光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件

光纜通信工程中常用儀表介紹

1光衰減器2常用光源3光功率計(jì)4光時(shí)域反射儀（OTDR）5光纖熔接機(jī)6WDM中的光儀表與光器件光纜通信工程中常用儀表介紹1光衰減器1光衰減器1.1用途與分類 光衰減器是對(duì)光信號(hào)進(jìn)行衰減的器件。 光衰減器有兩種類型，即可變光衰減器和固定光衰減器。1光衰減器1.1用途與分類1.2原理 衰減光功率的方法有：反射一部分光，吸收一部分光，在空間遮擋一部分光，用偏振片選擇光的偏振面等。1.2原理圖1.1可變光衰減器的原理結(jié)構(gòu)

圖1.1可變光衰減器的原理結(jié)構(gòu)1.3使用方法1．以MN924A光衰減器為例，說(shuō)明其使用方法，其面板結(jié)構(gòu)及各部分的名稱如圖1.2所示。2．DB-29001.3使用方法圖1.2MN924A光衰減器面板圖

圖1.2MN924A光衰減器面板圖圖1.3DB-2900面板圖

圖1.3DB-2900面板圖2常用光源 光源是光纖測(cè)試的主要組成部分，是光特性測(cè)試不可缺少的信號(hào)源。2.1用途與分類 光纖通信測(cè)量中使用的光源有三種：穩(wěn)定光源、白色光源（即寬譜線光源）及可見(jiàn)光光源。2常用光源 光源是光纖測(cè)試的主要組成部分，是光特性2.2原理1．發(fā)光二極管式穩(wěn)定光源 發(fā)光二極管是比較穩(wěn)定的半導(dǎo)體發(fā)光器件，只要工作環(huán)境溫度保持一定，其輸出光功率就可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。2.2原理圖1.4發(fā)光二極管式穩(wěn)定光源

圖1.4發(fā)光二極管式穩(wěn)定光源2．激光二極管式穩(wěn)定光源 圖1.5示出了實(shí)現(xiàn)輸出光功率穩(wěn)定的激光二極管式穩(wěn)定光源的原理框圖。2．激光二極管式穩(wěn)定光源圖1.5激光二極管式穩(wěn)定光源

圖1.5激光二極管式穩(wěn)定光源2.3使用方法1．M921A光源2．LP-5250光源2.3使用方法圖1.6M921A穩(wěn)定化光源面板圖

圖1.6M921A穩(wěn)定化光源面板圖圖1.7LP－5250光源的面板圖

圖1.7LP－5250光源的面板圖3光功率計(jì)3.1用途及分類 光功率計(jì)是用來(lái)測(cè)量光功率大小、線路損耗、系統(tǒng)富裕度及接收機(jī)靈敏度等的儀表，是光纖通信系統(tǒng)中最基本，也是最主要的測(cè)量?jī)x表。3光功率計(jì)3.1用途及分類 光功率計(jì)的種類很多： 根據(jù)顯示方式的不同，可分成模擬顯示型和數(shù)字顯示型兩類； 根據(jù)可接收光功率大小的不同，可分成高光平型（測(cè)量范圍為＋10～40dBm）、中光平型（范圍為0～55dBm）和低光平型（范圍為：0～90dBm）三類； 光功率計(jì)的種類很多： 根據(jù)光波長(zhǎng)的不同，可分為長(zhǎng)波長(zhǎng)型（范圍為1.0～1.7m）、短波長(zhǎng)型（范圍為0.4～1.1m）和全波長(zhǎng)型（范圍為0.7～1.6m）三類； 此外，根據(jù)接收方式的不同，還可將光功率計(jì)分成連接器式和光束式兩類。 根據(jù)光波長(zhǎng)的不同，可分為長(zhǎng)波長(zhǎng)型（范圍為1.0～1.7m3.2原理 光功率計(jì)一般都由顯示器（又稱指示器，屬于主機(jī)部分）和檢測(cè)器（探頭）兩大部分組成。圖1.8數(shù)字顯示式光功率計(jì)原理框圖

3.2原理圖1.8數(shù)字顯示式光功率計(jì)原理框圖3.3使用方法1．ML93A2．LP-50253.3使用方法圖1.9ML93A光功率計(jì)面板圖

圖1.9ML93A光功率計(jì)面板圖圖1.10LP-5025光功率計(jì)面板圖

圖1.10LP-5025光功率計(jì)面板圖圖1.11光源光功率計(jì)測(cè)試連線示意圖

圖1.11光源光功率計(jì)測(cè)試連線示意圖4光時(shí)域反射儀（OTDR） 光時(shí)域反射儀（OTDR），又稱后向散射儀或光脈沖測(cè)試器，光纖光纜的生產(chǎn)、施工及維護(hù)工作中不可缺少的重要儀表，被人稱為光通信中的“萬(wàn)用表”。4光時(shí)域反射儀（OTDR） 光時(shí)域反射儀（OTDR），又4.1用途 可用來(lái)測(cè)量光纖的插入損耗、反射損耗、光纖鏈路損耗、光纖長(zhǎng)度、光纖故障點(diǎn)的位置及光功率沿路由長(zhǎng)度的分布情況（即P-L曲線）等。4.2原理及相關(guān)術(shù)語(yǔ)1．原理4.1用途圖1.12OTDR原理框圖

