光纜、光纖基礎(chǔ)知識(shí)及維修技術(shù)交流材料

1、1 一、光纖、光纜基本概念 二、光纖、光纜傳輸特性 三、光纖、光纜的日常維護(hù) 目錄 四、常見(jiàn)故障處理交流 2 一、光纖、光纜基本概念 1、什么是光纖？ 2、光纖結(jié)構(gòu) 光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱(chēng)，是以光脈沖的形式來(lái)傳輸信號(hào)，材質(zhì)一 玻璃或有機(jī)玻璃為主的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。 光纖(Optical Fiber)是由中心的纖芯和外圍 的包層同軸組成的圓柱形細(xì)絲。纖芯的折射率 比包層稍高，損耗比包層更低，光能量主要在 纖芯內(nèi)傳輸。包層為光的傳輸提供反射面和光 隔離，并起一定的機(jī)械保護(hù)作用。 設(shè)纖芯和包層的折射率分別為n1和n2，光 能量在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件是n1n2。 （一）光纖基礎(chǔ)知識(shí) 3 3、光纖的分類(lèi)？ 光

2、纖擁有多種的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，常用的包括從工作波長(zhǎng)、折射率分布、傳 輸模式、原材料和制造方法。 （1）工作波長(zhǎng)：紫外光纖、可觀光纖、近紅外光纖、紅外光纖（紅外光纖（ 850nm、1300nm、1550nm）。 （2）折射率分布：階躍（SI）型、近階躍型、漸變（GI）型、其它（如三 角型、W型、凹陷型等）。 （3）傳輸模式：?jiǎn)文９饫w、單模光纖、多模光纖多模光纖。 （4）原材料：石英玻璃石英玻璃、多成分玻璃、塑料、復(fù)合材料、紅外材料等。 （5）被覆材料：無(wú)機(jī)材料（碳等）、金屬材料（銅、鎳等）和塑料等。 （6）制造方法：預(yù)塑有汽相軸向沉積（VAD）、化學(xué)汽相沉積（CVD）等， 拉絲法有管律法（Rod int

3、ube）和雙坩鍋法等。 一、光纖、光纜基本概念 （一）光纖基礎(chǔ)知識(shí) 4 一、光纖、光纜基本概念 （一）光纖基礎(chǔ)知識(shí) 4、單模、多模光纖的區(qū)別及應(yīng)用？ 根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)的不同，光纖可分為單模光纖和多模光纖。 所謂“?！笔侵敢砸欢ń撬俣冗M(jìn)入光纖的一束光。 單模光纖：?jiǎn)文９饫w：采用固體激光器做光源，只能允許一束光傳播， 所以單模光纖沒(méi)有模分散特性，因而單模光纖的纖芯相對(duì)較 細(xì)，傳輸頻帶寬、容量大、傳輸距離長(zhǎng)，但成本較高；一般 應(yīng)用在大容量、長(zhǎng)距離傳輸?shù)膱?chǎng)合，是未來(lái)光纖傳輸?shù)陌l(fā)展 方向。 多模光纖：多模光纖：采用發(fā)光二極管做光源，允許多束光在光纖內(nèi)同 時(shí)傳輸，因而存在模分散，因此多模光纖的芯線(xiàn)較粗，傳輸

4、 速度低、距離短，但成本較低；一般用于室內(nèi)或相鄰較近場(chǎng) 所。 5 一、光纖、光纜基本概念 （一）光纖基礎(chǔ)知識(shí) 5、常見(jiàn)光纖連接器？ （1）FC型光纖連接器 FC是Ferrule Connector的縮寫(xiě)，表明其外部加強(qiáng)方式是采用金 屬套，緊固方式為螺絲扣(配線(xiàn)架上用的最多)。 6 一、光纖、光纜基本概念 （一）光纖基礎(chǔ)知識(shí) 5、常見(jiàn)光纖連接器？ （2）SC型光纖連接器 連接GBIC光模塊或普通光纖收發(fā)器的連接器，它的外殼呈矩形，緊 固方式是采用插拔銷(xiāo)閂式，不須旋轉(zhuǎn)。(路由器交換機(jī)上用的最多)。 7 一、光纖、光纜基本概念 （一）光纖基礎(chǔ)知識(shí) 5、常見(jiàn)光纖連接器？ （3）ST型光纖連接器 常用于

