第5章電信工程

第5章光纜通信工程中常用儀表介紹

5.1光衰減器5.2常用光源5.3光功率計(jì)5.4光時(shí)域反射儀（OTDR）5.5光纖熔接機(jī)5.6WDM中的光儀表與光器件5.1光衰減器5.1.1用途與分類 光衰減器是對光信號(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。5.1.2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。圖5.1可變光衰減器的原理結(jié)構(gòu)

DB-2900圖5.3DB-2900面板圖

5.2常用光源 光源是光纖測試的主要組成部分，是光特性測試不可缺少的信號(hào)源。5.2.1用途與分類 光纖通信測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）及可見光光源。5.2.2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時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定。圖5.4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5.5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。圖5.5激光二極管式穩(wěn)定光源

5.2.3使用方法1．M921A光源2．LP-5250光源圖5.6MG921A穩(wěn)定化光源面板圖

圖5.7LP－5250光源的面板圖

5.3光功率計(jì)5.3.1用途及分類 光功率計(jì)是用來測量光功率大小、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，也是最主要的測量儀表。 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； 根據(jù)光波長的不同，可分為長波長型（范圍為1.0～1.7m）、短波長型（范圍為0.4～1.1m）和全波長型（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。5.3.2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）和檢測器（探頭）兩大部分組成。圖5.8數(shù)字顯示式光功率計(jì)原理框圖

5.3.3使用方法1．ML93A2．LP-5025圖5.9ML93A光功率計(jì)面板圖

圖5.10LP-5025光功率計(jì)面板圖

圖5.11光源光功率計(jì)測試連線示意圖

5.4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“萬用表”。5.4.1用途 可用來測量光纖的插入損耗、反射損耗、光纖鏈路損耗、光纖長度、光纖故障點(diǎn)的位置及光功率沿路由長度的分布情況（即P-L曲線）等。5.4.2原理及相關(guān)術(shù)語1．原理圖5.12OTDR原理框圖

2．基本術(shù)語 在OTDR光纖測試中經(jīng)常用到的幾個(gè)基本術(shù)語為背向散射、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（簡稱背向散射）。（2）非反射事件 光纖中的熔接頭和微彎都會(huì)帶來損耗，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。圖5.13OTDR測試事件類型及顯示

（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單地降到OTDR噪聲電平以下。圖5.14兩種光纖末端及曲線顯示示意圖

圖5.15幾種光纖末端的識(shí)別示意圖

5.5光纖熔接機(jī)5.5.1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。 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)。5.6WDM中的光儀表與光器件5.6.1WDM中的無源器件圖5.58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。圖5.59熔融光纖耦合器的橫截面，

它包括長為W的耦合區(qū)域和兩個(gè)長為l的錐形區(qū)域，耦合器總的拉