圖1.12OTDR原理框圖2．基本術(shù)語(yǔ) 在OTDR光纖測(cè)試中經(jīng)常用到的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)為背向散射、非反射事件、反射事件和光纖尾端。（1）背向散射 光纖自身反射回的光信號(hào)稱為背向散射光（簡(jiǎn)稱背向散射）。2．基本術(shù)語(yǔ)（2）非反射事件 光纖中的熔接頭和微彎都會(huì)帶來(lái)?yè)p耗，但不會(huì)引起反射。由于它們的反射較小，我們稱之為非反射事件。（3）反射事件 活動(dòng)連接器、機(jī)械接頭和光纖中的斷裂點(diǎn)都會(huì)引起損耗和反射，我們把這種反射幅度較大的事件稱之為反射事件。（2）非反射事件圖1.13OTDR測(cè)試事件類型及顯示

圖1.13OTDR測(cè)試事件類型及顯示（4）光纖末端 第一種情況為一個(gè)反射幅度較高的菲涅爾反射。 第二種情況光纖末端顯示的曲線從背向反射電平簡(jiǎn)單地降到OTDR噪聲電平以下。（4）光纖末端圖1.14兩種光纖末端及曲線顯示示意圖

圖1.14兩種光纖末端及曲線顯示示意圖圖1.15幾種光纖末端的識(shí)別示意圖

圖1.15幾種光纖末端的識(shí)別示意圖4.3性能參數(shù)、常見(jiàn)問(wèn)題及使用方法1．OTDR的性能參數(shù) OTDR的性能參數(shù)一般包括OTDR的動(dòng)態(tài)范圍、盲區(qū)、距離精確度、OTDR接收電路設(shè)計(jì)和光纖的回波損耗、反射損耗。4.3性能參數(shù)、常見(jiàn)問(wèn)題及使用方法（1）動(dòng)態(tài)范圍 ①定義：把初始背向散射電平與噪聲電平的差值（dB）定義為動(dòng)態(tài)范圍。 ②動(dòng)態(tài)范圍的作用：動(dòng)態(tài)范圍可決定最大測(cè)量長(zhǎng)度。 ③動(dòng)態(tài)范圍的表示方法：有峰-峰值（又稱峰值動(dòng)態(tài)范圍）和信噪比（SNR＝1）兩種表示方法。（1）動(dòng)態(tài)范圍圖1.16OTDR動(dòng)態(tài)范圍示意圖

圖1.16OTDR動(dòng)態(tài)范圍示意圖④動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用 動(dòng)態(tài)范圍大小決定儀器可測(cè)量光纖的最大長(zhǎng)度。④動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用圖1.17動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用示意圖

圖1.17動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用示意圖光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件 ⑤測(cè)量范圍與動(dòng)態(tài)范圍的關(guān)系 初始背向散射電平與一定測(cè)量精度下的可識(shí)別事件點(diǎn)電平的最大衰減差值被定義為測(cè)量范圍。 ⑤測(cè)量范圍與動(dòng)態(tài)范圍的關(guān)系圖1.18動(dòng)態(tài)范圍與測(cè)量范圍關(guān)系示意圖

圖1.18動(dòng)態(tài)范圍與測(cè)量范圍關(guān)系示意圖光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件 ⑥距離刻度 距離刻度是表示OTDR測(cè)量光纖的長(zhǎng)度指標(biāo)，是OTDR的主要參數(shù)。 ⑥距離刻度（2）盲區(qū)①定義由活動(dòng)連接器和機(jī)械接頭等特征點(diǎn)產(chǎn)生反射（菲涅爾反射）后，引起OTDR接收端飽和而帶來(lái)的一系列“盲點(diǎn)”稱為盲區(qū)。②衰減盲區(qū)③事件盲區(qū)（2）盲區(qū)圖1.19事件、衰減盲區(qū)示意圖

圖1.19事件、衰減盲區(qū)示意圖④盲區(qū)和動(dòng)態(tài)范圍間的關(guān)系 盲區(qū)：決定OTDR橫軸上事件的精確程度。動(dòng)態(tài)范圍：決定OTDR縱軸上事件的損耗情況和可測(cè)光纖的最大距離。影響動(dòng)態(tài)范圍和盲區(qū)的因素：a．脈寬的影響b．平均時(shí)間對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的影響c．反射對(duì)盲區(qū)的影響④盲區(qū)和動(dòng)態(tài)范圍間的關(guān)系圖1.20脈沖寬度對(duì)測(cè)試的影響

圖1.20脈沖寬度對(duì)測(cè)試的影響圖1.21平均時(shí)間對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的影響

圖1.21平均時(shí)間對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的影響（3）距離精度 距離精度是指測(cè)試長(zhǎng)度時(shí)儀表的準(zhǔn)確度（又叫一點(diǎn)分辨率）。 OTDR的距離精度與儀表的采樣間隔、時(shí)鐘精度、光纖折射率、光纜的成纜因素和儀表的測(cè)試誤差有關(guān)。（3）距離精度圖1.22采樣間隔對(duì)測(cè)試的影響

圖1.22采樣間隔對(duì)測(cè)試的影響圖1.23分段設(shè)置折射率示意圖

圖1.23分段設(shè)置折射率示意圖2．常見(jiàn)問(wèn)題（1）光纖類型不匹配（2）增益現(xiàn)象（3）盲區(qū)的影響消除（4）幻峰（又叫鬼點(diǎn)）2．常見(jiàn)問(wèn)題圖1.24偽增益現(xiàn)象及產(chǎn)生原因

圖1.24偽增益現(xiàn)象及產(chǎn)生原因圖1.25用接入光纖消除盲區(qū)示意圖

圖1.25用接入光纖消除盲區(qū)示意圖圖1.26用接入光纖測(cè)試第一個(gè)活動(dòng)連接器示意圖

圖1.26用接入光纖測(cè)試第一個(gè)活動(dòng)連接器示意圖3．OTDR的操作和應(yīng)用（以HP8147為例加以說(shuō)明）3．OTDR的操作和應(yīng)用圖1.27HP8147OTDR前面板示意圖

