服务大厅

当前位置:首页 >> 服务与支持 >>  服务大厅
光纤光缆的基本知识(一文了解清楚)
发布时间:2020-05-14 08:48:04 | 浏览次数:

1。简述光纤的组成。

答:光纤由两个基本部分组成:纤芯、包层和透明光学材料涂层。

2。描述光纤线路传输特性的基本参数是什么?

A: 包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。

3。光纤衰减的原因是什么?

A: 光纤衰减是指一根光纤的两个截面之间的光功率的衰减,它与波长有关。衰减的主要原因是连接器和接头引起的散射、吸收和光损耗。

4。衰减系数是如何定义的?

答:定义为稳态下均匀光纤单位长度衰减(dB/km)。

5。什么是插入损耗?

答:指在光传输线路中插入光学元件(如连接器或耦合器)引起的衰减。

6。光纤的带宽与什么有关?

A: 光纤带宽是指在光纤传输函数中,当光功率的振幅小于零频振幅50%或3dB时的调制频率。光纤的带宽与其长度近似成反比,带宽长度的乘积是常数。

7。光纤的色散是多少?怎么回事?

A: 光纤色散是指光纤中群延迟的展宽,包括模式色散、材料色散和结构色散。这取决于光源和光纤的特性。

8。如何描述光纤中信号传播的色散特性?

答:可以用脉冲展宽、光纤带宽和光纤色散系数来描述。

9。截止波长是多少?

A: 它是指光纤中只能传导基本模的最短波长。对于单模光纤,截止波长必须小于传导光的波长。

10。光纤的色散对光纤通信系统的性能有什么影响?

A: 光纤的色散将使光脉冲在光纤中的传输变宽。影响误码率、传输距离和系统速率。

11。什么是反向散射?

A: 后向散射是测量沿光纤长度衰减的一种方法。光纤中的大部分光功率是正向传播的,但也有少数光功率向照明器背面散射。利用分光镜可以观察到背向散射的时间曲线。从一端开始,不仅可以测量均匀光纤的长度和衰减,还可以测量接头和连接器处的局部不规则性、断点和光功率损耗。

12。OTDR的测试原理是什么?功能是什么?

答:OTDR是根据光的后向散射和菲涅耳反射原理制作的。它利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获得衰减信息。它可以用来测量光纤的衰减、接头损耗、光纤失效点的位置,了解沿光纤长度的损耗分布。它是光缆施工、维护和监测中不可缺少的工具。其主要参数包括:动态范围、灵敏度、分辨率、测量时间和盲区。

13。OTDR的盲区是什么?对测试有什么影响?在实际测试中如何处理盲区?

A: 通常,由OTDR接收机饱和引起的一系列盲点称为盲区。

光纤中的盲区可分为事件盲区和衰减盲区:由有源连接器的干涉引起的反射峰起点到接收器饱和峰的距离称为事件盲区;从反射峰的起始点到光纤中有源连接器干涉引起的其它事件可以识别的点的距离称为衰减盲区

对于OTDR,盲区越小越好。随着脉冲宽度的增加,盲区增大。虽然脉冲宽度的增加增加了测量长度,但也增加了测量盲区。因此,在测试光纤时,光纤对OTDR及其邻近事件点的测量应采用窄脉冲,而对光纤远端的测量应采用宽脉冲。

14。OTDR能测量不同类型的光纤吗?

答:如果用单模OTDR模块测量多模光纤,或者用多模OTDR模块测量芯径为62.5mm的单模光纤,光纤长度的测量结果不受影响,但光纤损耗等结果,光连接器损耗和回程损耗不正确。因此,在测量光纤时,有必要选择与被测光纤匹配的OTDR进行测量,以得到各项性能指标的正确结果。

15。普通光学测试仪器中的“1310nm”或“1550nm”是什么意思?