5、光纖配線(xiàn)架，外殼呈圓形，緊固方式為螺絲扣（常用于光纖配 線(xiàn)架）。 8 一、光纖、光纜基本概念 （一）光纖基礎(chǔ)知識(shí) 5、常見(jiàn)光纖連接器？ （4）LC型光纖連接器 連接SFP模塊的連接器，它采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖 機(jī)理制成。（路由器常用） 9 一、光纖、光纜基本概念 （一）光纖基礎(chǔ)知識(shí) 6、光纜色譜排序？ 10 一、光纖、光纜基本概念 （二）光纜基礎(chǔ)知識(shí) 光纜是一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外包有護(hù)套，有 的還包覆外護(hù)層，用以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)傳輸?shù)囊环N通信線(xiàn)路。 1、什么是光纜？ 2、光纜的基本結(jié)構(gòu)？ 光纜一般由纜芯、加強(qiáng)元件和保護(hù)層三部分組成。 11 一、光纖、光纜基本概念 （二）

6、光纜基礎(chǔ)知識(shí) 3、光纜的分類(lèi)？ （1）按敷設(shè)方式分有：自承重架空光纜，管道光纜，鎧裝地埋光鎧裝地埋光 纜纜和海底光纜。 （2）按光纜結(jié)構(gòu)分有：束管式光纜束管式光纜，層絞式光纜，緊抱式光纜， 帶式光纜，非金屬光纜和可分支光纜。 （3）按用途分有：長(zhǎng)途通訊用光纜、短途室外光纜、混合光纜和 室內(nèi)用光纜。 12 一、光纖、光纜基本概念 （二）光纜基礎(chǔ)知識(shí) 4、光纜的命名？ （1）型號(hào)組成 型式代號(hào)、規(guī)格代號(hào)和特殊性能標(biāo)識(shí)（可缺省）之間應(yīng)空一格。 13 一、光纖、光纜基本概念 （二）光纜基礎(chǔ)知識(shí) 4、光纜的命名？ （2）型式組成 型式由五個(gè)部分組成，其中結(jié)構(gòu)特征指纜芯結(jié)構(gòu)和光纜派生結(jié)構(gòu)特 征。 具體解析

7、，可參考YDT 908-2011 光纜型號(hào)命名方法詳細(xì)說(shuō)明 14 一、光纖、光纜基本概念 （二）光纜基礎(chǔ)知識(shí) 4、光纜的命名？ （3）范例 GYTA-8B1.3 含義： 通信用室外光纜（GY） 填充式結(jié)構(gòu)（T） 鋁-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（A） 8芯（8） 常規(guī)單模光纖G.652C（B1.3） 15 一、光纖、光纜基本概念 （二）光纜基礎(chǔ)知識(shí) 5、光纜色譜排序？ 16 二、光纖/光纜傳輸特性 （一）損耗特性 光波在光纖中傳輸時(shí)，隨著傳輸距離的增加，其強(qiáng)度逐漸減弱， 光纖對(duì)光波產(chǎn)生嚴(yán)重衰減作用，這就是光纖的損耗。它的大小在很大 程度上決定著光中繼距離的長(zhǎng)短。 1、吸收損耗：光波在光纖中傳輸時(shí)，如果有部分

8、光被光材料吸收， 而轉(zhuǎn)換為熱能，這種衰減現(xiàn)象叫做吸收損耗。 2、散射損耗：由于光纖的結(jié)構(gòu)不均勻，使光纖中傳導(dǎo)的光在不均勻點(diǎn) 變更其傳播方向，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光的色散，由此產(chǎn)生的損耗叫散射損 耗。 3、彎曲損耗:當(dāng)光纖軸線(xiàn)彎曲時(shí)，將有部分光線(xiàn)從纖芯滲入包層和護(hù)層， 甚至透過(guò)護(hù)層而逸出，造成光散射損失，這就是彎曲損耗。 4、連接損耗:由于被連接的兩根光纖的端面發(fā)生空間錯(cuò)位造成的損耗。 在（在（0.80.9）m，損耗約為損耗約為2dBkm；在；在1.31m，損耗為損耗為0.5dB km；而在；而在.55m處，處，損耗為損耗為0.2dBkm 17 二、光纖/光纜傳輸特性 （二）色散特性 光纖色散是指不同頻