圖1.27HP8147OTDR前面板示意圖圖1.28統(tǒng)一設(shè)置參數(shù)概覽示意圖

圖1.28統(tǒng)一設(shè)置參數(shù)概覽示意圖圖1.29游標(biāo)B確定示意圖

圖1.29游標(biāo)B確定示意圖圖1.30添加界標(biāo)示意圖

圖1.30添加界標(biāo)示意圖圖1.31雙向測(cè)量示意圖

圖1.31雙向測(cè)量示意圖圖1.32減測(cè)量顯示示意圖

圖1.32減測(cè)量顯示示意圖5光纖熔接機(jī)5.1用途與分類 光纖熔接機(jī)是完成光纖固定連接接頭的專用工具。5光纖熔接機(jī)5.1用途與分類 光纖熔接機(jī)可根據(jù)被接光纖的類型不同分為單模光纖熔接機(jī)和多模光纖熔接機(jī)； 根據(jù)操作方式的不同，可分為人工（或半自動(dòng)）熔接機(jī)和自動(dòng)熔接機(jī)； 根據(jù)一次熔接光纖芯數(shù)的不同分為單纖熔接機(jī)和多纖熔接機(jī)； 根據(jù)接續(xù)過(guò)程中監(jiān)控方式的不同，可分為遠(yuǎn)端監(jiān)控方式（RIDS，屬第一代）熔接機(jī)，本地監(jiān)控方式（LIDS，屬第二代）熔接機(jī)和纖芯直視方式（PAS，屬第三代）熔接機(jī)。 光纖熔接機(jī)可根據(jù)被接光纖的類型不同分為單模光纖熔接機(jī)和多模5.2工作原理1．纖芯直視法（DCM法）熔接機(jī)圖1.33DCM法示意圖

5.2工作原理圖1.33DCM法示意圖2．本地監(jiān)控方式熔接機(jī)2．本地監(jiān)控方式熔接機(jī)圖1.34本地監(jiān)控光纖熔接機(jī)原理結(jié)構(gòu)

圖1.34本地監(jiān)控光纖熔接機(jī)原理結(jié)構(gòu)5.3使用方法1．TYPE-35SE熔接機(jī)的特點(diǎn)2．注意事項(xiàng)3．操作方法5.3使用方法圖1.35TYPE-35SE面板

圖1.35TYPE-35SE面板

圖1.36TYPE-35SE側(cè)面端口示意圖

圖1.36TYPE-35SE側(cè)面端口示意圖（1）鍵盤說(shuō)明（2）參數(shù)設(shè)置①設(shè)定外形的操作步驟②對(duì)芯方式的操作步驟（1）鍵盤說(shuō)明圖1.37TYPE－35SE初始畫面

圖1.37TYPE－35SE初始畫面

圖1.38進(jìn)入外形項(xiàng)顯示畫面

圖1.38進(jìn)入外形項(xiàng)顯示畫面圖1.39第三層菜單畫面

圖1.39第三層菜單畫面③外徑選擇的操作步驟④數(shù)據(jù)顯示與存入③外徑選擇的操作步驟圖1.40對(duì)芯方式選擇畫面

圖1.40對(duì)芯方式選擇畫面圖1.41數(shù)據(jù)顯示與存入畫面

圖1.41數(shù)據(jù)顯示與存入畫面圖1.42接頭箱畫面

圖1.42接頭箱畫面⑤放電試驗(yàn)⑥時(shí)間（3）方式選擇圖1.43放電試驗(yàn)顯示畫面

⑤放電試驗(yàn)圖1.43放電試驗(yàn)顯示畫面圖1.44時(shí)間菜單顯示畫面

圖1.44時(shí)間菜單顯示畫面圖1.45方式選擇畫面

圖1.45方式選擇畫面①自動(dòng)②手動(dòng)③分步④通信⑤參數(shù)⑥檢查①自動(dòng)圖1.46檢查方式畫圖

圖1.46檢查方式畫圖圖1.47電機(jī)檢查顯示畫面

圖1.47電機(jī)檢查顯示畫面圖1.48電極狀態(tài)顯示畫面

圖1.48電極狀態(tài)顯示畫面⑦光纖名⑧加熱條件⑦光纖名圖1.49光纖名畫圖

圖1.49光纖名畫圖圖1.50加熱條件顯示畫面

圖1.50加熱條件顯示畫面圖1.51加熱參數(shù)顯示畫面

圖1.51加熱參數(shù)顯示畫面（4）熔接機(jī)自動(dòng)熔接操作流程（5）光纖熔接點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)（4）熔接機(jī)自動(dòng)熔接操作流程圖1.52光纖熔接機(jī)自動(dòng)熔接流程圖

