光纤熔接

这一篇笔记主要介绍下光纤熔接。

在实际工程应用中，常常需要将两根光纤连接到一起，从而使得光可以以较低的损耗经过。常用的光纤连接方法有两种，一种方法为机械连接 (mechanical splice)，另一种方法是熔接连接 (fusion splice)。

所谓机械连接，就是将两根光纤通过机械的连接器(connector)连接到一起。比较好理解，两根处理好的光纤，都放置在同一个机械结构中，通过调整位置，使得光的传输损耗较低即可。其典型的结构示意图如下，

（图片来自https://www.cablinginstall.com/articles/print/volume-19/issue-7/features/mechanical-fiber-splicing-gains-acceptance-in-asian-markets.html）

该方法中，两根光纤并没有真正意义上地连接到一起，而是借助于连接器实现精确地对准。有点像家里的水管接头，时间久了连接器可能会损坏，可能会进入杂质，进而影响性能。

（图片来自 https://zhidao.baidu.com/question/1689904359610872108.html）

熔接连接法，通过电弧放电，使得两根光纤在高温下融化，进而连接到一起。其原理示意图如下。电弧放电的时间与强度都需要精确控制。两根光纤永久地连接到一起，合二为一。通常还会在熔接位置处加上一个热塑套管，用于保护。

（图片来自http://www.howtodoit.org/ofcd/section1/s1p22.htm）

这两种连接光纤的方法，都需要预先对光纤进行处理，包括光纤的剥线、裸纤的清洁、裸纤的切割等步骤。如果对光纤的预处理不够好，也会影响后续光纤连接的性能。

对于光纤连接，希望连接后的光纤损耗较低，连接位置处机械强度较好，可靠性较高。此外，成本也是需要考虑的一个因素。这两种方法相比，机械连接的成本较低，不需要购置较贵的仪器。但是接头的损耗相对较大，在0.3dB左右。而熔接方法需要购买熔接机，其价格在3w人民币左右。但是该方法的损耗较低，在0.1dB左右，性能优于机械连接法。熔接法的使用更为广泛，而机械连接法用于一些对性能要求不高的场景。

以上是对光纤熔接的简单介绍，比较粗浅。原理比较简单，难点是实际操作。不过熔接机的发展越来越傻瓜化，这也是很多领域的一个趋势。典型的住友熔接机如下图所示，

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