第四章、光缆介绍
1、光纤的分类
按照ITU-T命名分类
G651-折射率渐变型多模光纤,主要应用于850nm或者1310nm波长区域,
G652-非色散位移单模光纤,特点是,1310nm处色散为0,1550nm处衰减最小,一般小于0.22db/km,但在1550nm处有最大色散系数。一般在18ps/nm●km,工作波长为1310nm或者1550nm任选。
色散:复色光分解为单色光而形成光谱的现象叫做光的色散,色散造成光信号(脉冲展宽-针对数字系统)失真,在某种程度上起到了降低光信号调制度的同等效果(实际上光OMI不可能改变),链路越长色散越大、影响越大,电平的变化也越大。这就能够解释机房端信号高频要比低频高5个而接收端低频比高频高5-9个,这就是色散的表现。
低水峰单模光纤,为了使用DWDM而研制的具有更宽带宽的光纤
常规的G652光纤在1350nm-1450nm波段由于(OH-1)离子的吸收作用,使光纤在此波段有很大衰减而无法使用,为此,研究出低水峰光纤,使其工作波长极大拓展为1280-1625nm,具备传输更宽带宽的要求。
G653-色散位移单模光纤,通过改变光纤的结构参数、折射率分布状态以加大波导色散,将最小色散点从1310nm处移动到1550nm处,以实现在1550nm处色散为0,衰减最小。但是这种光纤暂时来说价格昂贵。
G654-截至波长位移光纤,这种光纤以努力降低损耗为目的,把截至波长移动到较长的波长区,在1550nm处的衰减系数为0.15-0.19db,最佳工作范围是1500-1600nm。
单模光纤必须大于截至波长,否则光纤将工作于双模区,产生模式噪声模式色散,从而导致传输性能和带宽的下降
G655-非零色散位移单模光纤,在1550nm处有较低的色散,能应用波分复用与EDFA掺饵光纤放大器,能保证传输速率在10Gbit/km以上。
G656-宽带光传输用非零色散光纤,是一中水峰压缩光纤,在1460-1625nm范围内,损耗均低于0.4db/km,色散大于零。工作的波长范围大,是一中理想的下一代网络使用的主要光纤。
第二节、光缆的结构
光缆的基本结构是由缆芯、加强件、填充物和防护层组成。根据不同的环境还加有缓冲层,防水层以及绝缘金属导线等部分结构。
第三节、光纤的区分
同一束内的光纤颜色应该不同,
按照顺序排列为兰、桔、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉、青(浅蓝)
每一束光纤的分类也按照上述顺序,有2个以上白色套管的光缆,管束顺序先排有色管然后按照顺时针排列白1、白2、白3。
第五章、光设备介绍
第一节、光发射机
1、 概念,光发射机是将有线电视信号转换成光信号送入光缆传输到用户端的关键设备
2、 光发射极分类
光发射机按照发射信号的波长分为1310nm和1550nm光发射极。
光发射极按照调制方式分为内调制和外调制光发射机,外调制的光发射机信号质量比较好。
第二节、光放大器
1、 概念,光放大器是提供光信号的增益,以补偿光信号在线路中的传输衰减,增大系统的无中继传输距离。
2、 常用设备,
EDFA-掺饵光纤放大器,主要对1550nm波长光信号进行放大,放大范围是1530-1565nm,增益通常在10db-35db,我们公司常用的主要是21db和23db光放大。
PDFA-掺镨光纤放大器,主要是对1310nm波长光信号进行放大,方大范围是1281-1381nm,增益通常为24db。
第三节、光接收机
1、概念:光接收机的是将光信号转变为用户可接收的电信号。
2、光接收机的调试范围,接收光功率一般为+1- -6db,输出电平差一般为103±2dB,必须保证预留3~5dB余量,高低频电平差一般为5~6dB。
3、光接收机,内部结构,看图纸
第六章、光信号设计
光信号的设计主要是合理的设计光分路器的分路百分比,因为我们公司现有使用的光发射极以及光放大器为了考虑备份的需要,全部是统一型号的设备。我们现在讲的主要目的是为了维护时判断故障和分析故障,所以只给出2种波长的链路损耗计算公式。
1、1310nm链路损耗的计算
-2db(接收光功率)+XXkm(光缆长度)×0.4db(每公里损耗)+0.5db(活动接头损耗)=XXdb(发送光功率)
