常见光纤损伤类型和表现是什么-科兰
光纤损伤类型多样,根据损伤机制和表现形式,可分为物理性损伤、光学性能劣化、连接相关损伤及环境/化学诱导损伤四大类。以下是具体分类及典型表现:
一、物理性损伤
光纤断裂
成因:过度拉伸、弯曲半径过小、外力挤压或撞击(如施工机械碾压、啮齿动物啃咬)。
表现:光信号完全中断,测试时显示无限大损耗(OLTS测试)或无光功率(OTDR测试)。
案例:架空电缆被车辆挂断、管道内电缆被重物压碎。
微弯损耗
成因:光纤受局部侧向压力(如护套变形、安装时夹具过紧),导致光模式耦合损失。
表现:光功率衰减增加,但未完全中断,OTDR曲线显示非反射性损耗峰。
案例:电缆盘绕半径过小、穿墙时护套被尖锐边缘挤压。
宏弯损耗
成因:光纤弯曲半径小于最小允许值(如盘绕过紧、转弯处未预留余量)。
表现:光功率显著衰减,OTDR测试可定位弯曲位置。
案例:机柜内电缆过度盘绕、管道转弯处未使用弯管。
护套破损
成因:外力刮擦、腐蚀、老化或生物侵害(如老鼠啃咬)。
表现:护套开裂或穿孔,可能伴随光纤暴露或进水风险。
案例:架空电缆被树枝划伤、地下电缆被化学物质腐蚀。
二、光学性能劣化
光功率衰减增加
成因:
光纤本身缺陷(如杂质、气泡)。
微弯/宏弯损耗。
连接器端面污染或划伤。
表现:接收端光功率低于阈值,导致误码率上升或系统中断。
案例:熔接点损耗超标、连接器未清洁直接插拔。
色散劣化
成因:
模式色散(多模光纤中不同模式传输速度差异)。
材料色散(光纤材料折射率随波长变化)。
波导色散(光纤结构导致光模式分布变化)。
表现:高速信号(如40G/100G以上)出现码间干扰,误码率上升。
案例:长距离单模光纤未使用色散补偿模块。
氢损(Hydrogen Loss)
成因:水分侵入光纤后,氢分子与光纤材料反应,吸收特定波长光信号(如1383nm窗口)。
表现:特定波长下光功率衰减显著增加,OTDR曲线显示异常损耗峰。
案例:地下电缆护套破损后进水,或接头密封不良。
三、连接相关损伤
连接器端面损伤
类型:
划伤:清洁工具(如酒精棉)划伤陶瓷或金属端面。
污染:灰尘、油污或指纹附着导致光信号散射。
凹坑/凸起:端面加工缺陷或反复插拔导致表面不平整。
表现:插入损耗增加、回波损耗降低,OTDR测试显示反射峰异常。
案例:未使用专业清洁工具、在多尘环境中直接插拔连接器。
熔接点缺陷
类型:
气泡:熔接时光纤端面未对齐或放电参数不当。
过粗/过细:熔接机对纤不准确或放电时间过长。
虚熔:熔接点未完全融合,接触不良。
表现:熔接点损耗超标(通常>0.05dB),OTDR曲线显示反射性损耗峰。
案例:熔接机参数未校准、光纤切割角度过大。
冷接子松动
成因:冷接子未压紧、安装时未对齐或长期振动导致接触不良。
表现:插入损耗波动,可能伴随间歇性信号中断。
案例:快速部署场景中使用冷接子未规范操作。
四、环境/化学诱导损伤
温度相关损伤
低温脆化:护套材料(如PVC)在极寒环境下变脆,易开裂。
高温膨胀:光纤与护套材料膨胀系数不同,导致微弯损耗或结构变形。
案例:北极地区架空电缆护套脆裂、沙漠环境管道内电缆变形。
化学腐蚀
成因:强酸、强碱或盐雾环境腐蚀护套和金属部件。
表现:护套变色、开裂,金属部件锈蚀,光纤暴露。
案例:化工厂附近地下电缆护套被腐蚀。
紫外线老化
成因:长期暴露于紫外线导致护套材料(如PVC)降解。
表现:护套变脆、开裂,可能伴随颜色褪变。
案例:架空电缆未使用抗紫外线护套,户外设备连接线老化。
生物侵害
类型:
啮齿动物啃咬:老鼠咬破护套并损伤光纤。
昆虫筑巢:白蚁或蜜蜂在电缆内筑巢,破坏结构。
表现:护套穿孔、光纤断裂或信号中断。
案例:仓库内电缆被老鼠啃咬、热带地区白蚁侵蚀地下电缆。
损伤检测与定位方法
光功率计(OPM):测量接收端光功率,判断是否存在衰减。
光时域反射仪(OTDR):定位断裂、弯曲或熔接点缺陷,分析损耗类型。
显微镜检查:观察连接器端面划伤、污染或凹坑。
红光源(Visual Fault Locator):通过可见光定位断裂或严重弯曲点。
预防措施建议
规范施工:遵循最小弯曲半径、张力限制,使用专业工具。
定期维护:清洁连接器端面、检查护套完整性、测试熔接点损耗。
环境控制:避免极端温湿度,使用防鼠护套或化学防护涂层。
材料选择:选用抗紫外线、耐腐蚀的护套材料,优先采用低损耗光纤。
冗余设计:关键链路预留备用光纤或采用双路由保护。


