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光纤基础知识图文详解10.13

光纤基础知识图文详解10.13
光纤基础知识图文详解10.13

光纤基础知识图文详解10.13

光纤的构造

通讯用光纤是由通过内部全反射来传输光信号的玻璃构成的。玻璃光纤的标准直径为125微米(0.125毫米),表面覆盖有直径250微米或900微米的树脂保护涂敷层。玻璃光纤的传送光的中心部分称为“纤芯”,其周围的包层的折射率比纤芯低,从而限制了光的流失。

石英玻璃非常脆弱,因此覆有保护涂层。通常有三种典型的光纤涂敷层。

一次涂敷光纤

覆有直径为0.25毫米紫外线固化丙烯酸树脂涂敷层的光纤。其直径非常小,增加了光缆内可容纳光纤的密度,使用非常普遍。

二次涂敷光纤

亦称为紧包缓冲层光纤或半紧包缓冲层光纤。光纤表面覆有直径为0.9毫米的热塑性树脂。与0.25毫米的光纤相比,其具有更坚固,易操作的优点。广泛应用于局域网布线及光纤数量较少的光缆。

带状光纤

带状光纤提高了连接器组装的效率,有利于多芯融接,从而提高了作业效率。

带状光纤由4根、8根或12根不同颜色的光纤组成,芯纤数最大可达1,000根。光纤表层覆有紫外线固化丙烯酸脂材料,使用标准光纤剥套钳便可轻松去除涂敷层,方便多芯融接或取出单个光纤。使用多芯融接机,带状光纤可一次性融接,在光纤数量多的光缆中能轻易识别出来。

光纤种类

以下是对最常用的通信光纤种类的描述。

MMF(多模光纤)

- OM1光纤或多模光纤(62.5/125)

- OM2/OM3光纤(G.651光纤或多模光纤(50/125))

SMF(单模光纤)

- G.652(色散非位移单模光纤)

- G.653(色散位移光纤)

- G.654(截止波长位移光纤)

- G.655(非零色散位移光纤)

- G.656(低斜率非零色散位移光纤)

- G.657(耐弯光纤)

只要光预算允许,技术上来讲,任何合适的光纤都可应用于FTTx技术,但FTTx技术最常用的光纤为G.652和G.657。

G.651(多模光纤)

G.651主要应用于局域网,不适用于长距离传输,但在300至500米的范围内,G.651是成本较低的多模传输光纤。

ITU-T G.651光纤即OM2/OM3光纤或多模光纤(50/125)。ITU-T推荐光纤中并没有OM1光纤或多模光(62.5/125)。

多模光纤(50/125)纤芯的反射率从中心到包层逐渐改变,使得多路光传输可以在同一速度下进行。

G.652光纤(色散非位移单模光纤)

世界上最普遍的单模光纤。可以将波长在1,310nm左右的使信号变形的色散降至最低。您可将1550nm波长的工作窗口用于短距离传输或与色散补偿光纤或与模块共同使用。G.652A/B是基本的单模光纤,G.652C/D是低水峰单模光纤

G.653(色散位移光纤)

此光纤可将在1,550nm波长左右的色散降至最低,从而使光损失降至最低。

G.654(截止波长位移光纤)

G.654的正式名称为截止波长位移光纤,但普通称为低衰减光纤。低衰减的特性使得G.654光纤主要应用于海底或地面长距离传输,比如400千米无转发器的线路。

G.655(非零色散位移光纤)

G.653光纤在1,550nm波长时色散为零,而G.655光纤则具有集中的或正或负的色散,这样就减少了DWDM系统中与相邻波长相互干扰的非线性现象的不良影响。

第一代非零色散位移光纤,如PureMetro?光纤具有每千米色散等于或低于5ps/nm的优点,从而使色散补偿更为简便。第二代非零色散位移光纤,如PureGuide? 色散达到每千米10ps/nm左右,使DWDM系统的容量提高了一倍。

G.656光纤(低斜率非零色散位移光纤)

非零色散位移光纤的一种,对于色散的速度有严格的要求,确保了DWDM系统中更大波长范围内的传输性能。

G.657(耐弯光纤)

ITU-T光纤系列中的最新成员。根据FTTx技术的需求及组装应用而生的新产品。

G.657A光纤与G.652光纤兼容,G.657B光纤无需与传统单模光纤在连接上兼容。

光纤接线技术的分类

光纤接线技术可以分为融接、机械绞接及连接器接线。融接和机械绞接为永久性接线,连接器接线则可以反复拆装。光连接器接线主要用于在光服务的运用和维护中必须切换的接线点,其他场所主要使用永久性接线。

光纤接线中出现损耗的原理

光纤接线必须使光通过的纤芯部分对置,正确定位。

光纤的接线损耗主要由下列原因引起。

(1)轴偏移

连接光纤之间的光轴偏移会引起接线损耗。在通用的单模光纤的情况下,接线损耗大约为轴偏移量的平方乘以0.2的值。(例如,在光源波长为1310nm的情况下,轴偏移量为1μm 时,接线损耗约为0.2dB)

(2)角度偏移

连接光纤的光轴之间的角度偏移会引起接线损耗。例如,如果融接之前用光纤切割刀切断的断面角度变大,光纤会以倾斜状态接线,因此必须注意。

(3)缝隙

光纤端面之间的缝隙会引起接线损耗。例如,如果用机械绞接连接的光纤端面没有正确贴合,就会引起接线损耗。

(4)反射

光纤端面存在空隙时,由于光纤和空气的折射率不同,会因最大0.6dB程度的反射而引起接线损耗。并且,为了防止断光,在光连接器上清洁光纤端面很重要。但是在光纤端面以外的光连接器端面夹有垃圾也会出现损耗,因此,清洁所有的光连接器端面很重要。

融接的种类和原理

融接是利用电极棒之间放电产生的热能使光纤融化为一体的接线技术。融接方式分为以下两类。

(1)光纤芯调芯方式

这是在显微镜下观察光纤的芯线,通过图像处理进行定位,使芯线的中心轴一致,然后进行放电的融接方式。采用配置双向观察摄影机的融接机从两个方向进行定位。

(2)固定V型槽调芯方式

这是采用高精度V型槽排列光纤,利用融化光纤时的表面张力所产生的调芯效果进行外径调芯的融接方式。最近,由于制造技术的发展使光纤芯位置等的尺寸精度得到提高,因此,可以实现低损耗接线。本方式主要用于多芯一次性接线。

融接作业的注意事项

这是采用高精度V型槽排列光纤,利用融化光纤时的表面张力所产生的调芯效果进行外径调芯的融接方式。最近,由于制造技术的发展使光纤芯位置等的尺寸精度得到提高,因此,可以实现低损耗接线。本方式主要用于多芯一次性接线。

