随着现代通信技术的不断发展与用户业务需求的提升,通信基础设施的建设日渐增多。高海拔地区一般具有自然环境险恶、地势崎岖险峻、人迹罕至、交通落后的特征,在通信基础设施的建设与维护等方面一直是工作的难点。超低损耗光纤（Ultra-Low Loss Fiber,ULL）具有传输损耗低、传输性能稳定、传输距离长的优点,近年来逐渐应用于高海拔地区及某些平原地区特殊场景的通信主干网络建设中。ULL光纤的应用虽然使得光信号传输质量有所提升,但光纤的熔接损耗仍有一些问题有待解决。现有主干网一般采用单模光纤（Single Mode Optical Fiber,SMF）进行信号的传输,如何在恶劣的环境下降低同类型光纤和不同类型光纤的熔接损耗,是一个亟待解决的问题。本文是在藏中联网工程国家重大项目子课题“高原微气象下的电力通信设施关键性能和技术研究”资助下完成的,针对高海拔地区通信光缆光纤损耗问题进行了研究,主要包括在高海拔环境下,受海拔影响的ULL单模光纤熔接损耗的建模研究,不同海拔高度地区熔接电流的变化对SMF与ULL光纤熔接时的纤芯扩张与掺杂物扩散影响研究,以及受海拔高度影响的SMF与ULL光纤熔接损耗的建模研究,并开展了相应的数值分析及实验验证工作。本文的主要工作与创新成果如下:第一,针对高海拔地区的ULL单模光纤熔接损耗的建模问题,建立了一种考虑海拔高度影响的ULL单模光纤熔接损耗模型,该模型对已有的经典Marcuse熔接损耗模型进行了修正;考虑了包括模场直径（mode field diameter,MFD）不匹配、纤芯熔接角位移与纤芯横向位移三方面造成的熔接损耗;考虑了由海拔高度的变化引起的大气压强变化对光纤熔接角位移的影响;得到了随着海拔的升高,大气压强逐渐降低,光纤熔接所受的正向作用力增加,使得光纤熔接角位移增加,引起光纤熔接损耗增加的结论;揭示了 ULL单模光纤熔接损耗与海拔高度之间存在的因果关系,并开展了从平原到高海拔地区的ULL单模光纤熔接实验,实验结果与所建模型相吻合。与传统的Marcuse模型和Das模型相比,本文所建立的模型在高海拔地区具有更好的精度与有效性,对今后高原环境熔接损耗的研究具有一定的参考价值。第二,针对SMF与ULL光纤熔接时的纤芯掺杂物扩散的问题,本文研究主要考虑了不同海拔高度地区熔接电流变化导致的熔接温度差异对加热区域的纤芯扩张与掺杂物扩散情况及熔接时间的影响;分析了熔接过程中纤芯半径与模场直径的变化;发现了不同海拔高度地区熔接电流变化将引起SMF与ULL光纤加热区域损耗变化的规律,并进行了不同海拔高度地区光纤熔接与分析验证,熔接结果与数值分析结果相吻合。若将该研究成果应用于现代光纤熔接机的电流校准环节,将进一步降低SMF与ULL光纤的熔接损耗。第三,在高海拔地区,影响SMF与ULL光纤熔接的因素变得更加多样,熔接操作更加困难,在SMF与ULL光纤连接点不断增多的背景下,本文建立了一种考虑海拔高度影响的SMF与ULL光纤熔接损耗的模型。该模型考虑了由高海拔地区较低的大气压强引起的光纤熔接机电流变化,使得各海拔高度下SMF与ULL光纤熔接发生不同程度的纤芯掺杂物扩散,引起光纤模场直径的变化;考虑了大气压强对光纤熔接角位移的影响;进而从纤芯热扩张区域损耗、横向位移熔接损耗、角位移熔接损耗三方面综合考虑得到了高海拔地区SMF与ULL光纤的熔接损耗模型;开展了从平原到高海拔地区不同海拔高度下的光纤熔接实验,实验结果与本文所提出的熔接损耗模型相吻合,进而验证了本文所提出的熔接损耗模型的精度。将本文所提出的熔接损耗模型与Ratuszek模型对比发现,本文所提出的熔接损耗模型与实验数据的吻合度在高海拔地区优于Ratuszek模型,这也进一步验证了本文所提出的熔接损耗模型的优越性及其在高海拔地区的有效性。