光导纤维(6篇)

光导纤维篇1

关键词：光电技术；纺织生产；光电池；电检测

0引言

随着光电技术的迅速发展以及人们对纺织品更新的需求，光电技术在纺织品的设计以及纺织生产过程中都具有新的应用。这对于增加纺织品的功能，提高纺织的生产效率和产品质量具有重要的作用。

1光电技术在高性能纺织纤维设计中的应用

纺织行业中，除了传统的服装使用以及遮盖用的纺织品外，光电技术在高性能、多功能纺织品中的应用正在不断拓展。在设计纺织材料的过程中，除了在纺织材料中嵌入各种光电材料之外，还可以与太阳能技术整合起来，作为一个重要的纺织结构材料。由此看来，可以采用光电技术将纤维和纺织材料制成为光电池。因些，可以利用光电技术制成的光电纺织物制作成轻便的新产品，或者是采用电子设备的形式将光电纺织材料整合起来，形成新的应用产品。最终，使用光电技术应用在纺织中制造出新复合材料之外，还可以生产出更具有柔软性的光电结构产品，诸如柔韧性极高的高效光电纤维等。

生产这些高效能的光电纤维，其主要是采用特殊的材料和生产工艺。尤其是随着铜、铟、镓和硒等化合物光电材料的迅速发展，而且这些材料更加环保，在柔性的纺织材料中太阳能电池中得到广泛的应用，在太空科技中有更高的应用，而使得传统的硅基材料使用程度有所减小。

在当前各种形式的太阳能电池中，在考虑柔韧性、经济性以及使用性能等多个特征的基础上，这种基于纺织纤维的高性能电池更适合于在织物中使用。当前，已经有文献对在纺织材料中添加光电太阳能电池方面进行了研究。而且对这种光电织物在推广过程中需要注意的问题进行了分析，诸如在设计的过程中更具有针对性，以市场的需求为导向，以客户的要求为基准，以免产生负面的商业影响。同时，光电膜也应该设置在织物或者是纺织产品的外层，这样可以最大程度的接受来自太阳的能量。与传统的树脂基太阳能电池相比，这种基于纤维的光电池将更加的轻质和柔韧，而且可以添加到织物的土层当中，便于其推广和应用。例如，可以将之设置到野营的帐篷或者是遮蔽材料中，有时还可以设置到户外背包中，使得在野外也可以获得电能。

2光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用

当前的棉纤维长度检测设备主要可以分为三个基本类型：光电检测设备、分组称量型设备以及全自动测量设备。其中，分组称量型设备虽然具有原理简单、明了的特点，但是其操作过于繁琐、劳动强度较大，导致其误差的来源较多，难以控制；而光电检测设备则具有测量速度快、检测效率高以及灵敏度高的特点，在精密测试设备中得到了广泛的应用。其基本的原理就是对被测量的变化而引起的光参数变化，诸如光强度、相位、偏振以及频率等的变化，最终获得被测量数据的变化。

2.1系统测试原理

在对棉纤维的长度进行测试的过程中，光电检测设备需要从松散的棉纤维样品中抽取大约120g的棉纤维样品，然后采用螺旋式梳夹将其锁紧，在经过梳刷的初步处理之后，将其中的浮游纤维去掉，通过这个过程保证棉纤维的伸直和平行。然后，在一定的拉伸张力之下使得棉纤维伸展开来，然后将其通过光电检测设备。之后，使用棉纤维跟随梳夹在支架上伴随移动，随着棉纤维的移动会使得光源透射到光电接收设备之上，然后利用光电转换设备将表示纤维长度的光信号转变成为电信号，最终得到所有棉纤维的长度分布曲线图，最终统计得到棉纤维长度的各种指标曲线。这种棉纤维长度检测技术是典型的透射式光强度信号检测技术，其具有技术原理简单，操作方便，检测的灵敏度、可靠度以及精度较高的特点。

2.2棉纤维长度光电检测系统基本组成框图

根据上面对棉纤维长度光电检测系统检测原理的表述，在对实际的检测电路进行设计的过程中，首先要设计出该系统的光电检测系统框图，其基本的流程如下图1所示。

1）检测设备光学部分的设计流程。该检测系统的光学部分主要包括光源、光源导光板、接收光线的聚光透镜以及光电接收设备pa与pb等构成的两条基本管线通路，如下图2所示。

其中，光源是采用通过精心选择，且光线强度经过严格匹配之后获得的多种发光二极管，最终形成了条状的光源。在检测工作进行的过程中，由于发光二极管的发射角通常比较小，这导致立体角方向的光能量得到迅速的提高，能够保证棉纤维束所得到的光线强度也对应的提高，便于检测设备捕获到光信号的变化。而光源导光板则是利用特殊的材料制成，保证通过该设备可以将光源所发出的光便变成一道均匀而平行的光束，且光源能够平行的照射到被检测的棉纤维之上，使得检测精度得到有效控制。

