光纤熔接技术

技术简介

光纤产业是国家重点支持和发展的战略产业，光纤熔接技术转化成的产品光纤熔接机作为光纤生产、测试和应用的配套仪器，市场前景十分看好。日本藤仓、古河等公司在光纤熔接技术领域研究起步很早，目前处于技术领先地位。

技术突破：在图像采集与处理、光纤对准、高压放电和环境补偿这几个方面深入研究，并应用于拥有自主知识产权的光纤熔接机产品中，突破了国内同类产品放电电弧稳定性较差、光纤对准精度粗、光纤图像显示模糊和无法显示纤芯等缺陷。

实现的原理和途径：通过双高分辨率CMOS采集光纤图像数据，采用高性能ARM和FPGA为核心芯片搭建硬件控制平台，首先通过FPGA对光纤图像数据进行中值滤波和乒乓变换，然后通过ARM控制微位移机构实现光纤精确对准，采用交直流高压放电方式，通过12bit DAC控制放电电压，同时根据气压、温度等环境因素实时补偿放电电流，实现光纤的低损耗熔接。

技术特点

目前，中国电科41所已经成功将光纤熔接技术应用于AV6471和AV6471A这两款产品，与国内民用领域技术相比具有以下几个方面特点和优势：

（1）采用交直流放电技术，通过12bit DAC控制放电电压，同时根据气压、温度等环境因素实时补偿放电电流，电弧稳定、环境适应性强，达到国内领先水平。

（2）采用柔性铰链的微位移机构方式实现光纤精确对准，大大简化了光纤对准系统，属于国内首创。

（3）采用基于双CMOS图像传感器的采集光纤图像，配合5.7英寸高亮液晶，实现640*480的图像显示分辨率，提高了光纤的对准精度。目前，国内同类产品一般使用320*240的图像显示分辨率。

（4）采用高性能ARM和FPGA为核心芯片搭建硬件控制平台，配以多任务实时操作系统uc/os-ii，产品功能强大，显示清晰、接口丰富，菜单操作与熔接速度快。

（5）放电电极选用高抗氧化的钨合金材料，采用先进尖端处理工艺，有效地解决了纯钨材料电极容易烧蚀和氧化的问题，大幅提高了放电电极寿命，使用寿命可达3000次。

技术指标

a) 适用光纤：符合ITU-T G.651～G.653、G.655、G.657规定的光纤
b) 包层直径：100μm～150μm
c) 光纤芯数：单芯
d) 平均损耗：0.02dB（SM，同根光纤）
0.01dB（MM，典型值）
0.04dB（DS，典型值）
0.04dB（NZDS，典型值）
e) 熔接时间：8s（典型值）
f) 加热时间：25s（典型值）
g) 光纤切割长度：8mm~16mm
h) 光纤放大倍数：水平双显图像放大152倍、单显图像放大为304倍
i) 工作环境：温度：-10℃～50℃；海拔：0～5km；相对湿度：0～95%（高温不结露）
j) 主机尺寸：≤160mm×150mm×140mm
k) 重量：≤2.8kg
l) 供电方式：交流100～240V，锂电池包11.1V
m) 锂电池待机时间：≥4h
n) 电极使用寿命：3000次
o) 可靠性：MTBF（0）≥3000h
p) 主机功耗：≤30W

技术水平

国际先进

应用领域和范围

光纤通信

专利状态

已取得专利4项

技术状态

批量生产、成熟应用阶段

合作方式

合作开发

投入需求

1000 万元