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【實(shí)用】光纖、光纜基本知識45條

來源: 網(wǎng)線(xiàn)廠(chǎng)家   更新時(shí)間:2016-07-05 14:23:23  點(diǎn)擊次數:
         本文是由網(wǎng)線(xiàn)廠(chǎng)家愛訊通為大家分享光纖、光纜基本常識45條。

  1.簡(jiǎn)述光纖的組成。

  答:光纖由兩個基本部分組成:由透明的光學(xué)材料製成的芯和包層、塗敷層。

  2.描述光纖線(xiàn)路傳輸特性的基本參數有哪些?

  答:包括損耗、色散、帶寬、截止波長(zhǎng)、模場(chǎng)直徑等。

  3. 產(chǎn)生光纖衰減的原因有什麼?

  答:光纖的衰減是指在一根光纖的兩個橫截面間的光功率的減少,與波長(zhǎng)有關(guān)。造成衰減的主要原因是散射、吸收以及由於連接器、接頭造成的光損耗。

  4.光纖衰減係數是如何定義的?

  答:用穩(wěn)態(tài)中一根均勻光纖單位長(zhǎng)度上的衰減(dB/km)來定義。

  5.插入損耗是什麼?

  答:是指光傳輸線(xiàn)路中插入光學(xué)部件(如插入連接器或耦合器)所引起的衰減。
       
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  6.光纖的帶寬與什麼有關(guān)?

  答:光纖的帶寬指的是:在光纖的傳遞函數中,光功率的幅值比零頻率的幅值降低50%或3dB時(shí)的調製頻率。光纖的帶寬近似與其長(zhǎng)度成反比,帶寬長(zhǎng)度的乘積是一常量。

  7.光纖的色散有幾種?與什麼有關(guān)?

  答:光纖的色散是指一根光纖內(nèi)群時(shí)延的展寬,包括模色散、材料色散及結構色散。取決於光源、光纖兩者的特性。

  8.信號在光纖中傳播的色散特性怎樣描述?

  答:可以用脈衝展寬、光纖的帶寬、光纖的色散係數三個物理量來描述。

  9.什麼是截止波長(zhǎng)?

  答:是指光纖中只能傳導(dǎo)基模的最短波長(zhǎng)。對(duì)於單模光纖,其截止波長(zhǎng)必須短於傳導(dǎo)光的波長(zhǎng)。

  10.光纖的色散對(duì)光纖通信系統(tǒng)的性能會(huì)產(chǎn)生什麼影響?

  答:光纖的色散將使光脈衝在光纖中傳輸過(guò)程中發(fā)生展寬。影響誤碼率的大小,和傳輸距離的長(zhǎng)短,以及系統(tǒng)速率的大小。

  11.什麼是背向散射法?

  答:背向散射法是一種沿光纖長(zhǎng)度上測(cè)量衰減的方法。光纖中的光功率絕大部分為前向傳播,但有很少部分朝發(fā)光器背向散射。在發(fā)光器處利用分光器觀(guān)察背向散射的時(shí)間曲線(xiàn),從一端不僅能測(cè)量接入的均勻光纖的長(zhǎng)度和衰減,而且能測(cè)出局部的不規(guī)則性、斷點(diǎn)及在接頭和連接器引起的光功率損耗。

  12.光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)的測(cè)試原理是什麼?有何功能?

  答:OTDR基於光的背向散射與菲涅耳反射原理製作,利用光在光纖中傳播時(shí)產(chǎn)生的後向散射光來獲取衰減的信息,可用於測(cè)量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點(diǎn)定位以及了解光纖沿長(zhǎng)度的損耗分布情況等,是光纜施工、維護(hù)及監測(cè)中必不可少的工具。其主要指標參數包括:動態(tài)範圍、靈敏度、解析度、測(cè)量時(shí)間和盲區(qū)等。

  13.OTDR的盲區(qū)是指什麼?對(duì)測(cè)試會(huì)有何影響?在實(shí)際測(cè)試中對(duì)盲區(qū)如何處理?