而变化光源的聚光接受透镜则是利用光的全反射原理，将透镜制作成为一个梯形的形状，使得经过棉纤维束的光线在有效宽度之内能够有效的聚集到光电接收设备的接收器Pa之上。其中，光电接收设备中利用光电二极管制成Pb，而Pa则是线性的噪声度较低，且能够在光源波长处具有最大接收灵敏度的光电池。光源中发出的光在经过光源导板之后，直接照射到被检测的棉纤维束上，而透过的光则通过接收聚光透镜，将处于有效测量宽度之内的透射光聚焦到光电接收设备Pa之上。这时，被检测的纤维束是处于光源导光板以及光线接收透镜之间的通道之中的，形成了一条测量的光路。而另外一部分光线则是直接传输到光电接收设备Pb之上，进而形成一条参考光通路。同时，将参考光路之上的光源以及光电接收设备Pb封装在一起。其中，在测量光通路上，光源导光板、光电接收设备Pa以及接收透镜，一起对场角的大小进行控制，这样可以将进入光电接收设备Pa的杂散光线，进而对背景噪声的大小进行有效控制，提高光电检测系统的信噪比，确保光学部分的信号传输尽可能的准确。

2）检测设备光电转换部分的设计。测量光路传输过来的光信号包含了被检测纤维束不同长度处的光信号，在经过光电池之后可以将之转换成为电压信号，便于分析和处理。与此同时，在参考光路上直接传输过来的光信号在经过光电二极管的处理之后也形成电压变化信号。

其次，在检测设备的设计过程中，光电池的长度要适当长出接收聚光透镜光面长度大约4mm。这样，能够尽可能的降低光电池在光电转换的过程中出现可能存在的边缘效应。确保光电池能够很好的使用电信号描述出光强度的变化。

3）调制和解调电路的设计。对于光强度检测系统的调制设备而言，导致信号的检测出现误差的重要因素是由于光源强度的漂移以及光信号受到干扰。为了达到有效去除由于测量现场光污染出现的干扰光以及光强的漂移问题，需要对光源进行调制处理，然后在两个光电接收设备的输出处进行解调，实现快速高效地提高设备的检测精度。

在长度检测系统当中，脉冲发生器产生的脉冲能够对产生光源的电源电压进行通断操作，实现对光源的调制。然后利用和输入信号同频率、同相，而且幅值足够大的方波信号作为检测光源信号的参考信号，利用相敏解调电路来对光电转换信号进行解调，达到对噪声进行抑制的目的，有效的提高了系统的信噪比，进一提高检测的精度。

3结语

本文对纺织纤维的高性能光电池，光电检测技术在大容量棉纤维长度检测中的应用进行了较为详细的论述，分析了光电技术在纺织中的应用，拓宽了光电技术在纺织过程中的应用起到了一定的促进作用。

参考文献：

[1]赵亚妮，光电检测技术在大容量棉纤维长度测试中的应用[J].上海纺织科技，2012，40（2）：47-51.

光导纤维篇2

[关键词]通信；光缆线路；维护；问题与对策

doi：10.3969/j.issn.1673-0194.2017.01.058

[中图分类号]F273[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2017）01-0097-02

1光纤线路维护的重要意义

当前，光纤宽带网直接面向用户，如果出现损坏情况就会造成大面积断网，容易影响众多的通信客户使用，更有可能造成交换机的瘫痪和传输系统的数据丢失。更会影响光纤行业的整体运营效益和声誉。光纤宽带对于现代人的生活起着十分重要的意义，如果没有良好的通信光纤线路，就会出现光纤故障频发，传输不够稳定、障碍维修不能及时等这些情况，以上这些工作不认真开展，就会影响行业的进步和发展。

2影响光纤线路故障的主要因素

2.1外部原因

（1）人为挖掘：有些时候，由于一些地段出现线路损坏，人为需要挖机工地时，可能导致作业过程中出现意外，或者没有预料到光纤在此地段，从而造成挖掘事故。

（2）大型车辆刮断：许多大型车辆在行驶时，由于个别驾驶员的人为原因，没有及时t望到上方的光缆，在驾驶过程中强行通过，刮断光缆。

（3）自然灾害：由于火灾、水灾、飓风等自然灾害的影响，导致光缆被自然灾害造成损坏，导致事故的发生。

2.2内部原因

（1）光纤老化：光纤的内部组成材料多是由玻璃、纤维等制成，材质十分脆弱，随着使用时间的增加，光纤就会逐渐老化，最终导致自然断纤。

（2）温度的影响：使用地区的温度过低，就会使接头盒内进水结冰，光缆护套就会收缩，使光纤受到压力从而产生微弯，使光纤中断。如果温度过高，就会导致光缆护套等材料的损坏，容易影响光纤特性。

2.3人为条件影响的故障

（1）人为故障：很多施工人员在维修、安装等工作中导致的人为故障。

（2）偷盗：由于很多不法分子偷盗光缆，会使光缆阻断；还有人故意损坏光缆。

3光纤线路维护中存在的问题

3.1养护单位维权困难

相关电信法律法规制定时间比较长，和现今许多情况已经不符，通信养护部门在开展维护工作时经常也会出现一些难题，造成维权难的情况出现。

3.2维护单位多

光纤的沿线维护管理单位较多，由于沿线单位出于自身经济利益的考虑，都会制定相对较低的养护标准，这就极大的增加了日后的养护次数。有些地方为了追求地区经济的快速发展，大量铺设光纤，由于材料良莠不齐，埋下了许多光纤的安全隐患。

3.3铺设时间长

光纤线路的铺设时间比较长，各项资料提供的数据不够真实，容易埋下光缆线路事故的隐患。现在很多光纤线路铺设时间久远，以往的原始记录不够准确，导致检修的过程中出现问题，多快速检修造成影响。

4光纤线路保护的措施

4.1日常性线路维护

（1）定期检查特殊地点，加强巡查次数，及时发现，及时处置。尤其是对线路上存在的易燃易爆产品要及时处理，同时设置警示标志和宣传牌，及时制止影响光缆的施工、植树等活动。