圖1.52光纖熔接機(jī)自動(dòng)熔接流程圖圖1.53良好實(shí)例：保護(hù)套管端部未收縮示意圖

圖1.53良好實(shí)例：保護(hù)套管端部未收縮示意圖圖1.54良好實(shí)例：被覆部位附有氣泡示意圖

圖1.54良好實(shí)例：被覆部位附有氣泡示意圖圖1.55不良實(shí)例：進(jìn)入保護(hù)套管的被覆光纖的長(zhǎng)度不夠

圖1.55不良實(shí)例：進(jìn)入保護(hù)套管的被覆光纖的長(zhǎng)度不夠圖1.56不良實(shí)例：裸纖部位上附有小氣泡示意圖

圖1.56不良實(shí)例：裸纖部位上附有小氣泡示意圖圖1.57不良實(shí)例：熔接部光纖彎曲示意圖

圖1.57不良實(shí)例：熔接部光纖彎曲示意圖（6）熔接質(zhì)量評(píng)估（6）熔接質(zhì)量評(píng)估光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件4．熔接過(guò)程中的異常情況及處理4．熔接過(guò)程中的異常情況及處理6WDM中的光儀表與光器件6.1WDM中的無(wú)源器件6WDM中的光儀表與光器件6.1WDM中的無(wú)源器件圖1.58進(jìn)行光功率復(fù)合和分解的基本星形耦合器的概念

圖1.58進(jìn)行光功率復(fù)合和分解的基本星形耦合器的概念1．2×2光纖耦合器 通常使用器件的根據(jù)輸入和輸出端口進(jìn)行表征命令。比如具有兩個(gè)輸入和兩個(gè)輸出的器件稱為“2×2耦合器”，通常，N×M耦合器具有N個(gè)輸入和M個(gè)輸出。1．2×2光纖耦合器圖1.59熔融光纖耦合器的橫截面，

它包括長(zhǎng)為W的耦合區(qū)域和兩個(gè)長(zhǎng)為l的錐形區(qū)域，耦合器總的拉伸長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2l+W圖1.59熔融光纖耦合器的橫截面，

它包括長(zhǎng)為W的耦合區(qū)2．2×2波導(dǎo)耦合器2．2×2波導(dǎo)耦合器圖1.60雙向波導(dǎo)耦合器的剖面圖

圖1.60雙向波導(dǎo)耦合器的剖面圖3．星形耦合器 星形耦合器的主要作用是將N個(gè)輸入功率復(fù)合后再平均分配到M個(gè)輸出端口。圖1.61通過(guò)將四根光纖扭絞、加熱和拉伸，

使他們?nèi)廴谠谝黄鹬谱鞒傻钠胀?×4熔融光纖星形耦合器3．星形耦合器圖1.61通過(guò)將四根光纖扭絞、加熱和拉伸， 在理想的星形耦合器中，任意輸入端口輸入的光功率都應(yīng)均勻分配給所有的輸出端口，耦合器的總損耗包括分路損耗和通過(guò)星形的每一個(gè)通路的附加損耗，使用分貝表示的分路損耗的為 在理想的星形耦合器中，任意輸入端口輸入的光功率都應(yīng)均勻分配 對(duì)單一輸入功率Pin和N個(gè)輸出功率，使用分貝表示的附加損耗為 對(duì)單一輸入功率Pin和N個(gè)輸出功率，使用分貝表示的附加損耗圖1.62由12個(gè)2×2耦合器形成的8×8星形耦合器

圖1.62由12個(gè)2×2耦合器形成的8×8星形耦合器 由圖5.62可以推導(dǎo)出，構(gòu)成N×N星形耦合器所需3dB耦合器的數(shù)量為 由圖5.62可以推導(dǎo)出，構(gòu)成N×N星形耦合器所需3dB耦合光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件6.2WDM中的有源光器件（光儀表）1．可調(diào)諧光源 圖5.63給出了一個(gè)注入可調(diào)的三段DBR激光器調(diào)諧范圍的例子。其調(diào)諧范圍Dltune可用下式計(jì)算6.2WDM中的有源光器件（光儀表）圖1.63注入可調(diào)的三段DBR激光器的調(diào)諧范圍

圖1.63注入可調(diào)的三段DBR激光器的調(diào)諧范圍圖1.64調(diào)諧范圍、信道間隔和光源譜寬之間的關(guān)系

圖1.64調(diào)諧范圍、信道間隔和光源譜寬之間的關(guān)系圖1.65制造于同一晶片上的陣列可調(diào)MQW-DFB激光器和一個(gè)光功率合成器

圖1.65制造于同一晶片上的陣列可調(diào)MQW-DFB激光器2．可調(diào)諧濾波器 圖1.66顯示了可調(diào)光濾波器的基本概念。其中濾波器的工作頻率范圍是Dn，可以采用電調(diào)諧來(lái)允許一個(gè)光頻帶通過(guò)。2．可調(diào)諧濾波器圖1.66可調(diào)諧光濾波器示意圖

圖1.66可調(diào)諧光濾波器示意圖 圖1.67給出了一個(gè)多電極非對(duì)稱方向耦合器置于LiNbO3晶體之上，其中一個(gè)臂比另一個(gè)臂薄。 圖1.67給出了一個(gè)多電極非對(duì)稱方向耦合器置于LiNbO3圖1.67多電極可調(diào)諧的非對(duì)稱方向耦合器

圖1.67多電極可調(diào)諧的非對(duì)稱方向耦合器 電光調(diào)諧可實(shí)現(xiàn)8信道50GHz光頻間隔（在1550nm波長(zhǎng)處為0.4nm），調(diào)諧時(shí)間小于50ns。這是通過(guò)級(jí)聯(lián)三個(gè)可調(diào)諧MZI來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如圖1.68所示。 電光調(diào)諧可實(shí)現(xiàn)8信道50GHz光頻間隔（在1550nm波圖1.68三級(jí)可調(diào)MZI濾波器

圖1.68三級(jí)可調(diào)MZI濾波器 圖1.69給出了一個(gè)可調(diào)諧光纖法布里-珀羅濾波器的例子。 圖1.69給出了一個(gè)可調(diào)諧光纖法布里-珀羅濾波器的例子。圖1.69光纖法布里-珀羅腔可調(diào)諧濾波器