公式的反向应用
发送光功率-0.5db(活动接头损耗)-XXkm(光缆长度)×0.4db(每公里损耗)=XXdb(接收光功率)
2、1550nm链路损耗的计算
-2db(接收光功率)+XXkm(光缆长度)×0.25db(每公里损耗)+0.5db(活动接头损耗)=XXdb(发送光功率)
公式的反向应用
发送光功率-0.5db(活动接头损耗)-XXkm(光缆长度)×0.25db(每公里损耗)=XXdb(接收光功率)
3、分路器的拆入损耗
考虑新路中使用平分信号的分路器比较多,为了方便现场计算,我们给出一组维护使用的近似数据,2分路衰减4db,3分路衰减6db,4分路衰减8db,以上数据只是近似值,不可应用于特殊型号的光分路拆入损耗计算
第七章、光缆熔接介绍
第一节、熔接常用的设备和器材
熔接常用的设备和器材,熔接机、切刀、酒精棉球、卫生纸、光功率计、OTDR(光时域反射仪)、跳纤、断线钳、常用工具一套。
第二节、光纤接续的过程和步骤
①开剥光缆,并将光缆固定到接续盒内。注意不要伤到束管,开剥长度取1m左右,用卫生纸将油膏擦拭干净,将光缆穿入接续盒,固定钢丝时一定要压紧,不能有松动。否则,有可能造成光缆打滚折断纤芯。
②断纤,把光纤在合适长度上整齐切断,为了最后的盘纤做准备。分纤将光纤穿过热缩管。将不同束管,不同颜色的光纤分开,穿过热缩管。剥去涂覆层的光纤很脆弱,使用热缩管,可以保护光纤熔接头。
③熔接机电源,采用预置的程式进行熔接,并在使用中和使用后及时去除熔接机中的灰尘,特别是夹具,各镜面和V型槽内的粉尘和光纤碎未。CATV使用的光纤有常规型单模光纤和色散位移单模光纤,工作波长也有1310nm和1550nm两种。所以,熔接前要根据系统使用的光纤和工作波长来选择合适的熔接程序。如没有特殊情况,一般都选用自动熔接程序。
④制作光纤端面。光纤端面制作的好坏将直接影响接续质量,所以在熔接前一定要做好合格的端面。用专用的剥线钳剥去涂覆层,再用沾酒精的清洁棉在裸纤上擦拭几次,用力要适度,然后用精密光纤切割刀切割光纤,对0.25mm(外涂层)光纤,切割长度为8mm-16mm,对0.9mm(外涂层)光纤,切割长度只能是16mm。
⑤放置光纤。将光纤放在熔接机的V形槽中,小心压上光纤压板和光纤夹具,要根据光纤切割长度设置光纤在压板中的位置,关上防风罩,按下熔接按钮,即可自动完成熔接。
⑥移出光纤用加热炉加热热缩管。打开防风罩,把光纤从熔接机上取出,再将热缩管放在裸纤中心,放到加热炉中加热。加热器可使用20mm微型热缩套管和40mm及60mm一般热缩套管,20mm热缩管需40秒,60mm热缩管为85秒,根据气温可以自己调整热缩时间。
⑦盘纤固定。将接续好的光纤盘到光纤收容盘上,在盘纤时,盘圈的半径越大,弧度越大,整个线路的损耗越小。所以一定要保持一定的半径,使激光在纤芯里传输时,避免产生一些不必要的损耗。
⑧密封和挂起。野外接续盒一定要密封好,防止进水。熔接盒进水后,由于光纤及光纤熔接点长期浸泡在水中,可能会先出现部分光纤衰减增加。套上不锈钢挂钩并挂在吊线上。至此,光纤熔接完成。
第三节、光纤测试
光纤在架设,熔接完工后就是测试工作,使用的仪器主要是OTDR测试仪,可以测试,光纤断点的位置;光纤链路的全程损耗;了解沿光纤长度的损耗分布;光纤接续点的接头损耗。为了测试准确,OTDR测试仪的脉冲大小和宽度要适当选择,按照厂方给出的折射率n值的指标设定。在判断故障点时,如果光缆长度预先不知道,可先放在自动OTDR,找出故障点的大体地点,然后放在高级OTDR。将脉冲大小和宽度选择小一点,但要与光缆长度相对应,盲区减小直至与坐标线重合,脉宽越小越精确,当然脉冲太小后曲线显示出现噪波,要恰到好处。再就是加接探纤盘,目的是为了防止近处有盲区不易发觉。关于判断断点时,如果断点不在接续盒处,将就近处接续盒打开,接上OTDR测试仪,测试故障点距离测试点的准确距离,利用光缆上的米标就很容易找出故障点。利用米标查找故障时,对层绞式光缆还有一个绞合率问题,光纤长度大约是光缆的1 . 005倍。
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