A: 它是指光信号的波长。光纤通信的波长范围在近红外区域,波长在800nm到1700nm之间。它通常分为短波段和长波段,前者指850nm波长,后者指1310nm和1550nm波长。

16。在目前的商用光纤中,哪种波长的光具有最小的色散?什么波长的光损耗最小?

答:1310nm波长的光色散最小,1550nm波长的光损耗最小。

17。根据纤芯折射率的变化,如何对光纤进行分类?

答:分为阶梯纤维和梯度纤维。阶梯光纤带宽窄,适用于小容量的短距离通信;渐变光纤带宽宽,适用于大、中容量通信。

18。如何根据光纤中光波传输的不同模式对光纤进行分类?

答:分为单模光纤和多模光纤。单模光纤的纤芯直径约为1-10μM,在给定的波长下,只传输一个基波模式,适用于大容量的远程通信系统。多模光纤可以传输多模光波,其芯径约为50-60μM,传输性能比单模光纤差。

在传输多路保护的电流差动保护时,变电站通信室的光电转换装置与主控室的保护装置之间采用多模光纤。

19。阶跃折射率光纤数值孔径(NA)的意义是什么?

A: 数值孔径(NA)表示光纤的集光能力。Na越大,光纤的集光能力越强。

20。单模光纤的双折射率是多少?

答:单模光纤中有两种正交偏振模式。当光纤不是完全柱对称时,两个正交偏振模不退化。两个正交偏振模之差的绝对值是双折射。

21。最常见的电缆结构是什么?

答:有两种类型:绞合型和骨架型。

22。光缆的主要成分是什么?

答:主要由纤维芯、纤维糊、护套材料、聚对苯二甲酸丁二醇酯等材料组成。

23。光缆的铠装是什么?

答:指专用光缆(如海底光缆)中使用的保护元件(通常为钢丝或钢带)。铠装附在电缆的内护套上。

24。光缆护套用什么材料?

A: 光缆护套通常由聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)材料制成,其作用是保护光缆芯免受外界影响。

25。列出电力系统中使用的特殊光缆。

A: 特殊光缆有三种:地线复合光缆(OPGW)置于钢包铝绞线结构的电力线中。OPGW光缆的应用起到了地线和通信的双重作用,有效地提高了铁塔的利用率。

缠绕式光缆(gwwop)是将光缆缠绕或悬挂在既有输电线路处的地线上。

自承式光缆(ADSS)具有很强的抗张能力,可直接悬挂在两个最大跨度为1000米的输电塔之间。

26.OPGW光缆的应用结构是什么?

答:主要包括:1)塑料管层绞+铝管结构;2)中心塑料管+铝管结构;3)铝骨架结构;4)螺旋铝管结构;5)单层不锈钢管结构(中心不锈钢管结构,不锈钢管层绞结构);6) 复合不锈钢管结构(中心不锈钢管结构、不锈钢管层扭转结构)。

27.OPGW电缆芯外绞合线的主要成分是什么?

答:由AA线(铝合金线)和as线(铝包钢线)组成。

28。选择OPGW光缆型号的技术条件是什么?

答:1)OPGW电缆的标称抗拉强度(RTs)(KN);2)OPGW电缆的纤芯数(SM);3)短路电流(KA);4)短路时间(s);5)温度范围(℃)。

29。光缆弯曲度如何限制?

答:光缆弯曲半径不小于光缆外径的20倍,施工过程中不小于光缆外径的30倍(非静态)。

30。ADSS光缆工程中应注意什么?

答:光缆的机械设计、吊点的确定、配套硬件的选择和安装是三项关键技术。

31。主要的电缆配件是什么?

A: 电缆五金指用于安装电缆的五金件,主要包括:耐张线夹、悬垂线夹、减振器等。

32。光纤连接器有两个基本性能参数。它们是什么?

答:光纤连接器俗称柔性接头。针对单光纤连接器的光学性能要求,重点研究了插入损耗和返回损耗两个最基本的性能参数。

33。常见的光纤连接器有哪些?

