如果您曾经或正在使用光纤传感设备,那么您对光纤清洁的重要性一定有所了解。每位工程师在培训时都会强调这一点。随着光纤入户工程的加速推进和5G通信技术在今年的商用化,市场对光纤光缆的需求持续增长,光纤清洁的问题也越来越受到关注。虽然光纤在出厂前都配有防尘帽,但光纤端面依然需要进行清洁吗?答案是:非常必要。看似简单的操作,实际上蕴含着丰富的知识。
什么是光纤?光纤是光导纤维的简称,主要由玻璃或塑料制成,虽然细如发丝,却能作为光信号传输的载体。在光通信行业中,跳线、皮线和粗光缆等应用较为广泛,而它们的核心部件就是光纤。尽管光纤材质坚固,但非常容易受到污染。如果光纤端面沾染了灰尘、油污或衣物划痕等,会导致光信号传输质量大幅下降,增加损耗;严重时甚至可能导致整个光网络系统瘫痪。
1、光纤清洁为何至关重要?
2、常用光纤清洁工具及使用方法
图3 光纤清洁器使用方法
图4 光纤清洁笔使用方法
3、特别提醒
1)设备和光纤跳线存放时,请务必盖上防尘帽。在环境恶劣的场合,还需采取额外的保护措施。
什么是光纤?光纤是光导纤维的简称,主要由玻璃或塑料制成,虽然细如发丝,却能作为光信号传输的载体。在光通信行业中,跳线、皮线和粗光缆等应用较为广泛,而它们的核心部件就是光纤。尽管光纤材质坚固,但非常容易受到污染。如果光纤端面沾染了灰尘、油污或衣物划痕等,会导致光信号传输质量大幅下降,增加损耗;严重时甚至可能导致整个光网络系统瘫痪。
光纤清洁是光纤通信行业中的一个常见问题,可以说,近80%的光纤链路故障都能通过清洁光纤端面来改善。同样地,光纤传感行业也面临类似的问题,绝大部分售后问题都是由于光纤端面不洁或受损,导致光信号衰减或无法传输,影响传感测量效果,甚至无法继续测量。如果你了解光纤的工作原理和端面结构,就会明白光纤清洁为何如此重要。
通常,裸光纤由纤芯、包层和涂覆层组成,其中纤芯和包层由不同折射率的二氧化硅构成,纤芯的折射率高于包层。当入射光满足在光纤中全反射的条件时,光信号便可以在光纤中传播。
图1 单模光纤结构和工作原理
标准单模光纤在1550nm波长下的损耗系数约为0.2dB/km,传输损耗非常低。然而,由于光信号主要在纤芯中传输,纤芯直径仅约为9μm(相当于发丝的1/10),一旦光纤端面脏污或受损,光信号就无法顺畅传输,反射增强。这会导致链路中出现高反射,同时光功率下降和信号衰减,这些问题都可以通过OFDR曲线进行分析。一旦发生这种情况,测试效果将受到影响。
光纤端面脏污的更大风险在于,当光纤接头粘有粉尘,尤其是坚硬的微小颗粒时,与另一光纤接头对接时会损伤光纤端面。如果设备内部的光纤接头损坏,通常需要将设备返厂维修。
图2 端面存在脏污或损伤情况
1)光纤清洁器
光纤清洁器内置了高品质的无尘纤维布,这款精密设计的材料专为光纤端面的细致清洁而生,能够有效去除端面上的灰尘、油污及各类微小杂物,同时确保在清洁过程中不会对光纤端面造成任何损伤或刮痕。其广泛的应用范围涵盖了多种类型的光纤接头,包括但不限于FC/APC、FC/PC、LC/UPC以及SC/APC等,满足了不同场景下的清洁需求。
使用光纤清洁器时,可参照图3所示的简明步骤进行操作,轻松完成清洁任务。此外,考虑到清洁效率和长期使用的需求,光纤清洁器还设计有可更换的清洁卷功能,当清洁布使用一段时间后,用户可便捷地替换上新的清洁卷,确保每次清洁都能达到最佳效果,延长光纤及整个光通信系统的使用寿命。
图3 光纤清洁器使用方法
2)光纤清洁笔
光纤清洁笔是一款多功能的清洁工具,专为光纤接头的维护而设计,其独特的设计不仅限于光纤接头表面的清洁,还能深入设备接口内部,对光纤端面进行细致入微的清洁工作,确保光信号传输路径的畅通无阻。如图所示,光纤清洁笔在操作过程中展现了其灵活性与高效性。
为了确保最佳的清洁效果与兼容性,用户在选择光纤清洁笔时,需根据所使用的光纤接头类型,如FC、LC、SC等,进行精准匹配。
图4 光纤清洁笔使用方法
3)无尘纸
除了专业的光纤清洁器外,用户还可以选择使用无尘纸作为光纤接头的清洁工具,其清洁效果同样值得信赖。无尘纸以其卓越的吸附性能,能够有效去除光纤接头上的灰尘、油污等杂质,功能与光纤清洁器相当。然而,在使用时,为了确保清洁效果与避免交叉污染,用户需特别注意以下几点:一是要勤快更换无尘纸,避免使用已沾染杂质的纸张进行擦拭;二是切勿在已擦拭过的区域重复操作,以免将已去除的污染物再次带到光纤接头上,造成二次脏污。
4)酒精棉片
尽管有些用户会选择使用酒精棉片来清洁光纤接头,但值得注意的是,市面上常见的酒精棉片大多含有75%的酒精,这一浓度的酒精虽然具备一定的清洁能力,但同时也可能含有微量的杂质。相比起专业的光纤清洁器、无尘纸等清洁方式,酒精棉片的清洁效果可能稍逊一筹,无法彻底去除光纤接头上的所有污染物,且存在潜在的风险,如酒精残留可能影响光纤性能或加速光纤老化。因此,在一般情况下,建议优先考虑使用上述更为专业、高效的清洁方法。
1)设备和光纤跳线存放时,请务必盖上防尘帽。在环境恶劣的场合,还需采取额外的保护措施。
2)无论何种情况,只要光纤接头从设备上拔下,再次插入前必须先进行清洁操作。
3)在实验现场进行光纤连接时,应避免直接将光纤接头接入设备端口,以减少污染风险。推荐的做法是使用干净、无尘的光纤跳线,并通过法兰转接的方式进行连接。这样不仅可以保护设备端口不受污染,还可以方便地对连接部位进行清洁与维护,确保光信号传输的顺畅与稳定。