生的错误，譬如清洁不够，由于误操作而损坏或污染电极尖端，或者清洗后电极安装不正确等。这一切会导致熔接结果甚至比清洗前还糟。

新的带电弧稳定器［３］的电极是通过某种远不如电极表面对污物敏感的装置把电弧发生位置固定。随着电弧放电位置被迫固定，光纤加热相应变得稳定，最后是可持续获得较小的熔接损耗。它与需进行机械清洁的电极完全不同，新的带电弧稳定器的电极是免维护的。熔接机通过自动运用清洁电弧可确保在超过５０００次熔接操作中持续获得低的熔接损耗，与标准电极相比，平均损耗以及标准偏差降低了５０％。这种电极使得熔接机性能的稳定性得到较好的保证。

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