答:根据不同的分类方法,光纤连接器可以分为不同的类型。根据传输介质的不同,可分为单模光纤连接器和多模光纤连接器。根据结构的不同,可分为FC、SC、St、D4、DIN、biconic、mu、LC、MT等类型。根据连接器的引脚端面,可分为FC、PC(UPC)和APC。常用光纤连接器:FC/PC型光纤连接器、SC型光纤连接器、LC型光纤连接器。

34。在光纤通信系统中,下列项目是常见的,请注明其名称。

AFC、FC适配器、St适配器、SC适配器、FC/APC、FC/PC连接器、SC连接器、St连接器、LC跳线、Mu跳线、单模或多模跳线

35。光纤连接器的插入损耗(或插入损耗)是多少?

答:是指由于连接器的介入而引起的传输线有效功率的降低量。对用户来说,价值越小越好。根据ITU-T,该值不得大于0.5dB

36。光纤连接器的回波损耗(或反射衰减、回波损耗、回波损耗)是多少?答:它是测量从连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率组件。其典型值不应小于25dB。

37。LED和半导体激光器发出的光之间最显著的区别是什么?

A: LED产生的光是宽光谱的非相干光,激光产生的光是窄光谱的相干光。

38。LED和LD的工作特性最明显的区别是什么?A: LED没有阈值,LD有阈值。只有当注入电流超过阈值时才会产生激光。

39。两种常用的单纵模半导体激光器是什么?

答:DFB激光器和DBR激光器都是分布反馈激光器。它们的光反馈由光腔中的分布反馈布拉格光栅提供。

40。两种主要的光接收设备是什么?

A: 主要有光电二极管(pin管)和雪崩光电二极管(apd)。

41。光纤通信系统中产生噪声的原因是什么?

答:有消光比不合格引起的噪声、光强随机变化引起的噪声、时间抖动引起的噪声、接收端的点噪声和热噪声、光纤的模噪声、色散引起的脉冲展宽引起的噪声、LD的模分布噪声,半导体激光器频率啁啾产生的噪声和反射产生的噪声。

42。在传输网络的建设中,主要使用什么光纤?它的主要特点是什么?

A: 主要有三种类型,即G.652常规单模光纤G.653色散位移单模光纤和G.655非零色散位移光纤。

G、 652单模光纤在C波段1530-1565nm和L波段1565-1625nm的色散比较大,一般为17-22psnm·km,系统速度达到2.5Gbit/s以上,需要色散补偿。在10Gbit/s时,色散补偿的成本很大。它是传输网络中最常见的光纤。

G、 653色散位移光纤在C波段和L波段的色散一般为-1~3.5psnnm•km,1550nm处为零色散,系统速度分别达到20gbit/s和40Gbit/s,是单波长超长距离传输的最佳光纤。但由于DWDM具有零色散特性,在扩容时会产生非线性效应,导致信号串扰和四波混频FWM,因此不适用于DWDM。

G、 655非零色散位移光纤:G.655非零色散位移光纤在C波段的色散为1-6psnm·km,在L波段的色散为6-10psnm·km。色散很小,避免了零色散区。它不仅可以抑制FWM,还可以用于DWDM扩容和高速系统。新型G.655光纤的有效面积可以扩展到普通光纤的有效面积1.5倍大的有效面积可以降低光纤的功率密度和非线性效应。

43。什么是光纤非线性?

答:当输入光功率超过一定值时,光纤的折射率将与光功率呈非线性关系,并产生拉曼散射和布里渊散射,使入射光的频率发生变化。

44。光纤非线性对传输有什么影响?

A: 非线性效应会引起一些额外的损耗和干扰,使系统性能恶化。WDM系统光功率大,沿光纤传输距离远,产生非线性失真。有两种非线性失真:受激散射和非线性折射。受激散射包括拉曼散射和布里渊散射。这两种散射降低了入射光的能量,造成损耗。当输入功率很小时,可以忽略不计。

45岁。什么是无源光网络?