圖1.69光纖法布里-珀羅腔可調(diào)諧濾波器 圖1.70解釋了這一概念，這種結(jié)構(gòu)采用兩個(gè)三端口環(huán)行器，并將N個(gè)串聯(lián)的電可調(diào)光纖反射光柵置于二者之間。 圖1.70解釋了這一概念，這種結(jié)構(gòu)采用兩個(gè)三端口環(huán)行器，并圖1.70多個(gè)可調(diào)光纖光柵同兩個(gè)光環(huán)行器結(jié)合，用以對(duì)N個(gè)不同波長(zhǎng)進(jìn)行自由分接和插入

圖1.70多個(gè)可調(diào)光纖光柵同兩個(gè)光環(huán)行器結(jié)合，用以對(duì)N個(gè) 聲光可調(diào)諧濾波器（AOTF）的原理是利用光子和聲波在鈮酸鋰一類固體中的相互作用，如圖1.71所示。 聲光可調(diào)諧濾波器（AOTF）的原理是利用光子和聲波在鈮酸鋰圖1.71聲光可調(diào)濾波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

圖1.71聲光可調(diào)濾波器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理3．光譜分析儀及應(yīng)用 （1）具有不同性能等級(jí)（例如波長(zhǎng)分辨率）的光譜分析儀（OSA）可用于測(cè)量光輸出或器件的傳輸參數(shù)隨波長(zhǎng)的變化規(guī)律。 （2）EDFA增益與噪聲系數(shù)的測(cè)試3．光譜分析儀及應(yīng)用圖1.72測(cè)量光放大器增益的基本裝置和OSA顯示的典型測(cè)量曲線

圖1.72測(cè)量光放大器增益的基本裝置和OSA顯示的典型測(cè)計(jì)算增益G和量子極限噪聲系數(shù)的NF

計(jì)算增益G和量子極限噪聲系數(shù)的NF圖1.73使用光源扣除法測(cè)量EDFA的噪聲系數(shù)的系統(tǒng)框圖

圖1.73使用光源扣除法測(cè)量EDFA的噪聲系數(shù)的系統(tǒng)框圖人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說(shuō)“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^(guò)閱讀科技書籍，我們能豐富知識(shí)，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過(guò)閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過(guò)閱讀報(bào)刊，我們能增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，擴(kuò)大自己的知識(shí)面。有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)。人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，131光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件132光纜通信工程中常用儀表介紹

1光衰減器2常用光源3光功率計(jì)4光時(shí)域反射儀（OTDR）5光纖熔接機(jī)6WDM中的光儀表與光器件光纜通信工程中常用儀表介紹1光衰減器1光衰減器1.1用途與分類 光衰減器是對(duì)光信號(hào)進(jìn)行衰減的器件。 光衰減器有兩種類型，即可變光衰減器和固定光衰減器。1光衰減器1.1用途與分類1.2原理 衰減光功率的方法有：反射一部分光，吸收一部分光，在空間遮擋一部分光，用偏振片選擇光的偏振面等。1.2原理圖1.1可變光衰減器的原理結(jié)構(gòu)

圖1.1可變光衰減器的原理結(jié)構(gòu)1.3使用方法1．以MN924A光衰減器為例，說(shuō)明其使用方法，其面板結(jié)構(gòu)及各部分的名稱如圖1.2所示。2．DB-29001.3使用方法圖1.2MN924A光衰減器面板圖

圖1.2MN924A光衰減器面板圖圖1.3DB-2900面板圖

圖1.3DB-2900面板圖2常用光源 光源是光纖測(cè)試的主要組成部分，是光特性測(cè)試不可缺少的信號(hào)源。2.1用途與分類 光纖通信測(cè)量中使用的光源有三種：穩(wěn)定光源、白色光源（即寬譜線光源）及可見(jiàn)光光源。2常用光源 光源是光纖測(cè)試的主要組成部分，是光特性2.2原理1．發(fā)光二極管式穩(wěn)定光源 發(fā)光二極管是比較穩(wěn)定的半導(dǎo)體發(fā)光器件，只要工作環(huán)境溫度保持一定，其輸出光功率就可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。2.2原理圖1.4發(fā)光二極管式穩(wěn)定光源

圖1.4發(fā)光二極管式穩(wěn)定光源2．激光二極管式穩(wěn)定光源 圖1.5示出了實(shí)現(xiàn)輸出光功率穩(wěn)定的激光二極管式穩(wěn)定光源的原理框圖。2．激光二極管式穩(wěn)定光源圖1.5激光二極管式穩(wěn)定光源

圖1.5激光二極管式穩(wěn)定光源2.3使用方法1．M921A光源2．LP-5250光源2.3使用方法圖1.6M921A穩(wěn)定化光源面板圖

圖1.6M921A穩(wěn)定化光源面板圖圖1.7LP－5250光源的面板圖

圖1.7LP－5250光源的面板圖3光功率計(jì)3.1用途及分類 光功率計(jì)是用來(lái)測(cè)量光功率大小、線路損耗、系統(tǒng)富裕度及接收機(jī)靈敏度等的儀表，是光纖通信系統(tǒng)中最基本，也是最主要的測(cè)量?jī)x表。3光功率計(jì)3.1用途及分類 光功率計(jì)的種類很多： 根據(jù)顯示方式的不同，可分成模擬顯示型和數(shù)字顯示型兩類； 根據(jù)可接收光功率大小的不同，可分成高光平型（測(cè)量范圍為＋10～40dBm）、中光平型（范圍為0～55dBm）和低光平型（范圍為：0～90dBm）三類； 光功率計(jì)的種類很多： 根據(jù)光波長(zhǎng)的不同，可分為長(zhǎng)波長(zhǎng)型（范圍為1.0～1.7m）、短波長(zhǎng)型（范圍為0.4～1.1m）和全波長(zhǎng)型（范圍為0.7～1.6m）三類； 此外，根據(jù)接收方式的不同，還可將光功率計(jì)分成連接器式和光束式兩類。 根據(jù)光波長(zhǎng)的不同，可分為長(zhǎng)波長(zhǎng)型（范圍為1.0～1.7m3.2原理 光功率計(jì)一般都由顯示器（又稱指示器，屬于主機(jī)部分）和檢測(cè)器（探頭）兩大部分組成。圖1.8數(shù)字顯示式光功率計(jì)原理框圖