①插入光纤保护套管

光纤保护套管用于保护在接线点露出的光纤。由于保护套管无法补插,因此请不要忘记插入。

②去除芯线涂敷层

因为要使光纤的玻璃部分露出,所以采用剥套钳去除涂敷层。

(注)由于去除涂敷层之后会在剥套钳上残留涂敷层废屑,因此,请去除涂敷层废屑并清洁刀刃。

(注)去除带状芯线的涂敷层时,使用加热式剥套钳。为了稳妥地进行去除作业,请将涂敷层加热5秒左右,然后再去除涂敷层。

③清洁光纤

去除涂敷后,用乙醇清洁玻璃部分。

(注)如果残留涂敷层废屑,融接时可能会出现轴偏移,接线损耗会增大,因此请仔细清扫。

(注)在多芯光纤的情况下,光纤前端之间会因酒精而粘在一起,有可能会在裁断光纤时引起裁断不良,因此,请用手指将光纤前端弹开。

④切断光纤

按照裁断光纤的操作步骤进行裁断。

(注)裁断将决定融接时的损耗特性。为了降低裁断不良,请注意清洁光纤切割刀的光纤拿持部和裁断刀刃。

(注)请注意不要碰撞或触摸裁断后的光纤前端。否则会引起接线不良。

(注)请注意不要让光纤废屑到处乱洒。

⑤融接

按照融接机的操作步骤进行融接作业。

(注)如果在融接机的V型槽和夹具上有垃圾,会因轴偏移而引起损耗异常,因此请充分清扫。

(注)如果具备接线前双向观察检查功能,便可以在接线前探测裁断状态的异常。

(注)光纤呈弯曲状态时,用手指轻轻捋直,使光纤朝下弯曲放置。

⑥融接部补强

在光纤融接部套上光纤保护套管,在加热机上进行芯线补强。

(注)移动芯线时,请注意避免使光纤弯曲或扭曲。否则会造成光缆破损断裂。

(注)设置光纤保护套管时,请使光纤保护套管的中心与接线部的中心基本保持一致。

(注)进行芯线补强时,请务必避免玻璃部分弯曲放置。

光纤的有关规定

●光纤芯直径

适用于多模光纤的技术参数。表示最接近光纤芯范围的外围圆的直径。因为该值越小越能够实现宽带化,所以目前光纤芯直径一般为50μm。

● 模场直径(MFD)

适用于单模光纤的技术参数。表示传输模式的电场分布范围(光通道) 的直径。光通常通过光纤芯范围,但是在单模光纤的情况下,光也会泄露到包层范围,因此,不按光纤芯直径而按MFD规定。为此,MFD比光纤芯直径要大一些。该值越小对校准精度的要求越高。此外,连接的光纤之间的MFD的差越大接线损耗就越大。

● 包层直径

最接近包层表面的圆的直径。连接的光纤之间的包层直径的差越大接线损耗就越大。

● 光缆截止波长

适用于单模光纤的技术参数。如果以小于该值的波长使用,则不为单模。该值由折射率分布和光纤芯的尺寸等光纤的构造来决定。

● 屏蔽等级

屏蔽是指为了去除玻璃的缺陷等、提高结构的可靠性而给予整个光纤一定的伸长率,预先使低强度部分断裂的方法。屏蔽等级表示该伸长率的值。该值越大光纤的可靠性就越高。

● 传输损耗

表示光纤传输光时两点之间的光功率的减少值,以下面的算式表示。

α=-(10/L) log (P2/P1)

L:光缆长度

P:入射光的功率

P2:出射光的功率

该值越大,光功率的减少就越大,因此,传输距离就越短。

● 传输频带

适用于多模光纤的技术参数。表示基带传输函数的大小减少到某个规定值(6dB) 的频率。也就是说,它是表示到哪个频率为止能够使信号在不失真的状态下传输的值。该值越大就越能够以高频率、大容量传输。

● 零色散波长

适用于单模光纤的技术参数。表示波长色散为零的波长。如果以波长色散的绝对值较大的波长传输,色散会变大,光脉冲的失真也会变大。将零色散波长设计在1310nm附近的光纤为通用SM。设计在1550nm附近的光纤为色散位移光纤(DSF)。

● 零色散斜率

适用于单模光纤的技术参数。表示零色散波长的色散倾斜度。如果零色散斜率较大,一般情况下各种波长的色散绝对值也会变大。

光缆部分的有关规定

● 最大允许张力

铺设光缆时可以施加的最大张力。但是并不是铺设后也可以一直施加该张力,因此必须加以注意。

● 最小允许弯曲半径

光缆能够弯曲的最小半径。在铺设中和铺设后,最小弯曲半径会不同。一般情况下的标准是:最小允许弯曲半径在铺设中为光纤半径的20倍,在铺设后为光纤半径的10倍。

● 适用温度范围

可铺设光纤的温度环境。一般情况下的标准是:如果在室外使用,适用温度范围为-20~+60℃,如果在室内使用,适用温度范围为-10~+40℃。

● 防水特性率

一般情况下,对在地下铺设的光缆要求其具备防水特性。试验方法有各种各样,本公司在常温下连续24小时进行以下试验时,一般以光缆内不会有3m程度以上程度的进水为标准,这个标准根据光缆的构造有所不同。

光连接器的有关规定

● 接线损耗

是连接光纤与光纤时,光从一方的光纤进入另一方的光纤时出现的损耗,用以下算式表示。

α=-10log (P2/P1) [dB]

P1:紧挨着接线部位前部的光功率

P2:在接线部位反射的光功率

该值越大,反射的光功率就越小,因此,噪声就越小。

● 反射损耗

是以数字表示的到光连接器的入射光功率与在接线面反射的光功率的比值,用以下算式表示。

α=-10log (P3/P1) [dB〕

P1:紧挨着接线部位前部的光功率

P3:在接线部位反射的光功率

该值越大,反射的光功率就越小,因此,噪声就越小。

● 插芯的研磨方法

插芯的研磨方法,连接器的接线特性有所不同。

光终接/接线箱、接头盒的有关规定

● 防尘防水特性

光终接/接线箱、接头盒都要求针对一般外界固体加以保护,并针对浸水加以保护(主要是室外)。保护的分类以[JIS C 0920] 中规定的IP代码表示。

● 表示方法

IP54:防尘形并且针对水的飞沫加以保护。

IP3X:针对直径为2.5mm以上的外界固体加以保护。省略针对水的保护。

IPX7:省略针对外界固体的保护,保护工作做到即使浸水也没有影响。

● 表示方法

按光在光纤中的传输模式可将光纤分为单模光纤和多模光纤两种。

单模光纤(Single-mode Fiber):一般光纤跳线用黄色表示,接头和保护套为蓝色;传输距离较长。

多模光纤(Multi-mode Fiber):一般光纤跳线用橙色表示,也有的用灰色表示,接头和保护套用米色或者黑色;传输距离较短。

多模光纤(MMF,Multi Mode Fiber),纤芯较粗,可传多种模式的光。但其模间色散较大,且随传输距离的增加模间色散情况会逐渐加重。多模光纤的传输距离还与其传输速率、芯径、模式带宽有关。

单模光纤(SMF,Single Mode Fiber),纤芯较细,只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯。

光纤直径

光纤直径一般采用纤芯直径/包层直径的表示方法,单位μm。例如:9/125μm表示光纤中心纤芯直径为9μm,光纤包层直径为125μm。

光纤使用注意:

光纤跳线两端的光模块的收发波长必须一致,也就是说光纤的两端必须是相同波长的光模块,简单的区分方法是光模块的颜色要一致。R>一般的情况下,短波光模块使用多模光纤

光纤基础知识简介

光纤简介 一、光纤概述 光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常,光纤一端的发射装臵使用发光二极管(light emitting diode,LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤另一端的接收装臵使用光敏元件检测脉冲。 二、光纤工作波长 光是一种电磁波。可见光部分波长范围是:390nm—760nm(纳米),大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小,0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km,1.55μm的损耗为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1.65μm以上的损耗趋向加大。 三、光纤分类 光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的,各种分类如下。 (1)工作波长:紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85μm、1.3μm、1.55μm)。 (2)折射率分布:阶跃(SI)型光纤、近阶跃型光纤、渐变(GI)型光纤、其它(如三角型、W型、凹陷型等)。 (3)传输模式:单模光纤(含偏振保持光纤、非偏振保持光纤)、多模光纤。 (4)原材料:石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤(如塑料包层、液体纤芯等)、红外材料等。按被覆材料还可分为无机材料(碳等)、金属材料(铜、镍等)和塑料等。 (5)制造方法:预塑有汽相轴向沉积(VAD)、化学汽相沉积(CVD)等,拉丝法有管律法(Rod intube)和双坩锅法等。

光纤组网的基础知识

光纤组网基础知识 一、光纤的构造、种类、接线、规格 光纤的构造 通讯用光纤是由通过内部全反射来传输光信号的玻璃构成的。玻璃光纤的标准直径为125微米(0.125毫米),表面覆盖有直径250微米或900微米的树脂保护涂敷层。玻璃光纤的传送光的中心部分称为“纤芯”,其周围的包层的折射率比纤芯低,从而限制了光的流失。 石英玻璃非常脆弱,因此覆有保护涂层。通常有三种典型的光纤涂敷层。 一次涂敷光纤 覆有直径为0.25毫米紫外线固化丙烯酸树脂涂敷层的光纤。其直径非常小,增加了光缆内可容纳光纤的密度,使用非常普遍。 二次涂敷光纤 亦称为紧包缓冲层光纤或半紧包缓冲层光纤。光纤表面覆有直径为0.9毫米的热塑性树脂。与0.25毫米的光纤相比,其具有更坚固,易操作的优点。广泛应用于局域网布线及光纤数量较少的光缆。

带状光纤 带状光纤提高了连接器组装的效率,有利于多芯融接,从而提高了作业效率。 带状光纤由4根、8根或12根不同颜色的光纤组成,芯纤数最大可达1,000根。光纤表层覆有紫外线固化丙烯酸脂材料,使用标准光纤剥套钳便可轻松去除涂敷层,方便多芯融接或取出单个光纤。使用多芯融接机,带状光纤可一次性融接,在光纤数量多的光缆中能轻易识别出来。 光纤种类 以下是对最常用的通信光纤种类的描述。 MMF(多模光纤) - OM1光纤或多模光纤(62.5?125) - OM2?OM3光纤(G.651光纤或多模光纤(50?125)) SMF(单模光纤) - G.652(色散非位移单模光纤) - G.653(色散位移光纤) - G.654(截止波长位移光纤) - G.655(非零色散位移光纤) - G.656(低斜率非零色散位移光纤) - G.657(耐弯光纤) 只要光预算允许,技术上来讲,任何合适的光纤都可应用于FTTx技术,但FTTx技术最常用的光纤为G.652和G.657。 G.651(多模光纤) G.651主要应用于局域网,不适用于长距离传输,但在300至500米的范围内,G.651是成本较低的多模传输光纤。

光纤通信基础知识

光纤通信基础知识 基本光纤通信系统 最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源,它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号;光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图象、数据等信息。下面是光通信系统图。 光通信系统图 数字光纤通信系统 光纤传输系统是数字通信的理想通道。与模拟通信相比较,数字通信有很多的优点,灵敏度高、传输质量好。因此,大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。 电发射端机 主要任务是PCM编码和信号的多路复用。 多路复用是指将多路信号组合在一条物理信道上进行传输,到接收端再用专门的设备将各路信号分离出来,多路复用可以极大地提高通信线路的利用率。 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。

抽样是指从原始的时间和幅度连续的模拟信号中离散地抽取一部分样值,变换成时间和幅度都是离散的数字信号的过程。 抽样所得的信号幅度是无限多的,让这些幅度无限多的连续样值信号通过一个量化器,四舍五入,使这些幅度变为有限的M种(M为整数),这就是量化。由于在量化的过程中幅度取了整数,所以量化后的信号与抽样信号之间有一个差值(称为量化误差),使接收端的信号与原信号间有一定的误差,这种误差表现为接收噪声,称为量化噪声。码位数M越多,分级就越细,误差越小,量化噪声也越小。 编码是指按照一定的规则将抽样所得的M种信号用一组二进制或者其它进制的数来表示,每种信号都可以由N个2二进制数来表示,M和N满足M=2N。例如如果量化后的幅值有8种,则编码时每个幅值都需要用3个二进制的序列来表示。需要注意的是,此处的编码仅指信源编码,这和后面提到的信道编码是有所区别的。 现以话音为例来说明这个过程。我们知道话音的频率范围是300~3,400Hz,在抽样的时候,要遵循所谓的奈奎斯特抽样率,实际中按8,000Hz的速率进行抽样。为了保证通话的质量,在长途干线话路中采用的是8位码(28=256个码组)。这样量化值有256种,每一种量化值都需要用8位二进制码编码,那么每一个话路的话音信号速率为8×8=64kbps。 奈奎斯特抽样定理:要从抽样信号中无失真地恢复原信号,抽样频率应大于2倍信号最高频率。 多路复用技术包括:频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)、波分多路复用(WDM)、码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)。 时分多路复用:当信道达到的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时,可以将使用信道的时间分成一个个的时间片(时隙),按一定规则将这些时间片分配给各路信号,每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输,所以信号之间不会互相干扰。 频分多路复用:当信道带宽大于各路信号的总带宽时,可以将信道分割成若干个子信道,每个子信道用来传输一路信号。或者说是将频率划分成不同的频率段,不同路的信号在不同的频段

光缆基本知识介绍

光缆基本知识介绍 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

光缆基本知识介绍 一、光纤的组成与分类 1、光纤按其制造材料的不同可分为石英光纤和塑料光纤,石英光纤即通常使用的光纤,石英光纤按其传输模式的不同分为单模光纤和多模光纤。塑料光纤全部由塑料组成,通常为多模短距离应用,还处于起步阶段,未有大规模应用。 2、石英光纤的结构:石英光纤由纤芯、包层及涂覆层组成,其结构如图: 光纤中光的传输在纤芯中进行,因包层与纤芯石英的折射率不同,使光在纤芯与包层表面产生全反射,使光始终在纤芯中传输,而塑料涂覆层起保护石英光纤及增加光纤强度的作用,因石英很脆,若没有塑料的保护则无法在实际中得到应用,正因为光纤的结构如此,所以光纤易折断,但有一定的抗拉力。 3、 石英光纤的分类 单模光纤 G.652A(简称B1) (简称B1) G.652C() () G.655A光纤(B4)(长途干线使用) 光纤(B4)(长途干线使用) 多模光纤 50/125(A1a简称A1)