答:PON是本地用户接入网中的光纤环网,基于无源光器件,如耦合器、分配器等

光纤衰减的多种原因

光纤衰减的多种原因

一。光纤衰减的主要原因有:固有损耗、弯曲损耗、挤压损耗、杂质损耗、不均匀性和对接损耗。

固有损耗:是光纤的固有损耗,包括瑞利散射、固有吸收等。

弯曲:当光纤弯曲时,由于散射,部分光纤中的光会丢失,造成损耗。

挤压:纤维在挤压过程中由于小的弯曲而造成的损耗。

杂质:由于杂质在光纤中吸收和散射光而引起的损耗。

非均匀性:光纤材料折射率不均匀引起的损耗。

对接:光纤对接造成的损耗,如:轴线不同(要求单模光纤同轴度小于零点8μm)、端面与轴线不垂直、端面不均匀、对接直径不匹配、熔接质量差等。

当光从光纤的一端进入另一端时,光的强度降低。这意味着在光信号通过光纤传播后,光能会衰减。这说明光纤中有一些物质或由于某种原因,阻挡了光信号。这是光纤的传输损耗。只有降低光纤损耗,才能使光信号畅通无阻。

2。光纤损耗分类

光纤损耗大致可分为光纤的固有损耗和光纤制成后由使用条件引起的附加损耗。具体如下:

光纤损耗可分为固有损耗和附加损耗。

固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和纤维结构不完善引起的损耗。

附加损耗包括微弯损耗、弯曲损耗和连接损耗。

其中,附加损耗是在光纤铺设过程中人为造成的。在实际应用中,不可避免地要将光纤逐一连接起来,造成损耗。光纤的小弯曲、小挤压、小张力也会造成损耗。这些都是光纤使用条件造成的损失。主要原因是在这种情况下,光纤芯中的传输模式发生了变化。尽可能避免额外的损失。接下来,我们只讨论光纤的固有损耗。

在固有损耗中,散射损耗和吸收损耗由光纤材料本身的特性决定,不同工作波长引起的固有损耗也不同。了解损耗机理,分析各种因素造成的损耗,对低损耗光纤的发展具有重要意义。

三。材料吸收损耗

制造光纤的材料能吸收光能。光纤材料中的粒子在吸收光能后,会产生振动和热量,然后将能量耗散,导致吸收损耗。我们知道物质是由原子和分子组成的,而原子是由原子核和原子核外的电子组成的。电子在一定的轨道上围绕原子核旋转。就像我们生活的地球,像金星和火星这样的行星都围绕着太阳旋转。每个电子在某一轨道上都有一定的能级,或在每个轨道上都有一定的能级。

靠近原子核的轨道能级较低,离原子核越远,轨道能级越高。轨道之间的能级差称为能级差。当电子从低能级跃迁到高能级时,必须吸收相应能级差的能量。

在光纤中,当某一能级的电子被对应于能级差的波长的光照射时,低能级轨道上的电子将跃迁到高能级轨道上。这个电子吸收光能,导致光的吸收损失。

二氧化硅(二氧化硅)是制造光纤的基本材料,它本身吸收光。一种是紫外吸收,另一种是红外吸收。目前,光纤通信只工作在零点8~1点6μm波长范围内,因此我们只讨论该范围内的损耗。

石英玻璃中电子跃迁的吸收峰约为0.1分-0.2分紫外区μm波长。随着波长的增加,石英光纤的吸收逐渐减小,但在波长大于1μM时,影响范围非常大,但紫外吸收对石英光纤在红外波段的工作影响不大。例如,在0.6分μm波长,紫外吸收可达到1dB/km,并可降低到0.2分-0.3分贝/公里在0.8分μm波长,但仅0.ldb/公里在1.2款μm波长。