3.2原理圖1.8數(shù)字顯示式光功率計(jì)原理框圖3.3使用方法1．ML93A2．LP-50253.3使用方法圖1.9ML93A光功率計(jì)面板圖

圖1.9ML93A光功率計(jì)面板圖圖1.10LP-5025光功率計(jì)面板圖

圖1.10LP-5025光功率計(jì)面板圖圖1.11光源光功率計(jì)測(cè)試連線示意圖

圖1.11光源光功率計(jì)測(cè)試連線示意圖4光時(shí)域反射儀（OTDR） 光時(shí)域反射儀（OTDR），又稱后向散射儀或光脈沖測(cè)試器，光纖光纜的生產(chǎn)、施工及維護(hù)工作中不可缺少的重要儀表，被人稱為光通信中的“萬(wàn)用表”。4光時(shí)域反射儀（OTDR） 光時(shí)域反射儀（OTDR），又4.1用途 可用來(lái)測(cè)量光纖的插入損耗、反射損耗、光纖鏈路損耗、光纖長(zhǎng)度、光纖故障點(diǎn)的位置及光功率沿路由長(zhǎng)度的分布情況（即P-L曲線）等。4.2原理及相關(guān)術(shù)語(yǔ)1．原理4.1用途圖1.12OTDR原理框圖

圖1.12OTDR原理框圖2．基本術(shù)語(yǔ) 在OTDR光纖測(cè)試中經(jīng)常用到的幾個(gè)基本術(shù)語(yǔ)為背向散射、非反射事件、反射事件和光纖尾端。（1）背向散射 光纖自身反射回的光信號(hào)稱為背向散射光（簡(jiǎn)稱背向散射）。2．基本術(shù)語(yǔ)（2）非反射事件 光纖中的熔接頭和微彎都會(huì)帶來(lái)?yè)p耗，但不會(huì)引起反射。由于它們的反射較小，我們稱之為非反射事件。（3）反射事件 活動(dòng)連接器、機(jī)械接頭和光纖中的斷裂點(diǎn)都會(huì)引起損耗和反射，我們把這種反射幅度較大的事件稱之為反射事件。（2）非反射事件圖1.13OTDR測(cè)試事件類型及顯示

圖1.13OTDR測(cè)試事件類型及顯示（4）光纖末端 第一種情況為一個(gè)反射幅度較高的菲涅爾反射。 第二種情況光纖末端顯示的曲線從背向反射電平簡(jiǎn)單地降到OTDR噪聲電平以下。（4）光纖末端圖1.14兩種光纖末端及曲線顯示示意圖

圖1.14兩種光纖末端及曲線顯示示意圖圖1.15幾種光纖末端的識(shí)別示意圖

圖1.15幾種光纖末端的識(shí)別示意圖4.3性能參數(shù)、常見(jiàn)問(wèn)題及使用方法1．OTDR的性能參數(shù) OTDR的性能參數(shù)一般包括OTDR的動(dòng)態(tài)范圍、盲區(qū)、距離精確度、OTDR接收電路設(shè)計(jì)和光纖的回波損耗、反射損耗。4.3性能參數(shù)、常見(jiàn)問(wèn)題及使用方法（1）動(dòng)態(tài)范圍 ①定義：把初始背向散射電平與噪聲電平的差值（dB）定義為動(dòng)態(tài)范圍。 ②動(dòng)態(tài)范圍的作用：動(dòng)態(tài)范圍可決定最大測(cè)量長(zhǎng)度。 ③動(dòng)態(tài)范圍的表示方法：有峰-峰值（又稱峰值動(dòng)態(tài)范圍）和信噪比（SNR＝1）兩種表示方法。（1）動(dòng)態(tài)范圍圖1.16OTDR動(dòng)態(tài)范圍示意圖

圖1.16OTDR動(dòng)態(tài)范圍示意圖④動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用 動(dòng)態(tài)范圍大小決定儀器可測(cè)量光纖的最大長(zhǎng)度。④動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用圖1.17動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用示意圖

圖1.17動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用示意圖光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件 ⑤測(cè)量范圍與動(dòng)態(tài)范圍的關(guān)系 初始背向散射電平與一定測(cè)量精度下的可識(shí)別事件點(diǎn)電平的最大衰減差值被定義為測(cè)量范圍。 ⑤測(cè)量范圍與動(dòng)態(tài)范圍的關(guān)系圖1.18動(dòng)態(tài)范圍與測(cè)量范圍關(guān)系示意圖