125(A1b) 二、光缆的结构 1、室外光缆主要有中心管式光缆、层绞式光缆及骨架式光缆三种结构,按使用光纤束与光纤带又可分为普通光缆与光纤带光缆等6种型式。每种光缆的结构特点: ①中心管式光缆(执行标准:YD/T769-2003):光缆中心为松套管,加强构件位于松套管周围的光缆结构型式,如常见的GYXTW型光缆及GYXTW53型光缆,光缆芯数较小,通常为12芯以下。 ②层绞式光缆(执行标准:YD/T901-2001):加强构件位于光缆的中心,5~12根松套管以绞合的方式绞合在中芯加强件上,绞合通常为SZ绞合。此类光缆如GYTS等,通过对松套管的组合可以得到较大芯数的光缆。绞合层松套管的分色通常采用红、绿领示色谱来分色,用以区分不同的松套管及不同的光纤。层绞式光缆芯数可较大,目前本公司层绞式光缆芯数可达216芯或更高。 ③骨架式光缆:加强构件位于光缆中心,在加强构件上由塑料组成的骨架槽,光纤或光纤带位于骨架槽中,光纤或光纤带不易受压,光缆具有良好的抗压扁性能。该种结构光缆在国内较少见,所占的比例较小。 ④ 8字型自承式结构,该种结构光缆可以并入中心管式与层绞式光缆中,把它单独列出主要是因为该光缆结构与其它光缆有较大的不同。通常有中心管式与层绞式8字型自承式光缆。 5 煤矿用阻燃光缆(执行标准:Q/M01-2004 企业标准):与普通光缆相比,提高了光缆阻燃性能的要求,并经过特殊的设计使光缆适用于矿井环境下使用,通常外护套颜色采用兰色,以利于矿井中对光缆的识别。按结构可分入中心管式光缆与层绞式光缆两类结构中。

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光纤通信基础复习题 1.光通信的发展大致经历几个阶段? 光通信的发展大致经历如下三个阶段 可视光通信阶段:我国古代的烽火台,近代战争中的信号弹、信号树,舰船使用的灯塔、灯光信号、旗语等,都属于可视光通信。 大气激光通信阶段:光通信技术的发展应该说始于激光器的诞生。1960年美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器,使人们开始对激光大气通信进行研究。激光大气通信是将地球周围的大气层作为传输介质,这一点与可视光通信相同。但是,激光在大气层中传输会被严重的吸收并产生严重的色散作用,而且,还易受天气变化的影响。使得激光大气通信在通信距离、稳定性及可靠性等方面受到限制。 光纤通信阶段:早在1950年,就有人对光在光纤中的传播问题开始了理论研究。1951年发明了医用光导纤维。但是,那时的光纤损耗太大,达到1000 dB/km,即一般的光源在光纤中只能传输几厘米。用于长距离的光纤通信几乎是不可能。1970年,美国康宁公司果然研制出了损耗为20dB/km的光纤,使光纤远距离通信成为可能。自此,光纤通信技术研究开发工作获得长足进步,目前,光纤的损耗已达到0.5dB/km(1.3μm)0.2dB/km(1.55μm)的水平。 2. 光纤通信技术的发展大致经历几个阶段? 第一阶段(1966~1976)为开发时期. 波长: λ= 0.85um, 光纤种类: 多模石英光纤, 通信速率: 34~45Mb/s, 中继距离: 10km. 第二阶段(1976~1986)为大力发展和推广应用时期. 波长: λ= 1.30um, 光纤种类: 单模石英光纤, 通信速率: 140~565Mb/s,

光纤基础知识

上海长飞光纤光缆产品工程师(高级) 资格认证培训教材 (第三部分) 2007年11月

光纤光缆基础知识 光缆部份 1.1 什么是光缆 用适当的材料和缆结构,对通信光纤进行收容保护,使光纤免受机械和环境的影响和损害,适应不同场合使用。 1.2 影响光纤性能和寿命的因素 A)应力:导致光纤断裂或衰减增加 B)水和潮气:使光纤易于断裂(变脆),影响寿命 C)氢气(压):光纤在一定具有压力的氢气作用下,光纤衰减曲线会在1240nm处产生突变的吸收峰,使1310nm及1550nm波长处的衰减明显增加。 1.3 光缆设计的基本原则 针对光纤的弱点,光缆设计应遵循以下原则: A)为光纤提供机械保护,使光纤在各种环境下免受应力; B)必须防止水分和潮气侵入; C)必须避免光缆中产生氢气,尤其避免形成氢压。 1.4 光缆的基本性能

包括:光缆中的光纤传输特性、光缆的机械特性、光缆的环境特性和光缆的电气特性 1.5 光缆机械性能的实现 A)加强芯——主要抗拉元件 B)套管——将光纤外界隔绝,提供最基本的保护 C)余长控制——二套及成缆 D)金属带纵包——防潮、防水、抗侧压、抗冲击 E)护套——抗侧压、抗冲击、抗弯曲 1.6 光缆的防潮措施 A)径向防水——纤膏及缆膏填充、金属带纵包、PE护套 B)轴向防水——纤膏及缆膏填充、阻水环、阻水带、阻水纱、单根加强芯 1.7 光缆避免形成氢压的措施 A)氢气源于光缆材料 B)严格挑选材料,控制材料析氢量,控制不同材料间的反应析氢 C)特别是金属件的析氢控制(镀锌钢丝加强芯的禁用) 1.8 光缆的分类 A)按光纤在光缆中的状态分:紧结构、松结构、半松半紧结构 B)按缆芯结构分:中心管式、层绞式、骨架式 C)按光缆敷设条件分:架空、管道、直埋和水底光缆 D)按光缆使用环境场合分:室外光缆、室内光缆 1.9 光缆的寿命 光缆的寿命主要由两方面决定:一是光缆所使用的材料寿命,另一是光缆中光纤的寿命。光缆材料寿命包括,光缆所使用各种材料本身寿命和它们之间之间相互作用对寿命的影响。光缆中光纤寿命,则主要由光纤在其服务期间所受到的应力(应变)确定。

光纤通信基础复习题及答案

光纤通信基础复习题 1.光通信的发展大致经历几个阶段?光通信的发展大致经历如下三个阶段可视光通信阶段:我国古代的烽火台,近代战争中的信号弹、信 号树,舰船使用的灯塔、灯光信号、旗语等,都属于可视光通信。 大气激光通信阶段:光通信技术的发展应该说始于激光器的诞生。1960 年美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器,使人们开始对激光大气通信进行研究。激光大气通信是将地球周围的大气层作为传输介质,这一点与可视光通信相同。但是,激光在大气层中传输会被严重的吸收并产生严重的色散作用,而且,还易受天气变化的影响。使得激光大气通信在通信距离、稳定性及可靠性等方面受到限制。 光纤通信阶段:早在1950 年,就有人对光在光纤中的传播问题开始了理论研究。1951 年发明了医用光导纤维。但是,那时的光纤损耗太大,达到1000 dB/k m,即一般的光源在光纤中只能传输几厘米。用于长距离的光纤通信几乎是不可能。1970 年,美国康宁公司果然研制出了损耗为20dB/km 的光纤,使光纤远距离通信成为可能。自此,光纤通信技术研究开发工作获得长足进步,目前,光纤的损耗已达到0.5dB/km (1.3 卩n)0.2dB/km (1.55 卩m)的水平。 2. 光纤通信技术的发展大致经历几个阶段? 第一阶段(1966?1976)为开发时期. 波长:入二0.85um, 光纤种类: 多模石英光纤, 通信速率: 34 ?45Mb/s, 中继距 离: 10km. 第二阶段(1976?1986)为大力发展和推广应用时期. 波长:入二1.30um, 光纤种类:单模石英光纤, 通信速率: 140 ?565Mb/s, 中继 距离: 50 ?100km. 第三阶段(1986?1996)以超大容量超长距离为目标,全面推广 及开展新技研究时期. 波长:入二1.55um,

