光纤通信及操作概述

许赟霄光纤通信（光纤简述及操作）一.光学基础知识1、光纤通信是通过光的反射定律构成的。光纤通信2光纤通信3光纤通信4二.光纤和光缆1.光纤光纤的结构：光纤是双层或多层同心圆柱体通信用单模光纤材料是石英玻璃纤维光纤通信5光纤的分类：A：按传输模数分：单模和多模B：按套塑结构分：紧套和松套光纤通信单模光纤的特点：最初单模光纤由于材料特性原因，适用于长距离小容量的传输，如长途干线的传输以及军用传输，但随着材料的改进，设备的提升，单模光纤的容量已经飞跃提升，可以进行大容量的传输，大大提升了适用范围（窗口的概念）多模光纤的特点：容量大，但传输距离短，多适用在特定局域内的设备间传输。如核电的设备间常用多模纤。6光纤通信7光纤型号的分类：光纤通信8光缆：从结构上分：束状和带状束状光缆：色谱已12芯为单位蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉色、粉蓝常用举例：4芯光缆：1塑管：蓝、橙、绿、棕6芯光缆：1塑管：蓝、橙、绿、棕、灰、白8芯光缆：2塑管：蓝、橙、绿、棕12芯光缆：2塑管：蓝、橙、绿、棕、灰、白24芯光缆：4塑管：蓝、橙、绿、棕、灰、白光纤通信9带状光缆：以片为单位，每片含12芯，色谱：蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉色、粉蓝10光纤通信光纤通信11光纤通信12光纤通信13GYTA24B光纤通信14三.光缆敷设施工光缆线路施工流程：单盘检测、路由复测、光缆配盘、路由准备、敷设布放、接续安装、中继测量、竣工验收1、光缆的接续按连接方式分：机械连接、活动连接、熔接熔接：施工准备：光缆开剥工具、清洁用品（酒精、纸巾等）、熔接机、光纤切割工具接续用途：接头、成端A：开剥光缆.即去除光缆外护套，距离开剥点120CM为佳光纤通信15B：端前制备1光纤涂面层的剥除掌握平、稳、快三字剥纤法。“平”，即持纤要平。左手拇指和食指捏紧光纤，使之成水平状，所露长度以5cm为宜，余纤在无名指、小拇指之间自然打弯，以增加力度，防止打滑。“稳”，即剥纤钳要握得稳。“快”，即剥纤要快，剥纤钳应与光纤垂直，上方向内倾斜一定角度，然后用钳口轻轻卡住光纤，右手随之用力，顺光纤轴向平推出去，整个过程要自然流畅，一气呵成。C：裸纤清洁裸纤的清洁应按下面的两步操作。1）观察光纤剥除部分的涂覆层是否全部剥除，若有残留应重剥。如有极少量不易剥除的涂覆层，可用棉球沾适量酒精，边浸渍，边逐步擦除。2）将棉花撕成层面平整的扇形小块，沾少许酒精（以两指相捏无溢出为宜），折成V”形，夹住已剥覆的光纤，顺光纤轴向擦拭，力争一次成功，一块棉花使用2～3次后要及时更换，每次要使用棉花的不同部位和层面，这样既可提高棉花利用率，又防止了探纤的两次污染。3）裸纤的切割切割是光纤端面制备中最为关键的部分，精密、优良的切刀是基础，严格、科学的操作规范是保证。才能完成有效切割光纤通信16D:切割刀的选择切割刀有手动和电动两种。前者操作简单，性能可靠，随操作者水平的提高，切割效率和质量可大幅度提高，且要求裸纤较短，但对环境温差要求较高。后者切割质量较高，适宜在野外寒冷条件下作业，但操作较复杂，工作速度恒定，要求裸纤较长。熟练的操作者在常温下进行快速光缆接续或抢险，采用手动切刀为宜；反之，初学者或在野外较寒冷条件下作业时，宜用电动切刀。光纤通信17E：设备的选择应根据工程类型选择不同的熔接机，光纤熔接机按照对准方式分为两大类：包层对准式和纤芯对准式，两者价格差距比较大。包层对准式光纤熔接机主要应用于光纤入户等对质量指标要求不太高的场合，因此价格相对便宜。纤芯对准式光纤熔接机配备了包括聚焦马达在内的精密六马达对准系统，和特殊设计的光学镜头及软件算法，能准确识别光纤类型并自动选用与之相匹配的熔接模式来保证熔接质量，技术含量比较高，主要应用于干线的光纤熔接，因此价格相对也较光纤通信18F：盘纤盘纤是一门技术，也是一门艺术。科学的盘纤方法，可使光纤布局合理、附加损耗小、经得住时间和恶劣环境的考验，可避免挤压造成的断纤现象。盘纤规则1）沿松套管或光缆分枝方向为单位进行盘纤，前者适用于所有的接续工程；后者仅适用于主干光缆末端，且为一进多出。分支多为小对数光缆。该规则是每熔接和热缩完一个或几个松套管内的光纤、或一个分技方向光缆内的光纤后，盘纤一次。优点：避免了光纤松套管间或不同分枝光缆间光纤的混乱，使之布局合理，易盘、易拆，更便于日后维护。2）以预留盘中热缩管安放单元为单位盘纤，此规则是根据接续盒内预留盘中某一小安放区域内能够安放的热缩管数目进行盘纤。例如GLE型桶式接头盒，在实际操作中每6芯为一盘，极为方便。优点：避免了由于安放位置不同而造成的同一束光纤参差不齐、难以盘纤和固定，甚至出现急弯、小圈等现象。3）特殊情况，如在接续中出现光分路器、上/下路尾纤、尾缆等特殊器件时，要先熔接、热缩、盘绕普通光纤，再依次处理上述情况，为安全常另盘操作，以防止挤压引起附加损耗的增加。