（2）要保持相关地点的干净整洁，并且定期开展对光缆托架、光缆标志的检查和维修。切实保护光缆的安全，管道光纤的接头盒要妥善安放，防止出现腐蚀、损伤等现象发生。

（3）每隔一段时间就要对架空光缆进行加固调整。要求吊线的挂钩之间保持相同距离，架空光纤的接头盒要保持牢固稳定，来保护各自的使用不能受损。

4.2技术性线路维护

（1）光纤线路衰减常数的变化：在光纤线路的使用过程中，由于使用的时间相对较长、使用地区的温度变化差别较大等原因的影响，会产生中继段光纤线路的总衰减变化。但有时与工程竣工时的总衰值进行比较，最好控制在0.1dB/km，在进行抢修接续光纤时，单模光纤的接头必须控制在0.2dB之内，在光纤线路工程改造之后，应该把单模光纤的接头损耗控制在0.1dB之内。

（2）导电金属线的影响：金属光纤的制成材料中含有一些金属导电材料，这些导电材料的直流电阻和绝缘电阻的标准必须要高于其他通信电缆规定标准，在温度20℃的环境下，1.0μm线径铜芯线的直流环阻应不大于30Ω/km，由于所处环境的特殊因素制约，外面护套必须通过用钢带来保护直埋光缆的使用功能，为了真正确保材料的正常使用，在正常情况下，钢带对地绝缘电阻要控制在2MΩ/km。为更好地保护相关通信设施的正常工作，就必须要加强日常的检修工作，同时，还应定期维护，做好各项记录，方便日后工作的查找。在发生线路故障时，要第一时间做好处置工作，尽快找出事故故障原因，及时处理事故，使线路系统恢复正常运转。

5光纤线路维护的办法

对在工作状态中光纤线路维护方面问题：就是要及时发现，快速处理作为处理事故的指导思想。在日常工作中要及时发现问题，要按照规定对线路的运行状况开展检查，并与档案资料进行比对，遇到问题提早发现，及时整改。光纤线路容易出现问题的主要表现在整体系统的传输误码率迅速增加变大，有时还会整体中断，进而在光端机处产生报警。在这种情况下，就必须要把主用光端机替换下来，假如出现警告停止就是说明光端机出现了问题。但是，如果告警仍然继续存在，就有可能是传输的信号光纤线路出现了问题，假如有另一个备用光纤线路，就可以及时更换以前的信号进行验证。目前检查光纤线路存在问题的主要手段是利用OTDR测试系统，所以相关的技术人员必须熟练运用和掌握OTDR测试系统。

主要参考文献

光导纤维篇3

在传统的通信技术中,由于其受到其损耗、带宽、串音等多种弊端的影响,使其越来越无法适应通信行业发展的需求,所以光纤通信得以形成和发展,成为现代通信行业的至关重要的技术之一,在光纤通信形成时,即已摒弃了传统技术在信息传输过程中的缺点和弊端,所以在技术上,光纤通信具有绝对的优势。

1光纤通信技术在传输过程中的损耗量非常低,轻易不会发生损耗,所以其中断距离的长度是传统技术所无法比拟的。

2光纤通信技术使用了密集波分复用技术,使其具有非常宽的频带,所以利用光纤通信技术进行信息传输时,其容量也是非常大的。

3在光纤通信技术中一个重要组成成分即是由石英做为原材料所制成的光纤,通过对石英经过各种技术性的加工的制作使其具有绝缘性,所以光纤具有非常好的抗水性,不怕雨水的侵蚀,同时电磁也很难对其造成干扰,具有较强的抗电磁干扰能力。

4光纤通信技术具有非常好的保密性。利用光纤通信技术来进行信息传输时,不会发生串音的干扰,同时在光缆的外面,光纤所传达的重要信息也无法窃听到。

二、光纤通信技术的分类

光纤通信技术可分为三大类,即波分复用技术、光纤传感技术以及光纤接入技术,其特点如下。

1波分复用技术:不同的信道光波具有不同的频率,运用单模光纤低损耗区,可以取得充足的宽带资源,参照不同的频率及充足的宽带资源>文秘站:

2光纤传感技术:光纤传感器具有众多的优点,如体积较小,防爆性能好,耐腐蚀性强,耗电较少,可以宽频带等等,因此通常将光纤传感器分为功能型传感器及非功能型传感器。

3光纤接入技术:光纤接入技术目前已经得到广泛的应用,其不仅能够处理窄带业务问题,而且能够处理多媒体图像等业务问题。

三、光纤通信技术的应用

1光纤技术的应用

光导纤维不仅能够将阳光带到每一个角落,而且还可以实施机械加工。目前,汽车配电盘、机器人、计算机等选择使用光导纤维进行图像或者光源的传输。光纤技术与敏感元件的组合,则可以制作成多种传感器,充当传感器的作用,可以对温度、颜色、流量、位移、压力、光泽等实施测量。光纤技术在信息传输及能量传输方面同样有着广泛的应用。光纤技术在医学方面有着非常重要的作用,因此在医学中有着广泛的应用。运用光导纤维内窥镜可以导入患者的脑室与心脏,同时可以测量患者的体温、患者血液中氧的饱和度、患者心脏中的血压等等。

