光缆、光纤基础知识及维修技术交流材料

1、1一、光纤、光缆基本概念二、光纤、光缆传输特性三、光纤、光缆的日常维护目录四、常见故障处理交流2一、光纤、光缆基本概念1、什么是光纤？2、光纤结构 光纤是光导纤维的简称，是以光脉冲的形式来传输信号，材质一玻璃或有机玻璃为主的网络传输介质。 光纤(Optical Fiber)是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。 设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1n2。（一）光纤基础知识33、光纤的分类？ 光纤拥有多种的分类标准，常用的包括从工

2、作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法。 （1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤（红外光纤（850nm、1300nm、1550nm）。 （2）折射率分布：阶跃（SI）型、近阶跃型、渐变（GI）型、其它（如三角型、W型、凹陷型等）。 （3）传输模式：单模光纤、单模光纤、多模光纤多模光纤。 （4）原材料：石英玻璃石英玻璃、多成分玻璃、塑料、复合材料、红外材料等。 （5）被覆材料：无机材料（碳等）、金属材料（铜、镍等）和塑料等。 （6）制造方法：预塑有汽相轴向沉积（VAD）、化学汽相沉积（CVD）等，拉丝法有管律法（Rod intube）和双坩锅法等。一、光纤、光缆基本概念

3、（一）光纤基础知识4一、光纤、光缆基本概念（一）光纤基础知识4、单模、多模光纤的区别及应用？根据传输点模数的不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。所谓“模”是指以一定角速度进入光纤的一束光。单模光纤：单模光纤：采用固体激光器做光源，只能允许一束光传播，所以单模光纤没有模分散特性，因而单模光纤的纤芯相对较细，传输频带宽、容量大、传输距离长，但成本较高；一般应用在大容量、长距离传输的场合，是未来光纤传输的发展方向。多模光纤：多模光纤：采用发光二极管做光源，允许多束光在光纤内同时传输，因而存在模分散，因此多模光纤的芯线较粗，传输速度低、距离短，但成本较低；一般用于室内或相邻较近场所。5一、光纤、光缆基

4、本概念（一）光纤基础知识5、常见光纤连接器？（1）FC型光纤连接器 FC是Ferrule Connector的缩写，表明其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣(配线架上用的最多)。6一、光纤、光缆基本概念（一）光纤基础知识5、常见光纤连接器？（2）SC型光纤连接器 连接GBIC光模块或普通光纤收发器的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。(路由器交换机上用的最多)。7一、光纤、光缆基本概念（一）光纤基础知识5、常见光纤连接器？（3）ST型光纤连接器 常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣（常用于光纤配线架）。8一、光纤、光缆基本概念（一）光纤基础知识5、常见

5、光纤连接器？（4）LC型光纤连接器 连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。（路由器常用）9一、光纤、光缆基本概念（一）光纤基础知识6、光缆色谱排序？10一、光纤、光缆基本概念（二）光缆基础知识 光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。1、什么是光缆？2、光缆的基本结构？光缆一般由缆芯、加强元件和保护层三部分组成。11一、光纤、光缆基本概念（二）光缆基础知识3、光缆的分类？（1）按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光铠装地埋光缆缆和海底光缆。（2）按光缆结构分有：束管式光缆束管式光缆

6、，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。（3）按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和室内用光缆。12一、光纤、光缆基本概念（二）光缆基础知识4、光缆的命名？（1）型号组成型式代号、规格代号和特殊性能标识（可缺省）之间应空一格。13一、光纤、光缆基本概念（二）光缆基础知识4、光缆的命名？（2）型式组成型式由五个部分组成，其中结构特征指缆芯结构和光缆派生结构特征。具体解析，可参考YDT 908-2011 光缆型号命名方法详细说明14一、光纤、光缆基本概念（二）光缆基础知识4、光缆的命名？（3）范例GYTA-8B1.3含义：通信用室外光缆（GY）填充式结构（T） 铝

7、-聚乙烯粘结护套（A）8芯（8）常规单模光纤G.652C（B1.3） 15一、光纤、光缆基本概念（二）光缆基础知识5、光缆色谱排序？16二、光纤/光缆传输特性（一）损耗特性光波在光纤中传输时，随着传输距离的增加，其强度逐渐减弱，光纤对光波产生严重衰减作用，这就是光纤的损耗。它的大小在很大程度上决定着光中继距离的长短。1、吸收损耗：光波在光纤中传输时，如果有部分光被光材料吸收，而转换为热能，这种衰减现象叫做吸收损耗。2、散射损耗：由于光纤的结构不均匀，使光纤中传导的光在不均匀点变更其传播方向，这种现象称为光的色散，由此产生的损耗叫散射损耗。3、弯曲损耗:当光纤轴线弯曲时，将有部分光线从纤芯渗入包

8、层和护层，甚至透过护层而逸出，造成光散射损失，这就是弯曲损耗。4、连接损耗:由于被连接的两根光纤的端面发生空间错位造成的损耗。在（在（0.80.9）m，损耗约为损耗约为2dBkm；在；在1.31m，损耗为损耗为0.5dBkm；而在；而在.55m处，处，损耗为损耗为0.2dBkm17二、光纤/光缆传输特性（二）色散特性光纤色散是指不同频率成分或不同模式成分在光纤中以不同的群速度传播，致使光纤传输的信号波形发生畸变的一种物理现象。1、模式色散 指由于各模式之间的群速度不同而引起的色散，即在多模光纤中，不同模式的光在同一频率下传输，由于在光纤中行进的轨迹不同，光在同样长度的光纤中传输时，需不同的时间

