光纤基础知识熔接与故障处理培训.docx

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1、光纤基础学问,熔接及故障处理一，光纤基本学问1,光纤的历史光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术，给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大变革。1966年，英籍华人高银（CK-Ka。）预见利用玻璃可以制成衰减为20dBkm的通信光导纤维（简称光纤）。当时，世界上最优秀的光学玻璃衰减达100OdB/km左右。1970年,美国康宁公司首先研制成衰减为20dBkm的光纤。从今，光纤就进入了好用化的发展阶段，世界各国纷纷开展光纤通信的探讨。商银.华商物理学家，生于中国上海，祖籍江苏金山（今上海市金山区，拥有英国、美国国籍并

2、持中国杏港居民身份，在杏港和美国加州山景城两地居住.高桃为光纤通讯、u机样专家，华文媒体誉之为“光纤之父”、杵世誉之为光纤逋讯之父FFaiherofAberOpticCommunications）,曾任用中文高校校长.2009年,及威拉德博削尔和乔治埃尔伍德史密斯共享诺贝尔物押学奖。光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播。为了实现长距离的光纤通信，必需减小光纤的衰减。C-K-Kao早就指出降低玻璃内的过渡金属杂质离子是降低光纤衰减的主要因素。另一方面，玻璃内的OH离子对衰减也有严峻的影响。到了1976年，人们设法降低OH含量后发觉低衰减的长波长窗口有：1.31um、1.55Um。

3、19低年，光已降低到0.2dB/km(1.55Um),接近理论值。这样,使得进行长距离的光纤通信成为可能。及此同时，为促进光纤通信系统的好用化，人们又刚好地开发出适用于长波长的光源、激光器、发光管、光检测器。应运而生的光纤成绩。光无源器件和性能测试及工程应用仪表等技术日臻成熟。这都为光纤光缆作为新的通信传输媒介奠定了良好的基础。1976年，美国西屋电气公司在亚特兰大胜利地进行了世界上第一个44.736Mbit/s且传输I1.okm的光纤通信系统的现场试验，使光纤通信向好用化迈出了第一步。历经近20年突飞猛进的发展，光纤通信速率由1978年的45Mbit/s提高到目前的40Gbits0我国自70

4、年头初就起先了光纤通信技术的探讨。1977年，武汉邮电探讨院研制胜利中国第一根阶跃折射率分布的、波长为0.85Hin多模光纤。后来又研制成单模光纤和特殊光纤以及光通信设备。现在，我国光纤通信产业已初具规模，能够生产光纤光缆、光电器件、光端机及其他工程应用方面的配套仪表器件等。由此可见，中国已具有大力发展光纤通信的综合实力。2.光纤通信运用波段光波及无线电波相像，也是一种电磁波，只是它的频率比无线电波的频率高得多。红外线、可见光和紫外线均属于光波的范畴。图1-1下图所示为电磁波波谱图。可见光是人眼能望见的光，其波长范围为0.39至0.76。红外线是人眼能看不见的光，其波长范围为0.76至300o

5、一般分为：近红外区，其波长范围为0.76至15；中红外区，其波长范围为15至25；远红外区，其波长范围为25至300。光纤通信运用波段目前光纤通信所用光波的波长范围为=0.82.0,属于电磁波谱中的近红外区。其中0.81.0称为短波长段，1.02.0称为长波长段。目前光纤通信运用的波长有四个：0.85、1.31、1.49,1.55。3,光纤中的射线光学理论光波长很短，但相对光纤的几何尺寸要大得多，因此从射线光学理论的观点动身，探讨光纤中的光射线，可以直观相识光在光纤中的传播机理和一些必要的概念。本节用射线光学理论对阶跃型及渐变型多模光纤的传输特性进行分析。射线光学的基本关系式是有关其反射和折射

6、的菲涅耳(Fresne1.)定律。首先，我们来看光在分层介质中的传播，如图2-3所示。图中介质1的折射率为，介质2的折射率为，设当光线以较小的角入射到介质界面时，部分光进入介质2并产生折射，部分光被反射。它们之间的相对强度取决于两种介质的折射率。112-3rtt价队光行中的传摘田M由菲涅耳定律可知反射定律1-(2-1)折射定律(2-2)在公与时，渐渐增大自，进入介质2的折射光线进一步趋向界面，直到趋于。此时，进入介质2的光强显著减小并趋于零，而反射光强接近于入射光强。当极限值时，相应的4角定义为临界角。由于，所以临界角(2-3)4,光纤的分类依据折射率在横截面上的分布形态划分时，有阶跃型光纤和

7、渐变型（梯度型）光纤两种。阶跃型光纤在纤芯和包层交界处的折射率呈阶梯形突变，纤芯的折射率n1.和包层的折射率n2是匀称常数。渐变型光纤纤芯的折射率n1.随着半径的增加而按肯定规律（如平方律、双正割曲线等）渐渐削减，到纤芯及包层交界处为包层折射率n2,纤芯的折射率不是匀称常数。纤两类。单模光纤只传输一种模式，纤芯直径较细，通常在4nm10um范围内。而多模光纤可传输多种模式，纤芯直径较粗，典型尺寸为50Uin左右。例：50/125,62.5/125,9/125按制造光纤所运用的材料分，有石英系列、塑料包层石英纤芯、多组分玻璃纤维、全塑光纤等四种。光通信中主要用石英光纤，以后所说的光纤也主要是指石

8、英光纤。5,光纤的色散由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同相互散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。从机理上说，光纤色散分为材料色散，波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。光纤色散先棘冲光科的21I.*ny全模式箱式1卜模式2八6,光合波器，光分波器，分路器光合波器和光分波器是用于波分复用等传输方式中的无源光器件。可将不同波长的多个光信号合并在一起混合到一根光纤中传输，或者反过来说，将从一根光纤传输