2光纤通信技术的应用情况

目前在通信行业中以光导纤维作为介质进行的光纤通信已占有非常重要的位置,其在应用中也取得了非常好的效果。目前在本地通信、国际通信(越洋光缆)、城域通信、氏途通信等重要的通信行业的传输媒介基本上都选择光纤通信技术。光纤通信技术已逐渐的开始进行扩展,成为当前通信行业中非常重要的技术,对通信行业的健康、快速发展起到了十分重要的作用。电力通信网主要由卫星电路、微波以及光纤等组成主干线,各支路可以运用特种光缆及电力线载波等相关电力系统所具备的通信方式,同时选择无线、电缆以及明线等各种通信手段,联合调度总机、程控交换机等多个设备构成多功能及多用户的综合通信网。我国的光纤技术在通信产业的应用是从上世纪九十年代开始的,而且发展的速度非常快,特别是在电信传输网、电力通信网和广播电视网等方面的应用更是十分广泛,有效的推动了光纤通信技术的发展步伐,目前,随着有线电视网络的发展,光纤技术在有线电视网络上得以广泛的应用,在很大程度上推动了有线电视网络发展的进程。目前,广电综合信息网的规模出现逐渐扩大的趋势,其系统所呈现出来的复杂程度也出现逐渐增加的趋势,这在一定程度上加重广电综合信息网日常维护与管理的工作量,广电综合信息网设备故障的判定与排除也愈来愈困难。对此,可以选择ATM+光纤或综合SDH+光纤等构成相应的宽带数字传输系统。而其传输网则可以选择链路传输系统,环网传输系统,或者构成多种形式不同的复合网络,这样才能不断满足多种综合信息传输的需求。而环网传输系统则具备一定的保护功能。在我国目前现有的技术条件下,实现宽带多媒体网络已成为可能,但由于其他诸多因素的影响,我国目前仍以有线电视网络为主,其还在发挥着主要的作用,所以只能在人们不断增加的需求下,通过对有线电视网络的不断升级及改造,从而一步一步的使宽带多媒体传输网络得以实现。

光导纤维篇4

关键词：柔顺光洁纺纱；纱线毛羽；熨烫加热；产业化应用

中图分类号：TS104.7文献标志码：A

AnAnalysisonaNovelStapleSpinningTechnologyandItsApplications

Abstract：European-developedspinningtechnologiesusuallyreduceharmfulhairinessbyoptimizingprocessandemployingextra-mandatorycontroloverthefiberassembly.Themostsophisticatedcompactspinningtechnologycanreduce3-mmhairinessbyashighas80%.However，thereexistproblemssuchashighenergyconsumptionandhighrigidityofthespunyarnforpneumaticcompactspinning.Toovercometheseproblems，thispaperdevelopsanovelsoftandsmoothspinningtechnologytoimprovestaplespunyarnpropertiesbyreducingfiberrigidityonline；relevantequipmentofthisnovelspinningtechnologyisalsodevelopedtoproducesoftandsmoothyarnwithcompactsmoothsurfaceandsufficientfiber-migrationinner-structure.Asthenovelsoftandsmoothspinningtechnologyhasadvantagessuchaseasyoperation，lowenergyconsumption，excellentperformanceofeliminatinghairiness，ithasbeenwidelyandindustriallyappliedtocotton，ramieandchemicalstaplefiberspunyarnproduction.

Keywords：softandsmoothspinning；yarnhairiness；ironingandheating；industrialapplication

环锭纺纱属于握持端纺纱，对纤维成形控制力优良，迫使须条纤维呈内外转式扭转抱合成纱，所纺纱线结构致密、强力高，因此适应原料、纱支品种范围广，目前在纺织生产中仍占主导地位。在环锭纺纱过程中，加捻须条所含纤维量越少、加捻纱线抱合强力越小，就越容易发生纺纱断头，因此普通环锭纺纱所纺短纤纱中至少含有30根纤维，成纱极限支数遇到瓶颈。针对该技术瓶颈，本课题组与山东如意纺织合作，研发出嵌入式复合纺纱技术，加工出附加值高的超高支纱线及其制品。另一方面，环锭纺纱三角区须条边缘纤维受控性差、边缘纤维脱离钳口握持后形成飞花或长毛羽，导致环锭纱线有害毛羽过多、条干不匀率和强度恶化、纱线终端制品质量下降的技术问题，纤维刚度越高，上述技术问题越严重。针对该数百年来制约纱线高品质成形的毛羽问题，欧洲国家在国际上推出负压集聚纺技术，降低环锭纱线3mm以上有害毛羽高达80%，但耗能大、成本高，且有限的气流控制力尚无法满足粗特或高刚性纤维纱条的高品质成纱需求。因此，需要研发一种具有普适性、低成本能耗、低碳环保的纱线高端制造技术，大幅提升环锭纱线及其制品质量，对促进纺织工业精品化、高科技化将具深远意义。

本文针对环锭纱线高品质成形及负压集聚纺纱技术存在的问题，从改善纤维成纱的共性角度实施创新，在环锭纺纱三角区设置熨烫接触面，仅对局部成纱区内须条纤维进行湿热处理（能耗低），达到纤维玻璃化转变温度，瞬间降低纤维刚度，提高纤维受控性能，协同接触抚顺式加捻作用控制纤维在纱表紧密包缠、在纱内充分转移抱合，制造出具有表层致密光洁、内部柔顺结构的高品质纱线，形成柔顺光洁纺纱原理和技术，巧妙地解决了纤维高品质成纱的共性问题。通过原理固化和集成创新，研制出柔顺光洁纱线高端制造技术装备，以较低成本开发出系列高附加值产品，并在棉、麻、化纤等纺纱系统实现了产业化应用，达到国际领先水平。