9、，即模间存在时延差，这种色散称为模式色散。2、材料色散 由于光纤本身的折射率随光波频率而变化，使模内各信号的传输速度不同而产生色散，它是单模光纤中的主要色散。3、波导色散 由于光纤的几何结构、形状等方面的不完善，使光波一部分在纤芯中传输，另一部分在包层中传输。纤芯和包层的折射率不同 ，造成了光脉冲展宽的现象称为波导色散。18三、光纤、光缆的日常维护1、光设备维护（1）定期对光源发射/接收端口表面进行温度检测和记录其发光功率。（2）定期清洁发射/接收端口表面，防止灰尘进入端口内部。2 、光缆成端维护 （1）定期对跳纤断面清洁，备用端口防尘帽检测，确保端口的清洁卫生。（2）定期检查跳纤防护情况，确

10、保无虫、鼠咬等裂痕。（3）定期检查跳纤紧固情况，避免跳纤曲度过小或松动。3 、线路维护 （1）定期巡视线路情况，及时清理线路中的杂物，确保光缆各部无破损、无变形。（2）定期对架空光缆线路做加固维修，尤其保证光缆接头盒牢固稳定。（3）定期对光缆线路相关的光缆标志进行检查，确保标志的清晰、完整。 （一）光纤/光缆日常维护内容19三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常用仪器仪表1、光源和光源和光功率计光功率计2、光时域反射仪光时域反射仪OTDR3、光纤熔接机光纤熔接机4、光光万用表万用表5、光纤故障检测仪光纤故障检测仪6、光纤识别仪光纤识别仪20三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常

11、用仪器仪表1、光源和光源和光功率计光功率计光功率计光源主要用于中继段光纤通道总衰减的测试和一些光器件的功率、损耗值。21三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常用仪器仪表使用方法：使用方法：（1）开机检查电源能量情况，并预热光源5-10分钟。（2）按需要设置光源性质、波长选择、功 率单位，确认一致性。（3）校表：用标准尾纤连接光源、功率计，记录入射功率P1。（4）测量：在需测链路的两端测试记录功率值为出射功率P2。（5）计算：A（dbm)=P1-P222三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常用仪器仪表2、光时域反射仪（、光时域反射仪（OTDR）主要通过对光纤测量曲线的分析，了解光

12、纤的均匀性、缺陷、断裂、接头耦合等若干性能的仪器。它根据光的后向散射与菲涅耳反向原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及光纤长度等。23三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常用仪器仪表2、测试步骤（1）确定附件齐全（2）开启电源，完成自检。（3）确认待测链路光纤无光确认待测链路光纤无光, ,对端未接入设备和其他仪器对端未接入设备和其他仪器（4）耦合连接待测链路光纤（5）估测链路长度（6）设置参数设置参数（7）开启激光优化、分析曲线开启激光优化、分析曲线（8）存储、打印24三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护

13、常用仪器仪表参数种类参数种类 设置参考值设置参考值关联测试结果关联测试结果波长一般常用1330/1550NM，可根据要求。链路平均衰减长波长对弯曲敏感折射率按已知设置，如未知，1550NM可估设为1.4678,1310NM可设为1.4670影响测试长度精度（d=tC/2n）测试范围按估测长度的1.5倍近似设置窗口显示和分辨率.脉宽单盘100ns,40KM以下推荐300ns,50-80KM推荐500ns,80KM以上推荐1000ns,可用反射峰的尖锐度来简单判断脉宽的设置合适情况，有时链路衰减过大可选用高一级脉宽。脉宽和动态范围成正比,和事件分辨率成反比。测量模式一般设为平均,可观察曲线优化情况

14、随时关闭激光器,或设定时间自动关闭。平均多用于分析,实时多用于监测瞬间状态变化.事件门限非反射事件门限设为0db或根据需要,反射门限根据需要。关系事件的统计显示光时域反射仪（光时域反射仪（OTDR）主要设置参数）主要设置参数25三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常用仪器仪表光时域反射仪（光时域反射仪（OTDR）分析曲线）分析曲线26三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常用仪器仪表3、光纤、光纤熔接机熔接机光纤熔接机主要用于光通信中光缆的施工和维护，所以又叫光缆熔接机。一般工作原理是利用高压电弧将两光纤断面熔化的同时用高精度运动机构平缓推进让两根光纤融合成一根，以实现光纤模场的耦合。27三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常用仪器仪表光纤熔接不正常情况光纤熔接不正常情况光纤熔接正常情况光纤熔接正常情况4、光万用表、光万用表三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常用仪器仪表光功率计和稳定光源结合为一体的集成测试系统。免去了携带两个仪表奔赴测试现场的不便，为安装、运营和维护光纤网络的工程人员提供的更加精准、耐用，高效的测试工具。5、光纤故障检测仪光纤故障检测仪三、光纤、光缆的日常维护（二）光纤/光缆维护常用仪器仪表光纤故障检测仪，又叫做红光笔、通光笔、笔式红光源、可见光检测笔、光纤故障定