圖1.18動(dòng)態(tài)范圍與測(cè)量范圍關(guān)系示意圖光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件 ⑥距離刻度 距離刻度是表示OTDR測(cè)量光纖的長(zhǎng)度指標(biāo)，是OTDR的主要參數(shù)。 ⑥距離刻度（2）盲區(qū)①定義由活動(dòng)連接器和機(jī)械接頭等特征點(diǎn)產(chǎn)生反射（菲涅爾反射）后，引起OTDR接收端飽和而帶來(lái)的一系列“盲點(diǎn)”稱為盲區(qū)。②衰減盲區(qū)③事件盲區(qū)（2）盲區(qū)圖1.19事件、衰減盲區(qū)示意圖

圖1.19事件、衰減盲區(qū)示意圖④盲區(qū)和動(dòng)態(tài)范圍間的關(guān)系 盲區(qū)：決定OTDR橫軸上事件的精確程度。動(dòng)態(tài)范圍：決定OTDR縱軸上事件的損耗情況和可測(cè)光纖的最大距離。影響動(dòng)態(tài)范圍和盲區(qū)的因素：a．脈寬的影響b．平均時(shí)間對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的影響c．反射對(duì)盲區(qū)的影響④盲區(qū)和動(dòng)態(tài)范圍間的關(guān)系圖1.20脈沖寬度對(duì)測(cè)試的影響

圖1.20脈沖寬度對(duì)測(cè)試的影響圖1.21平均時(shí)間對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的影響

圖1.21平均時(shí)間對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的影響（3）距離精度 距離精度是指測(cè)試長(zhǎng)度時(shí)儀表的準(zhǔn)確度（又叫一點(diǎn)分辨率）。 OTDR的距離精度與儀表的采樣間隔、時(shí)鐘精度、光纖折射率、光纜的成纜因素和儀表的測(cè)試誤差有關(guān)。（3）距離精度圖1.22采樣間隔對(duì)測(cè)試的影響

圖1.22采樣間隔對(duì)測(cè)試的影響圖1.23分段設(shè)置折射率示意圖

圖1.23分段設(shè)置折射率示意圖2．常見(jiàn)問(wèn)題（1）光纖類型不匹配（2）增益現(xiàn)象（3）盲區(qū)的影響消除（4）幻峰（又叫鬼點(diǎn)）2．常見(jiàn)問(wèn)題圖1.24偽增益現(xiàn)象及產(chǎn)生原因

圖1.24偽增益現(xiàn)象及產(chǎn)生原因圖1.25用接入光纖消除盲區(qū)示意圖

圖1.25用接入光纖消除盲區(qū)示意圖圖1.26用接入光纖測(cè)試第一個(gè)活動(dòng)連接器示意圖

圖1.26用接入光纖測(cè)試第一個(gè)活動(dòng)連接器示意圖3．OTDR的操作和應(yīng)用（以HP8147為例加以說(shuō)明）3．OTDR的操作和應(yīng)用圖1.27HP8147OTDR前面板示意圖

圖1.27HP8147OTDR前面板示意圖圖1.28統(tǒng)一設(shè)置參數(shù)概覽示意圖

圖1.28統(tǒng)一設(shè)置參數(shù)概覽示意圖圖1.29游標(biāo)B確定示意圖

圖1.29游標(biāo)B確定示意圖圖1.30添加界標(biāo)示意圖

圖1.30添加界標(biāo)示意圖圖1.31雙向測(cè)量示意圖

圖1.31雙向測(cè)量示意圖圖1.32減測(cè)量顯示示意圖

圖1.32減測(cè)量顯示示意圖5光纖熔接機(jī)5.1用途與分類 光纖熔接機(jī)是完成光纖固定連接接頭的專用工具。5光纖熔接機(jī)5.1用途與分類 光纖熔接機(jī)可根據(jù)被接光纖的類型不同分為單模光纖熔接機(jī)和多模光纖熔接機(jī)； 根據(jù)操作方式的不同，可分為人工（或半自動(dòng)）熔接機(jī)和自動(dòng)熔接機(jī)； 根據(jù)一次熔接光纖芯數(shù)的不同分為單纖熔接機(jī)和多纖熔接機(jī)； 根據(jù)接續(xù)過(guò)程中監(jiān)控方式的不同，可分為遠(yuǎn)端監(jiān)控方式（RIDS，屬第一代）熔接機(jī)，本地監(jiān)控方式（LIDS，屬第二代）熔接機(jī)和纖芯直視方式（PAS，屬第三代）熔接機(jī)。 光纖熔接機(jī)可根據(jù)被接光纖的類型不同分為單模光纖熔接機(jī)和多模5.2工作原理1．纖芯直視法（DCM法）熔接機(jī)圖1.33DCM法示意圖

5.2工作原理圖1.33DCM法示意圖2．本地監(jiān)控方式熔接機(jī)2．本地監(jiān)控方式熔接機(jī)圖1.34本地監(jiān)控光纖熔接機(jī)原理結(jié)構(gòu)

圖1.34本地監(jiān)控光纖熔接機(jī)原理結(jié)構(gòu)5.3使用方法1．TYPE-35SE熔接機(jī)的特點(diǎn)2．注意事項(xiàng)3．操作方法5.3使用方法圖1.35TYPE-35SE面板

圖1.35TYPE-35SE面板

圖1.36TYPE-35SE側(cè)面端口示意圖

圖1.36TYPE-35SE側(cè)面端口示意圖（1）鍵盤說(shuō)明（2）參數(shù)設(shè)置①設(shè)定外形的操作步驟②對(duì)芯方式的操作步驟（1）鍵盤說(shuō)明圖1.37TYPE－35SE初始畫面

