深度解剖江苏吉星FX39干线熔接机

现有的光纤连接技术
（1）临时连接（冷接）：用光纤工具将光纤切割成符合要求的断面，然后插入SC冷接头固定的一种方式，其优点是方便灵活、成本低，弊端是信号传输质量差、损耗大、易断易故障。
（2）活动连接：利用光纤连接器件将光纤线路连接起来，其优点是接头灵活、调换连接点方便，弊端是此连接方式损耗和反射大。
（3）固定连接（热熔）：采用熔接机加热的方法使待接光纤的端面熔化并连接的光纤接续方法，该方式使得光纤光缆熔接效果好、损耗低、信号传输质量高等，而这也成为自上九十年代以来深受通信人喜爱的光纤接续方法。

由此可见，在信号传输质量上，使用光纤熔接机进行光纤固定连接的质量更高；此外，光纤熔接机的原理也更为复杂。江苏吉星FX39光纤熔接机的原理是利用高压电弧将两个光纤断面熔化，同时利用高精度运动机制平缓推进两根光纤，使其融合成一根，以实现光纤模场的耦合。

FX39的主要功能模块

（1）视觉子系统视觉子系统通过图像采集卡收集两个传来的信息，经过图像处理、特征提取、三维计算后，得到光纤位姿信息并控制定位子系统实现粗调；采用数字化技术，把光纤不同轴向位置的视频信号采集下来，进行实时图像边缘检测，同时利用计算机图像识别技术和计算机智能控制技术，配合机械传动系统、高精度地完成两根光纤的对间隙和对芯过程，在确认光纤处于ZUI佳位置时，放电子系统放电熔接。

FX39是典型的纤芯对准式光纤熔接机，采用纤芯探测系统（CDS，Core Detection System），有时也叫轮廓对准系统（PAS，Profile Alignment System），内置有6个马达和2台CCD摄像机，通过侧面投影系统进行光纤对准；其光纤的对准过程是：熔接机内部红光光源发出的光经过反光镜照射光纤，进入物镜后汇聚，在X、Y两台摄像机的电荷耦合器件（CCD，Charge Coupled Device）上放大320倍后成像，光纤内部由于纤芯及包层的折射率不同，在电荷耦合器件（CCD，Charge Coupled Device）上成像的灰度不同，形成亮暗条纹，通过一定算法将这些条纹对齐。

因此，两根光纤的对准程度是决定光纤熔接质量的重要因素，光纤的对准程度越高，光纤熔接的质量越佳。在整个调整轴心和熔接接续过程中，FX39可以准确识别光纤类型并自动选用与之相匹配的熔接模式进行熔接，通过摄像机把探测到所熔接纤芯状态的信息送到熔接机的专用程序中，可以计算出接续后的损耗值。FX39调整轴心的方法采用了复杂、精密的光学系统，因此熔接时间更短，Quick模式下6秒即可完成熔接。

（2）精密定位子系统
①机械系统
通用光纤熔接机的调芯机构仅需要3个自由度，如果为了实现光纤与波导器件的藕合，应需要6个自由度。FX39调芯机构中平动机构采用精研滑动丝杠配以高精度直线滑轨实现，转动机构则采用精密蜗轮杆结构配以无间隙装配工艺。
②驱动系统
FX39采用步进电机驱动，步进电机体积小，控制方式简单灵活，采用细分步，消除了共振因素，运动噪音小，系统负载不大，不会丢步，可以实现较高的控制精度。FX39的电机驱动器与转动部分的电机控制器均可满足其的精度要求。

（3）放电子系统
利用电弧放电的原理，FX39中央控制芯片控制放电回路放电，光纤定位后，从内存中调入缺省设定接续模式的控制参数，控制放电的功率、放电次数，及放电过程中步进电机的推进情况。在每种模式动作时，只要自动调入相关参数即可完成。加热炉根据设定的温度对热缩管进行加热，单片机控制温度并定时，完成热缩后启动风扇冷却，在快速模式下，FX39单次加热40mm热缩管的时长仅为16秒。不仅如此，FX39采用的7800毫安的大容量锂电池与5000次放电寿命的电极全程支撑放电系统的稳定操作。