盘纤方法1）先中间后两边，即先将热缩后的套管逐个放置于固定槽中，然后再处理两侧余纤。优点：有利于保护光纤接点，避免盘纤可能造成的损害。在光纤预留盘空间小，光纤不易盘绕和固定时，常用此种方法。2）以一端开始盘纤，即从一侧的光纤盘起，固定热缩管，然后再处理另一侧余纤。优点：可根据一侧余纤长度灵活选择效铜管安放位置，方便、快捷，可避免出现急弯、小圈现象。3）特殊情况的处理，如个别光纤过长或过短时，可将其放在最后单独盘绕；带有特殊光器件时，可将其另盘处理，若与普通光纤共盘时，应将其轻置于普通光纤之上，两者之间加缓冲衬垫，以防挤压造成断纤，且特殊光器件尾纤不可太长。4）根据实际情况，采用多种图形盘纤。按余纤的长度和预留盘空间大小，顺势自然盘绕，切勿生拉硬拽，应灵活地采用圆、椭圆、“CC”、“～”多种图形盘纤（注意R≥4cm），尽可能最大限度利用预留盘空间和有效降低因盘纤带来的附加损耗。光缆接续质量的确保加强OTDR的监测，对确保光纤的熔接质量，减少因盘纤带来的附加损耗和封盒可能对光纤造成的损害，具有十分重要的意义。在整个接续工作中，必须严格执行OTDR四道监测程序：1）熔接过程中对每一芯光纤进行实时跟踪监测，检查每一个熔接点的质量；2）每次盘纤后，对所盘光纤进行例检以确定盘纤带来的附加损耗；3）封接续盒前，对所有光纤进行统测，以查明有无漏测和光纤预留盘间对光纤及接头有无挤压；4）封盒后，对所有光纤进行最后检测，以检查封盒是否对光纤有损害。光纤通信19光纤通信20四.光纤的测试窗口概念光纤在理论上，其带宽是无限高，传输量是无限大的，传输距离是无限远的。还有较轻的重量几乎是完美的信号传输介质，可以同时传输N路电话，N路电视信号……但是目前的应用中，光缆却是与理论相差较远。抛开脆弱的二氧化硅物理性能不谈，其传输能力仅仅是打开了几个窗口而已。常用的3个窗口（及光波长）：850nm用作短距离传输，多模光缆适用。1310nm的光波长时色散最小。1550nm的光波长时损耗最小，单模光缆适用。中国电信在业务实际需求上，又使用了1490nm，目前用于ITV业务光纤通信21窗口运用举例光纤通信22常用测试设备仪表1、光时域反射仪（OTDR）光时域反射仪（OTDR是表征光纤传输特性的测试仪器。主要用于测试整个光纤链路的衰减并提供与长度相关联的衰减量的描述。简单来讲，常用与故障判断中的光缆全长、断点距离、两点间衰减光纤通信23用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。人工设置测量参数包括：

(1)波长选择(λ)：

因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等)，测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。

(2)脉宽(Pulse

Width)：

脉宽越长，动态测量范围越大，测量距离更长，但在OTDR曲线波形中产生盲区更大；短脉冲注入光平低，但可减小盲区。脉宽周期通常以ns来表示。

(3)测量范围(Range)：

OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离，此参数的选择决定了取样分辨率的大小。最佳测量范围为待测光纤长度1.5～2倍距离之间。

(4)平均时间：

由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。例如，3min的获得取将比1min的获得取提高0.8dB的动态。但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。一般平均时间不超过3min。

(5)光纤参数：

光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。折射率参数与距离测量有关，后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。这两个参数通常由光纤生产厂家给出。

参数设置好后，OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光，对光电探测器的输出取样，得到OTDR曲线，对曲线进行分析即可了解光纤质量。光纤通信24光纤通信25光纤通信26光纤通信272、光功率计（opticalpowermeter）是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。在光纤系统中，测量光功率是最基本的，非常像电子学中的万用表；在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表。通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接