  答:通常將諸如活動連接器、機(jī)械接頭等特徵點(diǎn)產(chǎn)生反射引起的OTDR接收端飽和而帶來的一系列“盲點(diǎn)”稱為盲區(qū)。
  光纖中的盲區(qū)分為事件盲區(qū)和衰減盲區(qū)兩種:由於介入活動連接器而引起反射峰,從反射峰的起始點(diǎn)到接收器飽和峰值之間的長(zhǎng)度距離,被稱為事件盲區(qū);光纖中由於介入活動連接器引起反射峰,從反射峰的起始點(diǎn)到可識別其他事件點(diǎn)之間的距離,被稱為衰減盲區(qū)。
  對(duì)於OTDR來說,盲區(qū)越小越好。盲區(qū)會(huì)隨著脈衝展寬的寬度的增加而增大,增加脈衝寬度雖然增加了測(cè)量長(zhǎng)度,但也增大了測(cè)量盲區(qū),所以,在測(cè)試光纖時(shí),對(duì)OTDR附件的光纖和相鄰事件點(diǎn)的測(cè)量要使用窄脈衝,而對(duì)光纖遠端進(jìn)行測(cè)量時(shí)要使用寬脈衝。

  14.OTDR能否測(cè)量不同類型的光纖?

  答:如果使用單模OTDR模塊對(duì)多模光纖進(jìn)行測(cè)量,或使用一個多模OTDR模塊對(duì)諸如芯徑為62.5mm的單模光纖進(jìn)行測(cè)量,光纖長(zhǎng)度的測(cè)量結果不會(huì)受到影響,但諸如光纖損耗、光接頭損耗、回波損耗的結果是不正確的。所以,在測(cè)量光纖時(shí),一定要選擇與被測(cè)光纖相匹配的OTDR進(jìn)行測(cè)量,這樣才能得到各項(xiàng)性能指標均正確的結果。

  15.常見光測(cè)試儀表中的“1310nm”或“1550nm”指的是什麼?

  答:指的是光信號的波長(zhǎng)。光纖通信使用的波長(zhǎng)範圍處於近紅外區(qū),波長(zhǎng)在800nm~1700nm之間。常將其分為短波長(zhǎng)波段和長(zhǎng)波長(zhǎng)波段,前者指850nm波長(zhǎng),後者指1310nm和1550nm。 

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 16.在目前商用光纖中,什麼波長(zhǎng)的光具有最小色散?什麼波長(zhǎng)的光具有具有最小損耗?

  答:1310nm波長(zhǎng)的光具有最小色散,1550nm波長(zhǎng)的光具有最小損耗。

  17.根據光纖纖芯折射率的變化情況,光纖如何分類?

  答:可分為階躍光纖和漸變光纖。階躍光纖帶寬較窄,適用於小容量短距離通信;漸變光纖帶寬較寬,適用於中、大容量通信。

  18.根據光纖中傳輸光波模式的不同,光纖如何分類?

  答:可分為單模光纖和多模光纖。單模光纖芯徑約在1~10μm之間,在給定的工作波長(zhǎng)上,只傳輸單一基模,適於大容量長(zhǎng)距離通信系統(tǒng)。多模光纖能傳輸多個模式的光波,芯徑約在50~60μm之間,傳輸性能比單模光纖差。 
 在傳送復(fù)用保護(hù)的電流差動保護(hù)時(shí),安裝在變電站通信機(jī)房的光電轉換裝置與安裝在主控室的保護(hù)裝置之間多用多模光纖。

  19.階躍折射率光纖的數值孔經(jīng)(NA)有何意義?

  答:數值孔經(jīng)(NA)表示光纖的收光能力, NA越大,光纖收集光線(xiàn)能力越強。

  20.什麼是單模光纖的雙折射?

  答:單模光纖中存在兩個正交偏振模式,當光纖不完全園柱對(duì)稱時(shí),兩個正交偏振模式並不是簡(jiǎn)併的,兩個正交偏振的模折射率的差的絕對(duì)值即為雙折射。

  21.最常見的光纜結構有幾種?

  答:有層絞式和骨架式兩種。

  22.光纜主要由什麼組成?
  答:主要由:纖芯、光纖油膏、護(hù)套材料、PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)等材料組成。

  23.光纜的鎧裝是指什麼?

  答:是指在特殊用途的光纜中(如海底光纜等)所使用的保護(hù)元件(通常為鋼絲或鋼帶)。鎧裝都附在光纜的內(nèi)護(hù)套上。

  24.光纜護(hù)套用什麼材料?