9、率成分或不同模式成分在光纖中以不同的群速 度傳播，致使光纖傳輸?shù)男盘?hào)波形發(fā)生畸變的一種物理現(xiàn)象。 1、模式色散 指由于各模式之間的群速度不同而引起的色散，即在多模光纖中，不 同模式的光在同一頻率下傳輸，由于在光纖中行進(jìn)的軌跡不同，光在同樣 長(zhǎng)度的光纖中傳輸時(shí)，需不同的時(shí)間，即模間存在時(shí)延差，這種色散稱(chēng)為 模式色散。 2、材料色散 由于光纖本身的折射率隨光波頻率而變化，使模內(nèi)各信號(hào)的傳輸速度 不同而產(chǎn)生色散，它是單模光纖中的主要色散。 3、波導(dǎo)色散 由于光纖的幾何結(jié)構(gòu)、形狀等方面的不完善，使光波一部分在纖芯中 傳輸，另一部分在包層中傳輸。纖芯和包層的折射率不同 ，造成了光脈沖 展寬的現(xiàn)象稱(chēng)為波導(dǎo)

10、色散。 18 三、光纖、光纜的日常維護(hù) 1、光設(shè)備維護(hù) （1）定期對(duì)光源發(fā)射/接收端口表面進(jìn)行溫度檢測(cè)和記錄其發(fā)光功率。 （2）定期清潔發(fā)射/接收端口表面，防止灰塵進(jìn)入端口內(nèi)部。 2 、光纜成端維護(hù) （1）定期對(duì)跳纖斷面清潔，備用端口防塵帽檢測(cè)，確保端口的清潔衛(wèi)生。 （2）定期檢查跳纖防護(hù)情況，確保無(wú)蟲(chóng)、鼠咬等裂痕。 （3）定期檢查跳纖緊固情況，避免跳纖曲度過(guò)小或松動(dòng)。 3 、線(xiàn)路維護(hù) （1）定期巡視線(xiàn)路情況，及時(shí)清理線(xiàn)路中的雜物，確保光纜各部無(wú)破損、 無(wú)變形。 （2）定期對(duì)架空光纜線(xiàn)路做加固維修，尤其保證光纜接頭盒牢固穩(wěn)定。 （3）定期對(duì)光纜線(xiàn)路相關(guān)的光纜標(biāo)志進(jìn)行檢查，確保標(biāo)志的清晰、完整。

11、 （一）光纖/光纜日常維護(hù)內(nèi)容 19 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 1、光源和光源和光功率計(jì)光功率計(jì) 2、光時(shí)域反射儀光時(shí)域反射儀OTDR 3、光纖熔接機(jī)光纖熔接機(jī) 4、光光萬(wàn)用表萬(wàn)用表 5、光纖故障檢測(cè)儀光纖故障檢測(cè)儀 6、光纖識(shí)別儀光纖識(shí)別儀 20 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 1、光源和光源和光功率計(jì)光功率計(jì) 光功率計(jì)光源 主要用于中繼段光纖通道總衰減的測(cè)試和一些光器件的功率、損耗值。 21 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 使用方法：使用方法： （1）開(kāi)機(jī)檢查電源能量情況，并預(yù)熱光源5-10分鐘。 （

12、2）按需要設(shè)置光源性質(zhì)、波長(zhǎng)選擇、功 率單位，確認(rèn)一致性。 （3）校表：用標(biāo)準(zhǔn)尾纖連接光源、功率計(jì)，記錄入射功率P1。 （4）測(cè)量：在需測(cè)鏈路的兩端測(cè)試記錄功率值為出射功率P2。 （5）計(jì)算：A（dbm)=P1-P2 22 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 2、光時(shí)域反射儀（、光時(shí)域反射儀（OTDR） 主要通過(guò)對(duì)光纖測(cè)量曲線(xiàn)的分析，了解光纖的均勻性、缺陷、斷裂、 接頭耦合等若干性能的儀器。它根據(jù)光的后向散射與菲涅耳反向原 理制作，利用光在光纖中傳播時(shí)產(chǎn)生的后向散射光來(lái)獲取衰減的信 息，可用于測(cè)量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點(diǎn)定位以及光纖長(zhǎng) 度等。 23 三、光纖、光纜