光缆的基本知识及常识

光缆的基本知识及常识

光缆小常识 光缆基本知识介绍 一、光纤的组成与分类 1、光纤按其制造材料的不同可分为石英光纤和塑料光纤,石英光纤即通常使用的光纤,石英光纤按其传输模式的不同分为单模光纤和多模光纤。塑料光纤全部由塑料组成,通常为多模短距离应用,还处于起步阶段,未有大规模应用。 2、石英光纤的结构:石英光纤由纤芯、包层及涂覆层组成,其结构如图: 光纤中光的传输在纤芯中进行,因包层与纤芯石英的折射率不同,使光在纤芯与包层表面产生全反射,使光始终在纤芯中传输,而塑料涂覆层起保护石英光纤及增加光纤强度的作用,因石英很脆,若没有塑料的保护则无法在实际中得到应用,正因为光纤的结构如此,所以光纤易折断,但有一定的抗拉力。 3、石英光纤的分类 单模光纤 G.652A(B1.1简称B1) G.652B(B1.1简称B1) G.652C(B1.3) G.652D(B1.3) G.655A光纤(B4)(长途干线使用) G.655B光纤(B4)(长途干线使用) 多模光纤 50/125(A1a简称A1) 62.5/125(A1b) 二、光缆的结构 1、室外光缆主要有中心管式光缆、层绞式光缆及骨架式光缆三种结构,按使用光纤束与光纤带又可分为普通光缆与光纤带光缆等6种型式。每种光缆的结构特点: ①中心管式光缆(执行标准:YD/T769-2003):光缆中心为松套管,加强构件位于松套管周围的光缆结构型式,如常见的GYXTW型光缆及GYXTW53型光缆,光缆芯数较小,通常为12芯以下。 ②层绞式光缆(执行标准:YD/T901-2001):加强构件位于光缆的中心,5~12根松套管以绞合的方式绞合在中芯加强件上,绞合通常为SZ绞合。此类光缆如GYTS等,通过对松套管的组合可以得到较大芯数的光缆。绞合层松套管的分色通常采用红、绿领示色谱来分色,用以区分不同的松套管及不同的光纤。层绞式光缆芯数可较大,目前层绞式光缆芯数可达216芯或更高。松套层绞式普通光缆 (GYTA - GYTS - GYTA53 - GYTY53 - GYTA33 - GYTA(Y)533) ③骨架式光缆:加强构件位于光缆中心,在加强构件上由塑料组成的骨架槽,光纤或光纤带位于骨架槽中,光纤或光纤带不易受压,光缆具有良好的抗压扁性能。该种结构光缆在国内较少见,所占的比例较小。 ④ 8字型自承式结构,该种结构光缆可以并入中心管式与层绞式光缆中,把它单独列出主要是因为该光缆结构与其它光缆有较大的不同。通常有中心管式与层绞式8字型自承式光缆。 5 煤矿用阻燃光缆(执行标准:Q/M01-2004 企业标准):与普通光缆相比,提高了光缆阻燃性能的要求,并经过特殊的设计使光缆适用于矿井环境下使用,

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1 ?光纤通信概论 L1光纤通信概论 光纤通信:以光作为信息载体,利用光纤传输携带信息的光波,以达到通信 之目 的。 数字光纤通信系统的基本组成:光发送机、光接收机、光纤。 典型的数字光纤通信系统方框图: 数字光纤通信系统 发送端的电端机把信息(如话音)进行模/数转换,用转换后的数字信号去调 制发送机中的光源器件LD,输出发出携带信息的光波。光波经光纤传输后到达 接收端,光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机,而电端机再进行数 /模转换,恢复成原来的信息。 携带信息的光波:数字信号为T”时,光源器件发送一个”传号”光脉冲;当数 字信号为”0”时,光源器件发送一个”空号”(不发光)。 1.2光纤通信优点 1) 、通信容量大 一根光纤同时传输24万个话路,比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出 几十乃至上千倍。波分复用技术的采用,把一根光纤当作几根、几十根光纤使用, 通信容量近乎无限。 2) 、中继距离长 光纤具有极低的衰耗系数,目前商用化石英光纤已达0.19dB/km 以下,配 以适当的光发送与光接收设备,中继距离达数百公里以上,特别适用于长途一、 二级干线通信。 光纤通信基础 电端机 (A/D ) 匚n 中继器 电端机 (D/A ) 模拟信号 模拟倍号 光发送机 匚^光接收机

3)、保密性能好。 4)、抗干扰能力强 光波在光纤中传输时只在其芯区进行,不存在传统的电磁波辐射,因此其保密性能极好,同时也不怕外界强电磁场的干扰,抗干扰能力强。 5)、便于施工和维护 体积小、重量轻。光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、管道敷设,又可以水底和架空。 2光纤与光缆 2」光纤的构造 光纤呈圆柱形是由单根玻璃纤维、紧靠纤心的包层、一次涂履层以及套塑保护层组成。 2.2光纤的导光原理 光是一种频率很高的电磁波,而光纤本身是一种介质波导。 我们从几何光学的角度来简单讨论光纤的导光原理 全反射原理: 光线在均匀介质中是以肓线传播的,但在两种不同介质的分界面会产生反射和折射现象,如图所示:

光缆基本知识介绍

光缆基本知识介绍 一、光纤的组成与分类 1、光纤按其制造材料的不同可分为石英光纤和塑料光纤,石英光纤即通常使用的光纤,石英光纤按其传输模式的不同分为单模光纤和多模光纤。塑料光纤全部由塑料组成,通常为多模短距离应用,还处于起步阶段,未有大规模应用。 2、石英光纤的结构:石英光纤由纤芯、包层及涂覆层组成,其结构如图: 光纤中光的传输在纤芯中进行,因包层与纤芯石英的折射率不同,使光在纤芯与包层表面产生全反射,使光始终在纤芯中传输,而塑料涂覆层起保护石英光纤及增加光纤强度的作用,因石英很脆,若没有塑料的保护则无法在实际中得到应用,正因为光纤的结构如此,所以光纤易折断,但有一定的抗拉力。 3、石英光纤的分类 单模光纤 G.652A(B1.1简称B1) G.652B(B1.1简称B1) G.652C(B1.3) G.652D(B1.3) G.655A光纤(B4)(长途干线使用) G.655B光纤(B4)(长途干线使用) 多模光纤 50/125(A1a简称A1) 62.5/125(A1b) 二、光缆的结构 1、室外光缆主要有中心管式光缆、层绞式光缆及骨架式光缆三种结构,按使用光纤束与光纤带又可分为普通光缆与光纤带光缆等6种型式。每种光缆的结构特点: ①中心管式光缆(执行标准:YD/T769-2003):光缆中心为松套管,加强构件位