  答:光纜護(hù)套或護(hù)層通常由聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)材料構成,其作用是保護(hù)纜芯不受外界影響。

  25.列舉在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的特殊光纜。

  答:主要有三種特殊光纜:
  地線(xiàn)複合光纜(OPGW),光纖置於鋼包鋁絞結構的電力線(xiàn)內(nèi)。OPGW光纜的應(yīng)用,起到了地線(xiàn)和通信的雙功能,有效地提高了電力杆塔的利用率。
  纏繞式光纜(GWWOP),在已有輸電線(xiàn)路的地方,將這種光纜纏繞或懸掛在地線(xiàn)上。
  自承式光纜(ADSS),有很強的抗張能力,可直接掛在兩座電力杆塔之間,其最大跨距可達(dá)1000m。 

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  26.OPGW光纜的應(yīng)用結構有幾種?

  答:主要有:1)塑管層絞+ 鋁管的結構;2) 中心塑管+ 鋁管的結構;3) 鋁骨架結構;4) 螺旋鋁管結構;5) 單層不鏽鋼管結構( 中心不鏽鋼管結構、不鏽鋼管層絞結構);6) 複合不鏽鋼管結構( 中心不鏽鋼管結構、不鏽鋼管層絞結構)。

  27.OPGW光纜纜芯外的絞線(xiàn)線(xiàn)材主要由什麼組成?

  答:以AA線(xiàn)(鋁合金線(xiàn)) 和AS線(xiàn)材(鋁包鋼線(xiàn))組成。

  28.要選擇OPGW光纜型號,應(yīng)具備的技術(shù)條件有哪些?

  答:1) OPGW光纜的標稱抗拉強度(RTS) (kN);2) OPGW光纜的光纖芯數(SM);3) 短路電流(kA);4) 短路時(shí)間(s);5) 溫度範圍(℃)。

  29.光纜的彎曲程度是如何限制的?

  答:光纜彎曲半徑應(yīng)不小於光纜外徑的20倍,施工過(guò)程中(非靜止狀態(tài))不小於光纜外徑的30倍。

  30.在ADSS光纜工程中,需注意什麼?

  答:有三個關(guān)鍵技術(shù):光纜機(jī)械設(shè)計(jì)、懸掛點(diǎn)的確定和配套金具的選擇與安裝。

  31.光纜金具主要有哪些?

  答:光纜金具是指安裝光纜使用的硬體,主要有:耐張線(xiàn)夾,懸垂線(xiàn)夾、防振器等。

  32.光纖連接器有兩個最基本的性能參數,分別是什麼?

  答:光纖連接器俗稱活接頭.對(duì)於單纖連接器光性能方面的要求,重點(diǎn)是在介入損耗和回波損耗這兩個最基本的性能參數上。

  33.常用的光纖連接器有幾類?

  答:按照不同的分類方法,光纖連接器可以分為不同的種類,按傳輸媒介的不同可分為單模光纖連接器和多模光纖連接器;按結構的不同可分為FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各種型式;按連接器的插針端面可分為FC、PC(UPC)和APC。常用的光纖連接器:FC/PC型光纖連接器、SC型光纖連接器,LC型光纖連接器。

  34.在光纖通信系統(tǒng)中,常見下列物品,請指出其名稱。

  AFC、FC 型適配器 ST型適配器 SC型適配器 FC/APC、FC/PC型連接器 SC型連接器 ST型連接器 LC型跳線(xiàn) MU型跳線(xiàn) 單模或多模跳線(xiàn)。

  35.什麼是光纖連接器的介入損耗(或稱插入損耗)?

  答:是指因連接器的介入而引起傳輸線(xiàn)路有效功率減小的量值,對(duì)於用戶來說,該值越小越好。ITU-T規(guī)定其值應(yīng)不大於0.5dB。

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  36.什麼是光纖連接器的回波損耗(或稱反射衰減、回損、回程損耗)?

  答:是衡量從連接器反射回來並沿輸入通道返回的輸入功率分量的一個量度,其典型值應(yīng)不小於25dB。

  37.發(fā)光二極體和半導(dǎo)體雷射器發(fā)出的光最突出的差別是什麼?