1柔顺光洁纺纱技术特征

1.1柔顺光洁纺纱理论特征

基于大量研究和机理解析，凝练出纤维本身刚度和回弹性是决定纱线加工品质的共性科学机制：纤维刚度大、回弹性高，成纱品质低（图1）。

内部结构和外界温湿度共同决定纤维刚度和回弹性。常规纺织纤维内部大分子间具有滑移、重键构特征，在非热解降解范围内温度升高，纤维储能模量降低，刚性和弹性下降（图2），纤维自身变形和受控能力大幅提升。

基于决定纤维成纱高品质的共性科学机制，从改善纤维自身变形和受控能力的角度实施创新，首次提出了通过在线降低纤维刚度来提高成纱品质的“柔顺光洁纺纱方法”，凝练出柔顺光洁纱线高端制造技术的核心原理：仅在纺纱三角区加装柔顺光洁处理装置，通过柔顺光洁处理装置的熨烫接触面形成柔化接触区，瞬间降低纤维刚度，大幅提高纤维易变形和受控能力（图3）。

式（1）中：l为外露纤维头端长度；N为纤维头端所受握持面压力；q为纤维重力（假设可忽略）；d为纤维的横截面直径；σmax为纤维在弯曲支点O所承受最大抗弯应力；T为转移纤维头端所需扭力。式（1）表明外露纤维越长、抗弯应力（刚度）越小，越易变形和受控扭转而移入纱体。

同时在柔化接触区对纺纱三角区须条边缘纤维进行抚顺式握持，协同加捻扭力和引纱张力作用，有效提高纱条内部纤维转移、捕捉和紧密缠绕纱条外露毛羽（图4），大幅提高成纱品质。

1.2柔顺光洁纺纱装备特征

通过原理固化、集成创新、模块化设计，研制出柔顺光洁纺纱技术装备。

1.2.1柔顺光洁处理模块功能强、精密耐用、小巧美观

循环优化半导体陶瓷粉料（BaTiO3掺稀土）配方及造粒-成形-烧结-上电极工艺，实现了高精确自控温安全熨烫；通过优化绝热防护结构，实现了定向定量精准释放热量；高精密优化设计和加工耐磨陶瓷接触工作面形态和光滑度。通过柔顺光洁处理模块的多功能一体化设计，包括自控温、定向释热、报警显示、防护等，成功研制出成熟的功能强大、精密耐用、小巧美观的柔顺光洁处理模块，实现温控自动化、耗能最小化、操作便捷安全化。

1.2.2装置及连接基座的设备性强

综合各型号细纱机母体结构特征，研制出柔洁纺纱装置架，与柔顺光洁处理模块之间实现插拔式精确连接；研制出连接基座，实现调节安装柔洁纺纱装置，实现熨烫接触面与三角区纱条的高度协同成形；完成对约束紧度调节模块的设计（图5），实现对不同细纱机台上所纺纱线表面毛羽包缠紧度的在线调节。

1.2.3电控模块装备可视、安全、简洁

完成电控系统模块的集成控制和连接设计，实现安装拆卸便捷化、安全保护自动化、功率能耗可视化。经集成创新和循环优化，柔顺光洁纱线高端制造技术装备成熟，挡车操作方便，目前纺纱效率在97%以上。

1.2.4柔顺光洁纺纱装备成本较低

与负压集聚纺相比，本项目技术仅采用小局部定向熨烫加热，运行能耗和成本低：目前经纬纺机推出柔洁纺装备单锭能耗为2.85W（负压紧密纺装置单锭约为11.9W）；单锭购买安装成本大幅降低。

1.2.5柔顺光洁纺纱装备普适性强

目前柔顺光洁纱线高端制造装备是针对量大、面广的棉型细纱机（占细纱机总量85%以上）进行设计和研制的，已成熟应用于棉纤维、棉型化纤、短麻纺等纱线的高端制备。

1.3柔顺光洁纺纱产品特征

实践研究表明：转杯纺纱体为内紧外松式层状包缠结构（图6（a））；涡流纺纱体为螺旋直径递增的纤维单螺旋包缠结构（图6（b）），纱表光洁、抗起球；但转杯纺、涡流纺纱体内部结构纤维内外转移不足、抱合力差，纱强低，严重制约纱线高品质。环锭纺纱体内纤维内外转移充分（图6（c））、抱合力大，纱强高，但纱表有害毛羽多、易起球；紧密纺降低环锭纺表面毛羽，但增加纱体内部紧度，纱体硬化，严重制约了环锭纱线高品质。

针对上述纱线结构特征和缺陷，采用柔顺光洁纱线高端制造技术，瞬间降低纺纱三角区纤维刚度，提高纤维变形和受控能力，增强纱内纤维转移率，改善成纱强度和柔顺度；抚顺握持协同加捻和引纱张力作用，捕捉和紧密包缠纱条外露毛羽，配合约束紧度调节模块，再次强化毛羽包缠紧度，提高纱线表层光洁致密度。产业化实践数据表明：柔顺光洁纱线具有全新优质结构，能集中发挥内外结构优势，表现出柔顺光洁（图7）、高强的高品质性能。由于柔顺光洁纱线保留了纱线内部纤维充分内外转移特征，与内部纤维排列较为平直的紧密纺纱线相比，所制成的针织面料硬挺度较小。