于松套管周围的光缆结构型式,如常见的GYXTW型光缆及GYXTW53型光缆,光缆芯数较小,通常为12芯以下。 ②层绞式光缆(执行标准:YD/T901-2001):加强构件位于光缆的中心,5~12根松套管以绞合的方式绞合在中芯加强件上,绞合通常为SZ绞合。此类光缆如GYTS 等,通过对松套管的组合可以得到较大芯数的光缆。绞合层松套管的分色通常采用红、绿领示色谱来分色,用以区分不同的松套管及不同的光纤。层绞式光缆芯数可较大,目前本公司层绞式光缆芯数可达216芯或更高。 ③骨架式光缆:加强构件位于光缆中心,在加强构件上由塑料组成的骨架槽,光纤或光纤带位于骨架槽中,光纤或光纤带不易受压,光缆具有良好的抗压扁性能。该种结构光缆在国内较少见,所占的比例较小。 ④8字型自承式结构,该种结构光缆可以并入中心管式与层绞式光缆中,把它单独列出主要是因为该光缆结构与其它光缆有较大的不同。通常有中心管式与层绞式8字型自承式光缆。 5 煤矿用阻燃光缆(执行标准:Q/M01-2004 企业标准):与普通光缆相比,提高了光缆阻燃性能的要求,并经过特殊的设计使光缆适用于矿井环境下使用,通常外护套颜色采用兰色,以利于矿井中对光缆的识别。按结构可分入中心管式光缆与层绞式光缆两类结构中。 2、室内光缆 室内光缆按光纤芯数分类,主要有单芯、双芯及多芯光缆等。室内光缆主要由紧套光纤,纺纶及PVC外护套组成。根据光纤类型可分为单模及多模两大类,单模室内缆通常外护套颜色为黄色,多模室内缆通常外护套颜色为橙色,还有部分室内缆的外护套颜色为灰色。 三、光缆型号的命名方法(YD/T908-2000) 1、光缆型式由五部分组成 Ⅰ、表示光缆类别 Ⅱ、加强构件类型 Ⅲ、结构特征 Ⅳ、护层 Ⅴ、外护层

常用光纤接头入门基础知识

常用光纤接头类型 ●FC型:金属双重配合螺旋终止型结构; ●ST型:金属圆型卡口式结构; ●SC型:矩形塑料插拔式结构,特点是容易拆装。多用于多根光纤与空间紧凑结构的法兰之间的连接。 以上是指接头与法兰之间的连接形式,这些结构主要任务是实现接头与法尘之间的坚固连接,并将两端光纤的轴线引导到一条线上。接头连接的损耗应该是越小越好,因此,对于活动接头的端面的要求标准比较高,以下是针对端面而制定的一些标准形式: ●PC型:端面呈球形,接触面集中在端面的中央部分,反射损耗35dB,多用于测量仪器; ●APC型:接触端的中央部分仍保持PC型的球面,介但端面的其它部分加工成斜面,使端面与光纤轴 线的夹角小于90度,这样可以增加接触面积,使光耦合更加紧密。当端面与光纤轴线夹角为8度时,插入损耗小于0.5dB。广播电视光纤传输系统中常采用这种结构的接头; ●UPC型:越平面连接,加工精密,连接方便,反射损耗50dB,常用于广播电视传输网光纤系统中。 此外,光接头的抛光水平也很重要,APC斜面抛光型反射损耗可达68dB,UPC越精度抛光型反射损耗可达55dB。 各种活动连接器性能参数: 活动连接器的型号一般由两部分组成:结构形式/端面形式,如FC/APC表示连接结构是金属双重螺纹终止形式,端面采用斜面、球形连接。每一种光设备性能参数中都说明了该设备采用何种连接形式,在实际使用中一定要注意根据光设备说明书选购配套的连接器。 光纤跳线:光纤跳线是由一段经过加强外封装的光纤和两端已与光纤连接好的接头构成。两端接头的型号可以一样,也可以不一样。如FC/PC--FC/APC,使用于一头连接FC/PC接口法兰,另一头连接FC/APC 接口法兰。 尾纤:尾纤指一端为接头,另一端为光纤的器件。将一根光纤跳线从中间剪断就成为两根尾纤了。 尾缆:将若干尾纤合在一起,加上外护套制作成一端为光纤另一端为若干个接头的器件。 尾纤、跳线通常用于室内的设备与设备、设备与光纤之间的连接。尾缆通常用于室外或室内多头并联的情况。由于尾缆具有防水、防晒、防尘、防风摇摆等功能,室外光接收机和室外光发射机等都采用尾缆实现连接。 防水尾缆 注:尾纤、跳线、尾缆有单模和多模之分,不能混用。单模一般用于有线电视或其它长距离传输,多模一般用于网络,传输距离较短。 常用光纤连接器简介 光纤活动连接器,俗称活接头,一般称为光纤连接器,是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以重复使用的无源器件,已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中,是目前使用数量最多的光无源器件。 光纤连接器的一般结构 光纤连接器的主要用途是用以实现光纤的接续。现在已经广泛应用在光纤通信系统中的光纤连接器,

光纤、光缆的基本知识(非常实用)

光纤、光缆的基本知识 你知道吗我很想对你讲 1.简述光纤的组成。 答:光纤是由两个基本部分组成:由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。 2.描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些? 答:包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。 3. 产生光纤衰减的原因有什么? 答:光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少,与波长有关。造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗。 4.光纤衰减系数是如何定义的? 答:用稳态中一根均匀光纤单位长度上的衰减(dB/km)来定义。 5.插入损耗是什么? 答:是指光传输线路中插入光学部件(如插入连接器或耦合器)所引起的衰减。 6.光纤的带宽与什么有关? 答:光纤的带宽指的是:在光纤的传递函数中,光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。光纤的带宽近似与其长度成反比,带宽长度的乘积是一常量。 7.光纤的色散有几种?与什么有关? 答:光纤的色散是指一根光纤内群时延的展宽,包括模色散、材料色散及结构色散。取决于光源、光纤两者的特性。 8.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述? 答:可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。 9.什么是截止波长? 答:是指光纤中只能传导基模的最短波长。对于单模光纤,其截止波长必须短于传导光的波长。 10.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响? 答:光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。影响误码率的大小,和传输距离的长短,以及系统速率的大小。 11.什么是背向散射法? 答:背向散射法是一种沿光纤长度上测量衰减的方法。光纤中的光功率绝大部分为前向传播,但有很少部分朝发光器背向散射。在发光器处利用分光器观察背向散射的时间曲线,从一端不仅能测量接入的均匀光纤的长度和衰减,而且能测出局部的不规则性、断点及在接头和连接器引起的光功率损耗。

光纤光缆基本知识

光纤和光缆基础知识

光纤光缆基本知识 一、光纤通信及发展史 1、1966年英籍华人高锟提出“光纤通信”. 2、以激光为光源,经光纤为传输媒质的通信方式,叫做光纤通信. 3、1983年武汉三镇使用光纤通信投入电话网中使用,标志着我国光纤通信进入使 用阶段. 二、光通信原理介绍及光纤通信的特点 1、全反射原理:1)光从光密介质射入光疏介质。 2)入射角大于临界角。 2、光通信特点: 优点:1)传输频带宽、通信容量大 2) 中继距离远、损耗低 3)抗电磁能力强、无串话 4)重量轻 5)资源丰富 6)抗化学腐蚀、柔软可绕 缺点:1)强度不如金属 2)连接比较困难 3)分路耦合不变 4)弯曲半径不宜太小 5)传输能量比较困难 三、光纤通信系统的组成 光发送光传输光接收光端机 四、光纤简介 1、光纤的结构:由纤芯、包层、涂覆层组成 2、光纤分类:1)按材料组成分:玻璃光纤、塑料光纤 2)按传输模式分:单模光纤、多模光纤