13、的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 2、測(cè)試步驟 （1）確定附件齊全 （2）開(kāi)啟電源，完成自檢。 （3）確認(rèn)待測(cè)鏈路光纖無(wú)光確認(rèn)待測(cè)鏈路光纖無(wú)光, ,對(duì)端未接入設(shè)備和其他儀器對(duì)端未接入設(shè)備和其他儀器 （4）耦合連接待測(cè)鏈路光纖 （5）估測(cè)鏈路長(zhǎng)度 （6）設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù) （7）開(kāi)啟激光優(yōu)化、分析曲線(xiàn)開(kāi)啟激光優(yōu)化、分析曲線(xiàn) （8）存儲(chǔ)、打印 24 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 參數(shù)種類(lèi)參數(shù)種類(lèi) 設(shè)置參考值設(shè)置參考值關(guān)聯(lián)測(cè)試結(jié)果關(guān)聯(lián)測(cè)試結(jié)果 波長(zhǎng)一般常用1330/1550NM，可根據(jù)要求。鏈路平均衰減 長(zhǎng)波長(zhǎng)對(duì)彎曲敏感 折射率按已知設(shè)置，如未知，1550NM

14、可估設(shè)為 1.4678,1310NM可設(shè)為1.4670 影響測(cè)試長(zhǎng)度精度 （d=tC/2n） 測(cè)試范圍按估測(cè)長(zhǎng)度的1.5倍近似設(shè)置窗口顯示和分辨率. 脈寬單盤(pán)100ns,40KM以下推薦300ns,50-80KM推薦 500ns,80KM以上推薦1000ns,可用反射峰 的尖銳度來(lái)簡(jiǎn)單判斷脈寬的設(shè)置合適情況 ，有時(shí)鏈路衰減過(guò)大可選用高一級(jí)脈寬。 脈寬和動(dòng)態(tài)范圍成正比,和事件 分辨率成反比。 測(cè)量模式一般設(shè)為平均,可觀察曲線(xiàn)優(yōu)化情況隨時(shí)關(guān)閉 激光器,或設(shè)定時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉。 平均多用于分析,實(shí)時(shí)多用于監(jiān) 測(cè)瞬間狀態(tài)變化. 事件門(mén)限非反射事件門(mén)限設(shè)為0db或根據(jù)需要,反射門(mén)限 根據(jù)需要。 關(guān)系事件的統(tǒng)

15、計(jì)顯示 光時(shí)域反射儀（光時(shí)域反射儀（OTDR）主要設(shè)置參數(shù)）主要設(shè)置參數(shù) 25 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 光時(shí)域反射儀（光時(shí)域反射儀（OTDR）分析曲線(xiàn)）分析曲線(xiàn) 26 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 3、光纖、光纖熔接機(jī)熔接機(jī) 光纖熔接機(jī)主要用于光通信中光纜的施工和維護(hù)，所以又叫光纜熔接機(jī)。 一般工作原理是利用高壓電弧將兩光纖斷面熔化的同時(shí)用高精度運(yùn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)平緩?fù)七M(jìn)讓兩根光纖融合成一根，以實(shí)現(xiàn)光纖模場(chǎng)的耦合。 27 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 光纖熔接不正常情況光纖熔接不正常情況光纖熔接正常情況光纖熔接正常情況 4、光萬(wàn)用表、光萬(wàn)用表 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 光功率計(jì)和穩(wěn)定光源結(jié)合為一體的集成測(cè)試系統(tǒng)。免去了攜帶 兩個(gè)儀表奔赴測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的不便，為安裝、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)光纖網(wǎng)絡(luò) 的工程人員提供的更加精準(zhǔn)、耐用，高效的測(cè)試工具。 5、光纖故障檢測(cè)儀光纖故障檢測(cè)儀 三、光纖、光纜的日常維護(hù) （二）光纖/光纜維護(hù)常用儀器儀表 光纖故障檢測(cè)儀，又叫做紅光筆、通光筆、筆式紅光源、可見(jiàn) 光檢測(cè)筆、光纖故障