2柔顺光洁纺纱技术应用

2.1柔顺光洁纺纱技术应用于棉纺

柔顺光洁纺纱装备主要针对棉纺加工，适合针织棉纱的柔顺光洁成形，大幅降低针织棉纱毛羽（表1），提高纱线强伸性能（表2）。

2.2柔顺光洁纺纱技术应用于化纤纺

化学纤维一般具有明显的玻璃化转变温度，热敏度高。因此普适性柔顺光洁纺纱技术特别适用于纺制化学短纤纱的生产，实践表明柔顺光洁纺纱技术能够降低涤纶短纤纱毛羽高达91.5%，降低粘胶短纤纱毛羽高达93.2%。

2.3柔顺光洁纺纱技术应用于麻纺

自然界中存在许多优质、高性能纤维原料，如具有抗菌性能的麻纤维、高耐磨高强功能的竹纤维等；然而这些优质高功能纤维（如麻纤维、芳纶等）往往存在高刚度问题，加捻扭转抱合困难，造成纤维成纱品质低下。以麻纤维为例，麻是一种优质的天然纤维素纤维材料，具有抗菌、吸湿排汗、防臭防虫等特质，但麻纤维刚度大、扭转形变差等特点，尚不能通过负压式集聚纺、赛络纺等加工成高品质纱线，纤维特质得不到充分发挥和利用。通过本项目技术在难纺高刚度麻类纺纱领域的推广应用，开发出柔顺光洁的汉麻军品纱，与对应的普通环锭纺相比，纱线3mm毛羽降低81.7%；开发出柔顺光洁苎麻纱，与对应的普通环锭纺相比，纱线3mm毛羽降低70.4%，从而实现了难纺纤维的高品质光洁成纱，拓展了纺织原料的种类。

3结论

针对环锭纱线高品质成形及负压集聚纺纱技术存在的问题，从改善纤维成纱的共性角度实施创新，研发出通过在线降低纤维刚度以提高成纱性能的柔顺光洁纺纱技术，研制出安装运行成本低、操作便捷的柔顺光洁纺纱装备，实现了柔顺光洁纱线的安全、便捷、低成本纺制，制造出具有表层致密、内部纤维充分转移结构的柔顺光洁纱线，技术得到产业化应用。

（致谢：非常感谢国家自然科学基金委（国家自然科学基金青年科学基金项目No.51403161；国家自然科学基金杰出青年基金项目No.51325306）和湖北省科学技术厅（湖北省自然科学基金青年基金项目No.2014CFB755）对本研究的资助。）

参考文献

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光导纤维篇5

关键词通信光纤；传输衰减；成因；防范

中图分类号：TN92文献标识码：A文章编号：1671-7597（2014）09-0059-01

光纤通讯技术有效减少了信息传输时间，适应了经济社会发展的快节奏。但应用光纤通讯技术传输信息时，传输过程极易受到外界的干扰，或由于传输距离过长而导致信号产生衰减。

1通信光纤传输衰减

通信光纤传输信号衰减指的是光纤信号传输过程中按照每米一定长度的速度衰减，衰减程度决定了通信光纤的传输质量。为了有效解决通信光纤传输衰减这一问题，不少科学家都进行了大量的研究。早期，有学者利用大气对光信号进行传输，但是多以失败告终，这主要是由于大气中极易受各种环境因素的影响，因而无法正常进行通信。随后，专家又将目光转向了介质通讯方面，采用石英玻璃材质的光导纤维对光信号进行传输，但由于该材料的衰减度极高，只能够在十分有限的空间和距离范围内传播光信号，因此，光纤通信并未得到广泛的推广。随着材料性能地不断优化，当前，通信光纤材料的衰减度也得到了有效地控制，但使用过程中仍有信号衰减产生。

2通信光纤传输衰减的成因分析

2.1接续性衰减

1）光纤自身固有原因所造成的衰减。通信光纤固有衰减是由于光纤束直径不一，内芯径搭配有欠合理，内芯截面规则性不强，内芯同外包皮之间存在微量偏心距等原因造成的。

2）非自身因素所造成的衰减。该类型又可分为两种，一种是熔接性衰减，另一种是活动接头衰减。其中，熔接性衰减是由于对称轴产生错位，导致轴心存在微量倾斜；端面分离存在间隙；光纤端面有欠完整和清洁；施工人员操作先后顺序有误、专业水平不佳、熔接参数设置不合理；施工环境有欠清洁等原因引发的。活动接头衰减是由于活动连接器接触有问题、质量不佳、清洁度差或其他原因导致的衰减。

2.2非接续性衰减

1）弯曲衰减。若通讯光纤遭受严重弯折，且弯曲半径同其芯径之比相对较大时，其传输信号的性能将会产生极大的改变。信号传输时会有大量信号传导模转变为辐射模，无法继续进行传输，而是受到涂覆层的吸收，进而引发通信光纤额外传输衰减。弯曲衰减包括两种类型，即宏弯曲衰减、微弯曲衰减，前者光纤曲率半径较光纤直径而言要大的多，衰减原因多数是由于光缆铺设过程中出现扭转或弯曲，设备安装过程中，光纤相互之间发生盘绕等引起的；后者是由于光纤中心轴存在微弯而引发的衰减，原因多由于光纤加工过程中支承光缆的底面表存在微小不规则，导致局部应力的分布存在不均匀现象，进而造成微弯，或光缆铺设时各部位张拉力有欠均衡，外界温差变化导致其热胀冷缩，进而形成微弯衰减。