单模光纤 G652 折射率:1310nm 1.4677 1550nm 1.4682 G655 折射率:1550nm 1.4690 多模光纤 芯径62.5um A1b 折射率:850nm 1.496 1300nm 1.487 芯径50um A1a 折射率:850nm 1.482 1300nm 1.477 3、常用光纤的主要技术特性及部分指标介绍 指标的介绍: 1)衰减:光在光纤中传输时能量的损耗 2)色散:光脉冲在光纤中传输时脉冲的展宽 3)偏振模色散:基模可分解成两个垂直相交的偏振模,光脉冲在光纤中传输时现两个 垂直的偏振模间的时延差 4)光纤几何参数:包层直径、涂层直径、光纤不圆度 同心度误差:芯/包层<1um 涂覆层/包层<12um 不圆度=长轴直径-短轴直径/标准值 4、模场直径:基模光斑的大小标准:9.2+0.4um 模:光在光纤中的传输方式(单模、多模) 纤芯直径:8.3um 5、截止波长:保证光纤以基模传输的最小波长(G652 1100-1330nm) 常用光纤的主要技术特性 G652 衰减 1310nm≤0.36dB/km 1550nm≤0.22dB/km 模场直径 1310nm 9.3+0.5um 1550nm 10.5+0.8um 包层直径 125+1.0um 包层不圆度≤02% 模场/包层同心度误差≤1um 涂层直径 245+5um 涂层不圆度 / 涂层与包层同心度误差 <12um 截止波长 1100nm≤λc≤1330nm 零色散波长 1300nm-1324nm 零色散斜率≤0.093Ps/nm2.km 1288-1339nm波长范围内色散系数≤3.5 Ps/nm.km 1271-1360nm波长范围内色散系数≤5.3 Ps/nm.km 1550nm波长范围内色散系数≤17 Ps/nm.km 衰减不连续性—--在1310nm或1550nm处均没有大于0.01dB的不连续点,实际 一般控制≤0.03dB. 衰减不均匀性----在光纤后向散射曲线上,任意500米长度上的实测衰减值与 全长平均每500米的衰减值之差的最坏值应≤0.05dB. 外观检查----排丝整齐,颜色鲜明涂覆层牢固光洁,不脱皮. G655 (康宁LEAF、朗讯真波、长飞大保实) 康宁 LEAF :衰减: 1550nm ≤ 0.22dB/km 模场直径(MFD):9.5±0.6um 截止波长(λcc) 1470nm

光缆基础知识

一:架空光缆 (一):填空题: 1:架空光缆主要有钢绞线支承式和自承和两种。应优先选用钢绞线支承式。我国基本上都采用钢绞线支承式。这种结构是通过杆路吊线托挂或捆扎。对于长途一级干线需要部分架空时,市区用 管道光缆野外用埋式光缆。 2:架空线路的杆间距离,市区为35-40 郊区为40-50 。 3:架空光缆的吊线釆用规格为7/2.2mm 的镀锌钢绞线,吊线的安全系数不低于3(S≥3)对长途一级干线需要釆用架空挂设时,埋式钢丝铠装光缆重量超过时,在重负荷区可减少杆间距或釆用 1.5gk/m 钢绞线。 4:架空光缆应根据专用环境选择符合温度特性要求的光缆。-30°以下的地区不宜釆用架空光缆。 5:架空光缆的垂度的取定要考虑光缆架设过程中和架设后受到最大负载时产生的伸长率少于0.2% 。 6:架空光缆可适应的地杆上作伸缩余留,一般重负荷区要求每杆上都作“Ω”预留,中负荷区2-3档档作一预留,轻负荷区3-5档档作一处预留对于冰期地区可以不作余留,但布放时光缆不能拉得太紧注意自然垂度。 7:架空光缆釆用吊线托架即吊挂式最广泛的架接方法。 8:光缆挂钩距离要求为50cm 允许偏差不大于±3cm 电杆两侧的第一个挂钩。

9:光缆卡挂应均匀挂钩地吊线上的搭扣方向一致 挂钩托板齐全。 10:光缆吊挂式架设方法:(1)滑轮牵引法(2)杆下牵引法(3) 预挂钩牵引法。 11:缠绕式架空光缆釆用不锈钢扎线把光缆和吊线捆扎在一起这种方式具有省时省力不易损伤护层平时可避免风的冲击及维护方便优点。 12:光缆缠绕式架设方法(1)光缆临时架设(2)缠绕扎线。 13:用卡车架设缠绕光缆具用速度快,质量好,省时省力等优点。 14:用卡车架设缠绕光缆受条件限制,一般应符合下列条件1: 道路宽度能充许车辆行2:架空杆路距路面距离不大于3m 3:架设段内无障碍物4:吊线位于杆路其它线路的下层。 二:光缆敷设 (一):填空题: 1:光缆敷设按中继段光缆配盘图进行敷设。 2:中继段光缆配盘图或按此图制定的敷设作业计划表是光缆敷设的主要依据,一般不得任意改动避免盲目施工。 3:敷设路由必须改动时一般以不增长敷设长度为原则预先征得主管部门同意 。 4:光缆的弯曲半径不小于15倍施工过程中(非静止状态)

光纤基础知识汇总

光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。 微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常,光 纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤,光 纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。 在日常生活中,由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗 低得多,光纤被用作长距离的信息传递。 光纤结构 1、光纤(Optical Fiber)的典型结构是多层同轴圆柱体,自内向外由纤芯、包层和涂敷层三 部分组成。 纤芯 作用——传导光波 成分——高纯度SiO2+极少量掺杂剂(如P2O5) 掺杂目的是提高纤芯对光的折射率 包层 作用——为光的传输提供反射面和光隔离,并起一定的机械保护作用。将光波限制在纤芯中传播 成分——高纯度SiO2+极少量掺杂剂(如B2O3) 掺杂目的是使折射率略低于纤芯折射率 设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2,光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。 涂覆层 作用——保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤。同时增加光纤柔韧性。

一次涂覆层:丙烯酸酯,有机硅或硅橡胶材料 缓冲层:一般为性能良好的填充油膏 二次涂覆层:聚丙烯或尼龙等高聚物 光纤分类 (1)按照制造光纤所用的材料分类有: 石英系光纤; 多组分玻璃光纤; 塑料包层石英芯光纤; 全塑料光纤。 2)按折射率分布情况分类:光纤主要有三种基本类型: (多模阶跃折射率光纤)——纤芯折射率为n1保持不变,到包层突然变为n2。这种光纤一般纤芯直径2a=50~80μm,光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播,特点是 信号畸变大。 渐变型多模光纤(多模渐变射率光纤)——在纤芯中心折射率最大为n1,沿径向r向外围逐渐变小,直到包层变为n2。这种光纤一般纤芯直径2a为50μm,光线以正 弦形状沿纤芯中心轴线方向传播,特点是信号畸变小。 单模光纤——折射率分布和突变型光纤相似,纤芯直径只有8~10 μm,光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输一个模式(只传输主模),所 以称为单模光纤,其信号畸变很小。 突变型多模光纤: 渐变型多模光纤: 单模光纤:

光纤基础知识点

1、第一根光纤是什么时候岀现的?其损耗是多少? 答:第一根光纤大约是 1950年出现的。传输损耗高达 1000dB/km左右。 2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。 答:光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。 系统中光发送机将电信号转换为光信号,并将生成的光信号注入光纤光缆,调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机,光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号,完成信号的传送。中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点? 答:光纤通信具有容量大,损耗低、中继距离长,抗电磁干扰能力强,保密性能好,体积小、重量轻,节省有色金属和原材料等优点;但它也有抗拉强度低,连接困难,怕水等缺点。 1 ?光纤是由哪几部分组成的?各部分有何作用? 答:光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光 的要求;涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤,同时增加光纤的柔韧性。 4?简述光纤的导光原理。 答:光纤之所以能够导光就是利用纤芯折射率略高于包层折射率的特点,使落于数值孔径角)内的光线都能收集在光纤中,并在芯包边界以内形成全反射,从而将光线限制在光纤中传播。 7.均匀光纤纤芯和包层的折射率分别为m=1.50,心=1.45,光纤的长度L=10Km试求:(1)光纤的相对折 射率差△; (2)数值孔径NA ( 3)若将光纤的包层和涂敷层去掉,求裸光纤的NA和相对折射率差 厲2 -n22 1.52 -1.452 2n “2- 2 1.52 (2)NA = m ?. 2.': =15 』2 0.033 = 0.39 (3)若将光纤的包层和涂敷层去掉,则相当于包层的折射率n2=1,则 解:(1) = 3.3% 2 2 n r -n2 2 2 1.5 -1 2厲 2 1.52 = 28.1% NA = 口?、2」:-1 . 5』2 0.281.1 2 而NA = sin '0最大为1,所以说只要光纤端面的入射角在90°以内,就可以在光纤中形成全反射。&已知阶跃型光纤,纤芯折射率n1=1.50,相对折射率差△ =0.5%,工作波长入0=1.31卩m,试求:(1 )保证光纤单模传输时,光纤的纤芯半径a应为多大? (2)若a=5g m,保证光纤单模传输时,n2应如何选择? 解:(1)因为是阶跃型光纤,所以归一化截止频率Vc= 2.405 ; V = — n^ 2 …:2.405 丸0 a—。5」 n八2厶2二 2.405 1.31l m ----------- 一X ------------------ 1.50 2 0.5% 2 二 二3.34:Q m (2)若a=5g m,保证光纤单模传输时,

光纤基础知识简介

光纤简介 、光纤概述 光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常,光纤一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode,LED )或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。 二、光纤工作波长 光是一种电磁波。可见光部分波长围是:390nm —760nm(纳米),大于 760nm 部分是红外光,小于390nm 部分是紫外光。光纤的工作波长有短波长0.85阿、长波长1.31阿和1.55 。光纤损耗一般是随波长加长而减小,0.85 gm 的损耗为2.5dB/km , 1.31 un 的损耗为0.35dB/km , 1.55 un 的损耗为0.20dB/km ,这是光纤的最低损耗,波长1.65 gn以上的损耗趋向加大。 三、光纤分类 光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的,各种分类如下。 (1 )工作波长:紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85 u m、1.3um、1.55um)。 (2)折射率分布:阶跃(SI)型光纤、近阶跃型光纤、渐变(GI)型光纤、其它(如三角型、W 型、凹陷型等)。 3)传输模式:单模光纤(含偏振保持光纤、非偏振保持光纤)、多模 光纤

(4)原材料:石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤(如塑料包层、液体纤芯等)、红外材料等。按被覆材料还可分为无机材料(碳等)、金属材料(铜、镍等)和塑料等。 (5)制造方法:预塑有汽相轴向沉积(VAD )、化学汽相沉积(CVD)等,拉丝法有管律法(Rod intube )和双坩锅法等。 四、单模光纤与多模光纤 光纤是一种光波导,因而光波在其中传播也存在模式问题。所谓“模” 是指以一定角速度进入光纤的一束光。模式是指传输线横截面和纵截面的电磁场结构图形,即电磁波的分布情况。一般来说,不同的模式有不同的的场结构,且每一种传输线都有一个与其对应的基模或主模。基模是截止波长最长的模式。除基模外,截止波长较短的其它模式称为高次模。 根据光纤能传输的模式数目,可将其分为单模光纤和多模光纤。多模光纤允许多束光在光纤中同时传播,从而形成模分散(因为每一个模光进入光纤的角度不同它们到达另一端点的时间也不同,这种特征称为模分散)。模分散技术限制了多模光纤的带宽和距离。单模光纤只能允许一束光传播,所以单模光纤没有模分散特性。 (1)单模光纤 单模光纤(Single Mode Fiber)的中心高折射率玻璃芯直径有三种型号:8阿、9 和10 gm,只能传一种模式的光。相同条件下,纤径越小衰减越小,可传输距离越远。中心波长为1310nm 或1550nm 。单模光纤用激光器作为光源。单模光纤用于主干、大容量、长距离的系统。 单模口发射功率围一般在OdBm左右,一些超长距接口会高达+5dBm , 接收功率的围在-23 dBm到OdBm之间。(注:最大可接收功率叫做过载光功率,最小可接收功率叫做接收灵敏度。工程上要求正常工作接收光功率小于过载光功率3 —5dBm,大于接

光纤基础知识点复习进程

1、第一根光纤是什么时候出现的?其损耗是多少? 答:第一根光纤大约是1950年出现的。传输损耗高达1000dB/km 左右。 2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。 答:光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。 系统中光发送机将电信号转换为光信号,并将生成的光信号注入光纤光缆,调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机,光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号,完成信号的传送。中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点? 答:光纤通信具有容量大,损耗低、中继距离长,抗电磁干扰能力强,保密性能好,体积小、重量轻,节省有色金属和原材料等优点;但它也有抗拉强度低,连接困难,怕水等缺点。 1.光纤是由哪几部分组成的?各部分有何作用? 答:光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求;涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤,同时增加光纤的柔韧性。 4.简述光纤的导光原理。 答:光纤之所以能够导光就是利用纤芯折射率略高于包层折射率的特点,使落于数值孔径角)内的光线都能收集在光纤中,并在芯包边界以内形成全反射,从而将光线限制在光纤中传播。 7.均匀光纤纤芯和包层的折射率分别为n 1=1.50,n 2=1.45,光纤的长度L=10Km 。试求:(1)光纤的相对折射率差Δ;(2)数值孔径NA ;(3)若将光纤的包层和涂敷层去掉,求裸光纤的NA 和相对折射率差Δ。 解:(1)%3.31.5245.11.5 2n n -n 2 222122 21=?-=?= (2) 0.39 0.03321.521=??=?=n NA (3)若将光纤的包层和涂敷层去掉,则相当于包层的折射率n 2=1,则 %1.281.5211.5 2n n -n 2 222122 21=?-=?= .12 0.28121.521=??=?=n NA 而 sin 0φ=NA 最大为1,所以说只要光纤端面的入射角在90O 以内,就可以在光纤中形成全反射。 8.已知阶跃型光纤,纤芯折射率n 1=1.50,相对折射率差Δ=0.5%,工作波长λ0=1.31μm ,试求:(1)保证光纤单模传输时,光纤的纤芯半径a 应为多大? (2)若a =5μm ,保证光纤单模传输时,n 2应如何选择? 解:(1)因为是阶跃型光纤,所以归一化截止频率Vc =2.405; ()m m n a a n V μπμπλλπ34.3231.1%5.0250.1405.222405 .2 405.2220110=???=??<∴

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