圖1.37TYPE－35SE初始畫面

圖1.38進(jìn)入外形項(xiàng)顯示畫面

圖1.38進(jìn)入外形項(xiàng)顯示畫面圖1.39第三層菜單畫面

圖1.39第三層菜單畫面③外徑選擇的操作步驟④數(shù)據(jù)顯示與存入③外徑選擇的操作步驟圖1.40對(duì)芯方式選擇畫面

圖1.40對(duì)芯方式選擇畫面圖1.41數(shù)據(jù)顯示與存入畫面

圖1.41數(shù)據(jù)顯示與存入畫面圖1.42接頭箱畫面

圖1.42接頭箱畫面⑤放電試驗(yàn)⑥時(shí)間（3）方式選擇圖1.43放電試驗(yàn)顯示畫面

⑤放電試驗(yàn)圖1.43放電試驗(yàn)顯示畫面圖1.44時(shí)間菜單顯示畫面

圖1.44時(shí)間菜單顯示畫面圖1.45方式選擇畫面

圖1.45方式選擇畫面①自動(dòng)②手動(dòng)③分步④通信⑤參數(shù)⑥檢查①自動(dòng)圖1.46檢查方式畫圖

圖1.46檢查方式畫圖圖1.47電機(jī)檢查顯示畫面

圖1.47電機(jī)檢查顯示畫面圖1.48電極狀態(tài)顯示畫面

圖1.48電極狀態(tài)顯示畫面⑦光纖名⑧加熱條件⑦光纖名圖1.49光纖名畫圖

圖1.49光纖名畫圖圖1.50加熱條件顯示畫面

圖1.50加熱條件顯示畫面圖1.51加熱參數(shù)顯示畫面

圖1.51加熱參數(shù)顯示畫面（4）熔接機(jī)自動(dòng)熔接操作流程（5）光纖熔接點(diǎn)的補(bǔ)強(qiáng)（4）熔接機(jī)自動(dòng)熔接操作流程圖1.52光纖熔接機(jī)自動(dòng)熔接流程圖

圖1.52光纖熔接機(jī)自動(dòng)熔接流程圖圖1.53良好實(shí)例：保護(hù)套管端部未收縮示意圖

圖1.53良好實(shí)例：保護(hù)套管端部未收縮示意圖圖1.54良好實(shí)例：被覆部位附有氣泡示意圖

圖1.54良好實(shí)例：被覆部位附有氣泡示意圖圖1.55不良實(shí)例：進(jìn)入保護(hù)套管的被覆光纖的長(zhǎng)度不夠

圖1.55不良實(shí)例：進(jìn)入保護(hù)套管的被覆光纖的長(zhǎng)度不夠圖1.56不良實(shí)例：裸纖部位上附有小氣泡示意圖

圖1.56不良實(shí)例：裸纖部位上附有小氣泡示意圖圖1.57不良實(shí)例：熔接部光纖彎曲示意圖

圖1.57不良實(shí)例：熔接部光纖彎曲示意圖（6）熔接質(zhì)量評(píng)估（6）熔接質(zhì)量評(píng)估光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件4．熔接過(guò)程中的異常情況及處理4．熔接過(guò)程中的異常情況及處理6WDM中的光儀表與光器件6.1WDM中的無(wú)源器件6WDM中的光儀表與光器件6.1WDM中的無(wú)源器件圖1.58進(jìn)行光功率復(fù)合和分解的基本星形耦合器的概念

圖1.58進(jìn)行光功率復(fù)合和分解的基本星形耦合器的概念1．2×2光纖耦合器 通常使用器件的根據(jù)輸入和輸出端口進(jìn)行表征命令。比如具有兩個(gè)輸入和兩個(gè)輸出的器件稱為“2×2耦合器”，通常，N×M耦合器具有N個(gè)輸入和M個(gè)輸出。1．2×2光纖耦合器圖1.59熔融光纖耦合器的橫截面，

它包括長(zhǎng)為W的耦合區(qū)域和兩個(gè)長(zhǎng)為l的錐形區(qū)域，耦合器總的拉伸長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2l+W圖1.59熔融光纖耦合器的橫截面，

它包括長(zhǎng)為W的耦合區(qū)2．2×2波導(dǎo)耦合器2．2×2波導(dǎo)耦合器圖1.60雙向波導(dǎo)耦合器的剖面圖

圖1.60雙向波導(dǎo)耦合器的剖面圖3．星形耦合器 星形耦合器的主要作用是將N個(gè)輸入功率復(fù)合后再平均分配到M個(gè)輸出端口。圖1.61通過(guò)將四根光纖扭絞、加熱和拉伸，

使他們?nèi)廴谠谝黄鹬谱鞒傻钠胀?×4熔融光纖星形耦合器3．星形耦合器圖1.61通過(guò)將四根光纖扭絞、加熱和拉伸， 在理想的星形耦合器中，任意輸入端口輸入的光功率都應(yīng)均勻分配給所有的輸出端口，耦合器的總損耗包括分路損耗和通過(guò)星形的每一個(gè)通路的附加損耗，使用分貝表示的分路損耗的為 在理想的星形耦合器中，任意輸入端口輸入的光功率都應(yīng)均勻分配 對(duì)單一輸入功率Pin和N個(gè)輸出功率，使用分貝表示的附加損耗為 對(duì)單一輸入功率Pin和N個(gè)輸出功率，使用分貝表示的附加損耗圖1.62由12個(gè)2×2耦合器形成的8×8星形耦合器

圖1.62由12個(gè)2×2耦合器形成的8×8星形耦合器 由圖5.62可以推導(dǎo)出，構(gòu)成N×N星形耦合器所需3dB耦合器的數(shù)量為 由圖5.62可以推導(dǎo)出，構(gòu)成N×N星形耦合器所需3dB耦合光纜通信工程中常用儀表介紹匯總課件6.2