2）环境及施工因素所引发的衰减。光缆上架不规范造成的衰减，主要是由于上架处的套管相互之间发生扭绞或上下相互错位导致的。热熔保护热缩不良引发的衰减，主要是由于热熔保护热熔后存在扭曲，出现气泡，或加热器参数设置有欠合理，导致热熔保护管变形，或出现气泡。光缆施工不规范引发衰减，由于光缆牵引过程中出现打扣、浪涌等问题，导致外护层受损，引发衰减。

3通信光纤传输衰减的防范措施

3.1加强光纤传输衰减的计算与测试

光信号在通信光纤线路上的传输损耗，是通信光纤的基本传输特性。根据通信光纤的传输衰减特性，采用计算公式对其衰减值进行计算，例如，前端至各光节点光路损耗公式如下：

L=aD-0.02n+0.5+0.5+1+（-2dBm）

其中，a―单模光纤损耗，如1310波长式中a单模光纤值取0.35dBm/km，若采用1550nm波长，a取0.2dBm；D―光纤路径长，（km）；n―熔结头数；0.02―熔结点损耗0.02dBm；1―常规预留系统余量，1dBm；-2dBm―光接收机输入功率，为-2dBm，也可以是0dBm或-1dBm。

利用上式可对各个光节点传输损耗功率进行计算，该式也是测试通信光纤传输衰减的基本依据。光纤传输网络设计结束后，需要对光纤传输损耗进行检测，看其是否满足设计要求，该指标是验收及测试中最为关键和重要的技术指标之一，也是日后通信光纤线路维护的必要数据。如果对各光节点光接收机输入功率进行测试，即可明确前端到各光节点的传输损耗功率。可利用下式进行计算：

P损=P出-P收

其中，P损―前端到各光节点传输损耗功率；P出―到光接收机输入端的光发射机功率；P收―光接收机输入功率，单位均

为mW。

对于光纤传输分配网中的传输衰减可以利用计算或仪器进行检测，并获取某一光节点的信号衰减值。

3.2接续性衰减防范措施

1）光纤安装、设计、施工及维护时，应对光纤质量进行把关，选择优质光纤，尽量采用相同批次的光纤，以确保光纤整体特性接近，相互匹配，以求将光纤直径差异性降至最低，减少衰减。

2）选择经验丰富、专业技术水平过硬的施工人员对光缆进行接续及测试，由于施工人员专业技能水平高低将会对接续性衰减程度造成直接影响，因此，施工人员必须严格根据光纤的熔接工艺来进行接续，对接头处可能出现的衰减进行严格控制，尽可能消除人为因素所带来的衰减。

3）确保所制备光纤断面的完善性、平整性、情节性。制备光纤断面是光纤接续过程的关键所在，一旦断面制备有欠完善，将会直接导致光纤出现接续性衰减，因此，制备过程中应时刻保持平整、无缺损，并严格防止灰尘对断面造成污染。

3.3非接续性衰减防范措施

1）工程勘查、设计及施工时，对最佳路线及光纤线路的铺设方式进行对比和优化设计，确保光纤线路路径的科学性及铺设方式的合理性，以尽可能防止非接续性衰减出现。

2）加强施工团队的教育与培训，提高施工人员的责任意识，定期组织施工人员进行技术培训，构建一批高素质、专业技能过硬的施工团队，以更好地保障施工质量。

3）在设计、施工及日常维护过程中，应当确保光缆线路的有效性，注重搞好光纤线路的防电、防雷工作，确保线路的完整性，防止线路受到腐蚀而导致非接续性衰减产生。

4）在对光缆线路进行布设的过程中，切忌对光缆线路进行扭曲，应尽量放慢布设的速度。尤其是在拐弯处，应特别小心，并做好相应的保护措施。

5）必须加强光缆维护及维修工作，以改善通信光纤传输的性能。如今，光纤入户已经成为信息时展的必然结果，随着光纤通信网络的大批量建设及运行，必须正视通信光纤传输衰减问题，应从光纤通信工程的设计、施工、日常维护等各个环节入手，尽可能对通信光纤传输性能进行改善和优化，以保障通信光纤的传输质量。

光导纤维篇6

[关键词]障碍；修复；改进措施

1、通信线路障碍

1.1通信线路障碍

1.1.1、光缆构成、结构不合理

目前大部分光缆为普通架空光缆，（约为66%）特种光缆相对较少，未能充分发挥电力系统的杆路优势，主环光缆未完全达到可靠性，相对较高的管道或光缆，有些关键点光缆资源不够，部分光缆通道路径单一，可靠性、安全性不高。