石英纤维的红外吸收损耗是由材料在红外区的分子振动引起的。在2μM以上有几个振动吸收峰。

由于光纤中各种掺杂元素的影响,石英光纤在2μM以上的波长不可能有一个低损耗窗口1.85分μm为LDB/km。

通过研究,还发现石英玻璃中存在一些“破坏者”,主要是一些有害的过渡金属杂质,如铜、铁、铬、锰等。在光的照射下,这些“恶棍”贪婪地吸收光能并四处跳跃,造成光能的损失。通过去除“麻烦制造者”并对用于制造光纤的材料进行化学净化,可以大大降低损耗。

石英光纤中的另一个吸收源是oh周期的研究。研究发现,在光纤的工作波段有三个吸收峰,分别是0.95分微米,1.24条μm和1.38条μm,其中1.38条其中μm最为严重,对光纤的影响最大。波长为1.38条μm,吸收峰损失0.0001过氧化氢高达33dB/km。

这些氢自由基是从哪里来的?氢氧有很多来源。首先,制造光纤的材料中含有水和氢氧化合物。这些氢氧化合物在原料的提纯过程中不易去除,最终以氢氧的形式留在光纤中。第二,用于制造光纤的氢氧产品中含有少量的水。第三,光纤制造过程中的化学反应会产生水。四是引入外部空气水蒸气入口。但是,目前的制造工艺已经发展到很高的水平,过氧化氢的含量已经下降到足够低的水平,对光纤的影响可以忽略不计。

四。散射损耗

在黑暗中,用手电筒照向空中,你可以看到一束光。人们还看到,天空探照灯在一夜之间发出一道厚厚的光束。

为什么我们会看到这些光束?这是因为大气中漂浮着许多小颗粒物,如烟尘。当光照在这些粒子上时,它会向各方向散射和发射。这种现象最早是由瑞利发现的,所以人们称这种散射为瑞利散射。

散射是如何产生的?原始的微粒,如分子、原子、电子等,以一定的固有频率振动,并能释放出与振动频率对应的波长的光。粒子的振动频率由其大小决定。粒子越大,振动频率越低,波长越长;粒子越小,振动频率越高,波长越短。这种振动频率称为粒子的固有振动频率。但这种振动不是自己产生的,它需要一定的能量。一旦粒子暴露在一定波长的光下,且光的频率与粒子的固有振动频率相同,就会引起共振。粒子中的电子开始以这个振动频率振动。结果,粒子向各个方向散射光。入射光的能量被吸收并转化为粒子的能量。粒子以光能的形式再次射出能量。因此,对于那些从外面观察的人来说,似乎在光线照射到粒子之后,它会向四面八方飞去。

光纤中也存在瑞利散射,由此产生的光损耗称为瑞利散射损耗。从目前光纤制造技术水平来看,瑞利散射损耗是不可避免的。然而,由于瑞利散射损耗与波长的四次方成反比,当光纤工作在长波长区域时,瑞利散射损耗的影响可以大大减小。

5。我帮不了你

光纤结构不完善,如光纤中有气泡和杂质,或厚度不均匀,特别是纤芯与包层的界面不光滑,当光线到达这些地方时,有些光线会向四面八方散射,造成损耗。这种损失可以通过改进纤维制造工艺来克服。散射使光向各个方向射出,部分散射光沿与光纤传播相反的方向反射回来,可在光纤的入射端接收。光的散射使部分光能损失,这是预料不到的。然而,这种现象也可以被我们利用,因为如果我们分析在发送端接收光的强度,我们可以检查该光纤的断点、缺陷和损耗。这样,通过人类的智慧,坏事变成好事

近年来,光纤通信在许多领域得到了广泛的应用。要实现光纤通信,一个重要的问题是尽可能减少光纤的损耗。所谓损耗是指单位长度光纤的衰减,单位为分贝/公里。光纤损耗直接影响到传输距离或中继站之间的距离。因此,了解和减少光纤的损耗对于光纤通信具有重要的现实意义。

1、 光纤吸收损耗

这是由光纤材料和杂质吸收光能引起的。它们以热能的形式在光纤中消耗光能,这是光纤损耗中的一个重要损耗。吸收损失包括:

一。物质的本征吸收损失是由物质的本征吸收引起的。它有两个频段,一个在近红外8-12μm波段,本征吸收是由振动引起的。另一个本征吸收带在紫外波段。当吸收很强时,它的尾巴会拖到0.7分-1.1款μM波段。

2。掺杂离子和杂质离子引起的吸收损失中含有铁、铜、铬等过渡金属。它们有自己的吸收峰和吸收带,并随它们的价态而变化。过渡金属离子吸收引起的纤维损耗取决于其浓度。另外,OH-的存在也会产生吸收损失。OH-的基本吸收峰在2.7μm左右,吸收带在0.5-1.0μm之间,对于纯石英光纤,杂质引起的损耗可以忽略不计。

三。原子缺陷吸收损耗光纤材料由于受热或强辐射会激发产生原子缺陷,从而引起光的吸收和损耗,但一般来说,这种影响很小。

2、 光纤散射损耗

光纤内部的散射会降低传输功率并产生损耗。其中最重要的散射是瑞利散射,它是由纤维材料的密度和成分变化引起的。

在光纤材料的加热过程中,由于热湍流的存在,原子的可压缩性不均匀,材料的密度不均匀,折射率不均匀。非均匀性在冷却过程中是固定的,其尺寸小于光波波长。当光遇到这些具有随机起伏的非均匀材料时,它会改变光的传播方向,引起散射和损耗。此外,光纤中氧化物浓度的不均匀和掺杂也会引起散射和损耗。

3、 波导散射损耗

实际上,它是由表面畸变或粗糙度引起的模式转换或模式耦合。由于界面的起伏,一种模式会产生其他的传输模式和辐射模式。由于光纤传输中不同模式的衰减不同,在长距离模式转换过程中,衰减小的模式变成衰减大的模式。经过连续变换和逆变换后,虽然各模的损耗是平衡的,但总模会产生附加损耗,即由于模变换而产生的附加损耗,即波导散射损耗。为了减少这种损失,我们需要改进纤维制造工艺。对于拉伸性能好或质量好的纤维,这种损耗可以忽略不计。

4、 光纤弯曲引起的辐射损耗

光纤是柔性的,可以弯曲,但当它弯曲到一定程度时,虽然光纤可以导光,但它会改变光的传输方式。从传输模式到辐射模式,一部分光能穿透包层或通过包层,成为辐射模式向外界的泄漏损耗,导致损耗。当弯曲半径大于5-10cm时,弯曲造成的损失可以忽略不计。

在光纤溶液连接中,色谱排列顺序如下:

蓝色;橙色;绿色;棕色;灰色;白色;红色;黑色;黄色;紫色;粉末;绿色;

光缆中束的排列顺序如下:

1: 当多芯光纤在光缆中时,将受到多束管的保护。其排列顺序一般包括绿、红、白束管

绿光管为第一管;

绿梁旁边的第二管白梁管理委员会:

在白色束管(第二管)旁边的束是第三管;

按顺序推进

红色的管子是最后一根管子。

2: 在光缆中采用多芯光纤的情况下,也会有一束管子,用不同颜色的钢丝绳捆扎,以区分捆扎顺序。色谱图如下:

蓝色;橙色;绿色;棕色;

灰色;白色;红色;黑色;

黄色;紫色;粉末;本;

以蓝色钢丝绳为第一捆捆扎地面;

橙色的丝绳是第二捆;

绿色

3: 无论在束管或钢丝绳中,它们的色谱排列都是:蓝色;橙色;绿色;棕色;灰色;白色;红色;黑色;黄色;紫色;粉末;本;一管一束最多12个。

其他厂家有白1、白2、白3等

 

地址:浙江省衢州市常山县金川街道龙江路15号(生产)

         宁波市江北区江安路钻石商业广场1102 (市场和研发)      

电话:0574- 87008826, 87351095

移动: 13486402870 刘经理        

传真:0574-87008826






© 2022 浙江杰昆科技有限公司 版权所有   浙ICP备18043149号-1