9、来的不同波长的复合光信号，按不同光波长分开。前者称为合波器，后者称为光分波器。光合波器和光分波器可分为衍射光栅型，棱镜型,波导型等几种类型。光分路器分为拉锥型及平面波导型，衰减：3.5+3.5+3.5+3.57,掺银光纤放大器目前己实现的用于光纤通信的光放大器有半导体激光放大器，利用受激拉曼散射和受激布里渊散射的非线性光纤放大器和掺杂光纤放大器。综合比较这三种光放大器的增益、耦合损耗、噪声及稳定性指标，掺杂光纤放大器性能最为优良，所以掺银光纤放大器在光纤通信中起着特别重要的作用。掺饵光纤的激光特性和掺铀光纤放大器的工作原理丸假人H1.1.M*1Ha*SkrBS-IAawf三s-2IM子斛电子法

10、假掺锂光纤是一种向常规传输光纤的石英玻璃基质中掺入微量银元素的特种光纤，它是一种主动光纤，如图5-1所示。掺入铀元素的目的是，促成被动的传输光纤转变为具有放大实力的主动光纤。由此可知，这种光纤的新特性一激光特性、光放大特性等及饵离子的性质亲密相关。8,常用学问我们现在常用光波长是13，49。，55。纳米波长的光。155。，149。纳米的光对光纤弯曲敏感，修理时要留意。尾纤头：FC/APC（黄色）,FC/PC（黑色）,SC/APC（草绿色），SC/PC（蓝色），1.C,ST桔色尾纤标示/事物数据业务普遍采纳PC头，而广电普遍采纳APC头二，熔接工，熔接机常用的有280,28oG,3。TD、电H法

11、馆按光纤示盘图箱E3-tjfrnt5三1.接续点不汪续现象S3-2留意V形槽的清洁，电极棒的除杂,TEST键）2,切割刀/P,镭位傲科空厢柒面俅料轩径不一致放电电流的大小（利用高度调整，位置调整，切割面更换，切割刀导轨内有很细的滚珠，沾灰影响导轨，因此要保持清洁。当推动导轨有抖动感时就很不简单切好了。3,熔接依次蓝桔绿棕灰白（本）红黑黄紫青粉（粉，青）最远的排在前面，例如24芯光纤一条线去6个点留意事项1234I分路器位置尾纤不能留长，光缆剪裁一般长，便于盘线。小区规划时间缆不能太集中。光缆要压紧，不能垫粗东西，差一点最好缠胶布。三，光缆故障处理1,OTDR的原理及运用日前现状OTDR（光时域

12、反射仪）主流品牌国产有中电34所的FS790、中电41所的AV6416.OPWI1.1.的OTP6123,RQQTDR2000等，还有OT8600和OT8800进口有日本安立MT9090A,11本横河AQI200,加拿大EXFO,美国JDSU.国产OTDR的测试距离及测试精度已大大提面，在光纤到户FTTH验收测试中得到广泛运用.工作原理OTDR测试是通过放射光脉冲到光纤内,然后在OTDR端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器，接合点，弯曲或其它类似的事务而产生散射，反射。其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，

13、从放射信号到返回信号所用的时间，再依据光在玻璃中的速度，就可以计算出距离。以下的公式就说明白OTDR是如何测量距离的。d=ct2n在这个公式里，c是光在真空中的速度，而t是信号放射后到接收到信号（双程）的总时间（两值相乘除以2后就是单程的距离）.因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必需要指明折射率n（IOR）。IoR是由光纤生产商来标明。OTDR运用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。OTDR就测量回到OTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明白由光纤而导致的衰减（损耗/距离）程度。形成的轨迹是一条

14、向下的曲线，它说明白背向散射的功率不断减小。作为155Onm波长的OTDR,它也具有低的衰犍性能，因此Ur以进行长距周的测试.而作为将衰减的131OnmOTDR的测忒比离就必定受到限利OTDR的工作原理就类似于一个而达.它先对光纤发出一个信号.然后视察从某一点上返回来的是什么信息。这个过程会重发地进行，然后将这些结果进行平均并以轨迹的形式来显示，这个轨迹就描绘了在整段光纤内信号的强弱.盲区概念事务百区是Fresne1.反射后OTDR可在我中检测到另一个本芬的最小距离.换而言之.是两个反射事务之间所露的最小光纤长度”仍旧以之前提到的开车为例,当您的眼脑由于对面车的初光剌澎峰不开时，过几杪稗后，您

15、会发觉路上有物体，但您不能正隔识别它.转过头来说OTDR.可以检测到连续事务,但不能测地出损耗（如图4所示）。OTDR合并连续事务，并对全部合并的事务返问一个全同反射和损耗”为了建立规格，最通用的业界方法是测量反射峰的每M-1.5dB处之间的矩离（见图5）,还可以运用另外一个方法.即测枇从事务起先宜到反射级别从其峰值卜降到-1.5dB处的即.离，该方法返回一个更长的古区，利造商较少运用，使得OTDR的事务盲区尽可能短是特别重要的.这样才可以在胜路上检测相距很近的事务,例如，在建筑勒网络中的测试要求OTDR的事务百区很短,因为连接X种数据中心的光纤跳戏特别短,假如白区过长，一些连接器可能会被海掠，技术人员无法识别它们，这使科定位潜在问题的工作更加困难.表凌盲区衰减后区是Fresne1.反射之后，QTDR能在其中精确测IA连续事务榻耗的般小矩离.还运用以上例E经过较长时间后,您的眼瞪充分史原,能够识别并分析路上可能的物体的属性。如图6所示,检测器尸正好的时间史原，以使得其能够松川和对量连续事务