  答:發(fā)光二極體產(chǎn)生的光是非相干光,頻譜寬;雷射器產(chǎn)生的光是相干光,頻譜很窄。

  38.發(fā)光二極體(LED)和半導(dǎo)體雷射器(LD)的工作特性最明顯的不同是什麼?

  答:LED沒有閾值,LD則存在閾值,只有注入電流超過(guò)閾值後才會(huì)產(chǎn)生雷射。

  39.單縱模半導(dǎo)體雷射器常用的有哪兩種?

  答:DFB雷射器和DBR雷射器,二者均為分布反饋雷射器,其光反饋是由光腔內(nèi)的分布反饋布拉格光柵提供的。

  40.光接收器件主要有哪兩種?

  答:主要有光電二極體(PIN管)和雪崩光電二極體(APD)。

  41.光纖通信系統(tǒng)的噪聲產(chǎn)生的因素有哪些?

  答:有由於消光比不合格產(chǎn)生的噪聲,光強度隨機(jī)變化的噪聲,時(shí)間抖動引起的噪聲,接收機(jī)的點(diǎn)噪聲和熱噪聲,光纖的模式噪聲,色散導(dǎo)致的脈衝展寬產(chǎn)生的噪聲,LD的模分配噪聲,LD的頻率啁啾產(chǎn)生的噪聲以及反射產(chǎn)生的噪聲。

  42.目前用於傳輸網(wǎng)建設(shè)的光纖主要有哪些?其主要特點(diǎn)是什麼?

  答:主要有三種,即G.652常規(guī)單模光纖、G.653色散位移單模光纖和G.655非零色散位移光纖。
  G.652單模光纖在C波段1530~1565nm和L波段1565~1625nm的色散較大,一般為17~22psnm•km,系統(tǒng)速率達(dá)到2.5Gbit/s以上時(shí),需要進(jìn)行色散補償,在10Gbit/s時(shí)系統(tǒng)色散補償成本較大,它是目前傳輸網(wǎng)中敷設(shè)最為普遍的一種光纖。
  G.653色散位移光纖在C波段和L波段的色散一般為-1~3.5psnm•km,在1550nm是零色散,系統(tǒng)速率可達(dá)到20Gbit/s和40Gbit/s,是單波長(zhǎng)超長(zhǎng)距離傳輸的最佳光纖。但是,由於其零色散的特性,在採用DWDM擴容時(shí),會(huì)出現(xiàn)非線(xiàn)性效應(yīng),導(dǎo)致信號串擾,產(chǎn)生四波混頻FWM,因此不適合採用DWDM。
  G.655非零色散位移光纖:G.655非零色散位移光纖在C波段的色散為1~6psnm•km,在L波段的色散一般為6~10psnm•km,色散較小,避開了零色散區(qū),既抑制了四波混頻FWM,可用於DWDM擴容,也可以開通高速系統(tǒng)。新型的G.655光纖可以使有效面積擴大到一般光纖的1.5~2倍,大有效面積可以降低功率密度,減少光纖的非線(xiàn)性效應(yīng)。
 
 43.什麼是光纖的非線(xiàn)性?

  答:是指當入纖光功率超過(guò)一定數值後,光纖的折射率將與光功率非線(xiàn)性相關(guān),並產(chǎn)生拉曼散射和布裡淵散射,使入射光的頻率發(fā)生變化。

  44.光纖非線(xiàn)性對(duì)傳輸會(huì)產(chǎn)生什麼影響?

  答:非線(xiàn)性效應(yīng)會(huì)造成一些額外損耗和幹擾,惡化系統(tǒng)的性能。WDM系統(tǒng)光功率較大並且沿光纖傳輸很長(zhǎng)距離,因此產(chǎn)生非線(xiàn)性失真。非線(xiàn)性失真有受激散射和非線(xiàn)性折射兩種。其中受激散射有拉曼散射和布裡淵散射。以上兩種散射使入射光能量降低,造成損耗。在入纖功率較小時(shí)可忽略。

  45.什麼是PON(無(wú)源光網(wǎng)絡)?

  答:PON是本地用戶接入網(wǎng)中的光纖環(huán)路光網(wǎng)絡,基於無(wú)源光器件,如耦合器、分光器。 
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