1.1.2、被小动物咬伤

长途通信光缆线路经多年使用，存在部分线路光纤和接头盒老化，且线路经过区域多为山区，光缆线路被鸟枪击中和松鼠咬伤多次，光缆传输能力有所下降。

1.1.3、施工损坏

部分光缆线路曾遭施工损坏，径路移设等原因，现在表现为线路接头增多，线路损耗增大。

1.1.4、外力破坏

普通光缆位于开发区和到路交跨上，由于翻斗车没有放下，通信光缆拉断。

1.1.5、光缆被盗割

近年来光缆被盗割事件屡禁不止，加强夜间巡视工作至关重要。

1.1.6、管道光缆被挖断

施工方未按相关规定对地下光缆线路进行组织调查，也未向有关部门组织申报，违章作业，管道光缆被挖断。

1.1.7、被气枪射击

普通架空光缆被散弹枪射击，使光缆里面纤芯断裂，导致通信中断，这类事故往往故障点隐蔽，查找故障点十分困难。

1.2产生通信线路故障的原因

1.2.1、外界影响造成的障碍

A、施工影响B、电击和雷击C、鸟啄鼠药D、火灾影响E、人为损坏

1.2.2、施工过程中造成的障碍

（1）、一根或几根光纤原接续点损耗增大，光纤接续点保护管安装问题或接头和漏水

（2）、一根或几根光纤衰减曲线出现台阶，光缆受机械力扭伤，部分光纤断裂但尚未折断。

（3）、一根光纤出现衰台阶或断纤，其他完好，光缆受机械力影响或由于光缆制造原因造成。

1.2.3、障碍的修复

光缆线路发生障碍必须分秒必争，临时通电电路或布放应急光缆临时抢通电路，必应尽快组织力量进行修复。

（1）、应急抢修

1）、某一方向光缆全部阻断，按预定电路调度方案立即临时调通全部电路或部分主电路。

2）、某一方向光缆电路，个别光纤阻断，光纤中如有备用光纤，或另有迂回电路，立即用备用光纤或迂回电路临时调通障碍电路，光纤中如有备用光纤，无迂回电路，则按规定的调度原则处理，保证重要电路畅通，暂停次要电路。

3）某一方向光缆，线路部分光纤阻断，光缆中如有备用光纤，除用备用光纤临时调通电路外，可选无阻断光纤临时配对，按照规定的调度原则和调度顺序，临时调通电路，若临时配对的光纤还是不够用而无迂回电路，则暂停次要电路。

（2）、注意事项

1）、以上光纤的临时调度，必须由机线双方共同商议调度方案报告上级主管部门批准后在双方密切配合下完成。

2）、按原线序配对的光纤，只要由两端机务站按系统调度，倒换电路即可。光纤临时配对是用的，则应在障碍点两侧中继站内光分配架的连接器上进行调接。

3）、如果主用光纤接有光衰耗器而备用光纤为预接衰耗器，则在在调用备用光纤时也应接上相应的光衰耗器，光纤临时配对用时也应注意这个问题。

（3）、正式修复

正式修复光缆障碍时必须尽量保持通信，尤其不能中断重要电路的通信，施工质量必须符合光缆线路建筑质量与标准。正式修复光缆线路全阻碍时必须尽量保持通信，尤其不能中断重要电路的通信，施工质量必须符合光缆线路建筑质量标准与维护质量标准要求。正式修复光缆线路全阻障碍时应注意以下几个问题。

1）、接头盒或接头附近障碍时，应利用接头盒内预留光纤进行修理，不必另增接头。在障碍点附近有预留光缆，应利用预留光缆进行接续，仅增加一个接头。2）、需要用介入或更换光缆正式修复光缆障碍时，应采用同一厂家同一型号光缆。

3）、介入或更换光缆长度时由下面3个因素决定

（1）、介入更换光缆最小长度必须满足OTDR的影响分辨率，一般大于100M（2）、考虑到不影响单模光纤在单一模式稳态条件下工作为保证通信质量，介入或更换光缆的最小长度不大于22M（3）、介入更换光缆长度要结合实际情况综合考虑，尽量把光缆延伸方式接头处，仅增加一个接头。

2、通信线路障碍的处理

2.1、处理基本原理

2.1.1、光缆障碍流程

1）、长途光缆发生障碍时，设备维护人员在10分钟内努力设法调通备用光纤，同时在20min内，判明光缆线路段落，通知有关光纤人员进行检修2）、遵循先抢修后修复原则，不分白天黑夜，不分天气好坏，临时抢修通信传输系统3）、障碍处理中，介入或更换光缆其长度不能超过200M尽可能采用同一厂家，同一型号光缆，障碍处理后和迁改后的光缆半径不应小于15倍缆径。

3、通信线路障碍预防和改进措施

3.1、通信线路障碍预防

在维护工作中，认真贯彻以市场为导向，以客户为中心，以利益为目标的指导思想，积极推行维护就是服务，维护就是经营，维护就是效益的理念，针对皮线老化，配线质量差，分批进行线路整治工作，结合各种情况，及时做好线路看护，迁移，升高等工作，尽量减少通信线路受损等状况。加强线路维护，提高资源有效利用率。

3.1.1、合理选用光纤配线系统及光缆尾纤

光缆配线系统应包括光纤配线柜，光纤配线单元，光纤直容单元，光缆固定接地单元，光纤收线区。其容量应满足远景最大容量需求，杜绝进行光纤配线系统的改造，应确保光器件优异的物理性及机械性和良好的产品稳定性，能适应环境的温度变化。光纤种类和工作波长与光缆中的光纤相适应，活动连接器允许插拔次数多寿命长。

3.1.2、采用防鼠光缆

对于情况复杂的光缆线路设计时可采用防鼠光缆，对运行中的光缆线路可砍伐光缆线路周围的树枝，加强对通信线路的保护。对于穿越树林等复杂环境通信人员应对光缆进行加装保护管。

3.2、通信线路障碍的改进措施

3.2.1、重视通信线路的监视工作

在平时维护中，对备用光纤采用OTDR或光功率机进行测试，一般一年一次。对测出的断芯衰减等问题，可在平时的维护中处理。大的多的问题可结合线路进行维修。

3.2.2、做好线路防雷措施

1）、光缆尽量敷设在雷击活动相对较少的平原地区或土壤电阻率较低的区域；

2）、采用架空方式敷设电缆时同时将吊挂光缆的钢绞线每间客500-1000M接地一次；

3）、在雷电灾害频繁地区根据情况安装防直击雷较好的架空避雷线，也可采用加强芯或超厚的PE外护层光缆。