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第一章 光纤、光缆基本知识第一节 光纤的材料及制造随着计算机、互联网和电话通讯的日益普及，大大地刺激人们对信息交换的需求。正是光纤、激光器、系统设备、计算机、互联网共同构筑的通信平台创造出了一个崭新的信息时代。当然，光纤在这个信息时代也成了一种比较理想的通信材料。通信用光纤大多数是由石英玻璃材料组成的，光纤的制造要经历光纤预制棒制备、光纤拉丝等具体的工艺步骤。最常使用的工艺是两步法：第一步采用四种气相沉积工艺，即：外气相沉积（Outside Vapour Deposition-OVD）、轴向气相沉积（Vapour Axial Deposition-VAD）、改进的化学气相沉积（Modified Chemical Vapour Deposition-MCVD）、等离子化学气相沉积（Plasma Chemical Vapour Deposition-PCVD）中的任一工艺来生产光纤预制棒的芯棒；第二步是在气相沉积获得的芯棒上施加外包层制成大光纤预制棒。值得强调的是，光纤预制棒的光学特性主要取决于芯棒的制造技术，光纤预制棒的成本主要取决于外包技术。第二节 光纤的特性光纤通信系统发展初期，由于技术不成熟，那时的光纤通信传输距离短、传输速率低、传输容量小等等。当今，光纤制造技术日趋完善，再加上器件和系统的飞速发展带来了光纤品种不断推陈出新，特别是网络业务呈指数式增长势态，使得光纤网带宽每6-9月就可翻一番。 目前主要是靠开发新光纤、新器件、新系统来实现高速率、大容量、远距离光纤通信。 同时光纤的性能研究也由最初的衰减、色散转向非线性效应、偏振模色散、色散斜率、色散绝对值大小。1、体积小、重量轻 光纤很细，单模光纤芯线直径一般为410m，连同包层也只有125m。具有4-48根芯线组成的光缆，其直径还不到13mm。同时光纤材料为石英，其比重小，故重量小。2、容量大、速度快 光纤具有极宽的带宽，单模光纤的带宽可达10GHz以上。使用光纤作传导媒介的光通信的容量比电通信的容量大成千上万倍。3、抗干扰、耐辐射、保密性好 光纤线路不受电磁干扰和原子辐射，同时不向外漏泄，不辐射电磁波，所以就有保密性好，很难被截获破译。4、温度适应性强 光纤可以适应高温和低温情况，高温可达150-200摄氏度，低温为-65摄氏度。5、衰减低、损耗小、方向性好 使用光纤传输信息，由于采用颜色很纯的激光，该光能量高度集中，方向性好，他能沿单一方向传播，色散角很小，一束光在10米内不发生色散。同时，光纤有极低的衰减率，单模光纤为0.2dB/km。6、抗拉、抗压力强 光纤和光缆都是采用特殊的塑料等包敷材料和特殊工艺制造的。它的抗压力基本和铁差不多，比铜材料的抗拉力好得多，一般可以承受60公斤的拉力。7、多功能传输 光纤通信不仅能够传输电话，而且可以同时传输视频信息、同步数据、传真、图像等各种数字化信息。8、资源丰富、成本低光纤的原料是石英玻璃，即二氧化硅，它占矿产资源的百分之十四。一公斤高纯度的石英玻璃可以拉制成100至上万公里的光纤，所以成本很低。第三节 光纤的应用选用光纤时，应就其承担的业务综合考虑其传输容量、传输距离、系统传输质量要求等因素，力求选用的光纤能考虑到近期的业务量，同时要兼顾业务中、远期发展，还要能获得良好的性能价格比。为此，我们有必要在充分了解各种光纤特点和性能的基础上，根据系统的传输特点对所用的光纤能做出合理的选择。1多模光纤与单模光纤相比，多模光纤芯径大，便于接续；但其衰减系数大，带宽小，故目前多模光纤只适用于短距离、小用量的数据和模拟光信息传输。2单模光纤（1）G.652光纤。G.652光纤特点是零色散波长在1.31m，故其被称为常规单模光纤或非色散位移单模光纤。G.652光纤在1.31m处衰减系数为0.35dB/km左右，在1.55m处衰减系数为0.20dB/km左右，但1.55m处的色散系数大约17-20ps/km.nm，从而限制了其在工作波长为1550nm系统中的传输速率和传输距离。（2）G.653光纤。G.653光纤特点是零色散波长由G.652光纤的1.31m位移到1.55m制得的光纤，故其称为色散位移光纤。G.653光纤同时实现了1.55m窗口的低衰减系数和小色散系数。但是当其用于带有掺铒光纤放大器的波分复用系统中时，由于光纤芯中的光功率密度过大产生了非线性效应，限制了G.653光纤在单信道速率10Gbit/s以上波分复用或密集波分复用系统中的应用。（3）G.655光纤。G.655光纤特点是在1.5301.565m波长区为非零色散，故其称为非零色散位移光纤。G.655光纤解决了G.653光纤在单信道速率10Gbit/s以上波分复用中出现的非线性效应，特别是四波混频，所以其在10Gbit/s以上波分复用或密集波分复用的高速率、大容量、远距离光纤传输系统中得到极为广泛地应用。当今，消费者选用光纤主要是依据光纤的光传输性能（如衰减、色散、偏振模色散、非线性效应）、系统单信道速率、传输距离，是否采用波分复用或密集波分复用或稀疏波分复用等因素综合考虑。第四节光纤的几种常见端接方法一.直接端接 直接端接是指把连接器连接到每条水平电缆的末端，它包括以下几种方法。a干燥箱固化的环氧树脂型端接这是最常用 (也是最早) 的直接端接方法。它采用标准连接器、环氧树脂和各种打磨纸，具体视制造商而异。这种方式先拆掉缓冲层，清洁裸光纤，准备光纤，然后混合环氧树脂(粘合剂和催化剂)，并传送到注射器中，然后把环氧树脂注入连接器的套圈中，直到端面上出现环氧树脂，最后把光纤插入套圈，然后把套圈放到套管中，等大约5分钟后，放到干燥箱中。在烘干冷却之后，取下套管，剪掉光纤末端。然后进行打磨、清洁、检查。b预装环氧树脂型端接这类连接器的端接方法在大多数地方与传统的干燥箱固化环氧树脂类似。它预装有预先混合的环氧树脂，另外还能重新熔化(尽管制造商不推荐这种作法)，以取下和更换断开的光纤。c冷固化环氧树脂型端接前期准备工作与干燥箱固化的环氧树脂相同，但进行了简化。准备工作与干燥箱固化方式相同，但通常直接从分配器中把催化剂和粘合剂放到光纤或套圈上，而不需混合/传送到注射器中，也不需注入超高粘度的环氧树脂。在室温下，其固化时间一般为大约2分钟，因为粘合剂具有厌氧性(在没有空气时仍能固化)。在剪断光纤后，进行打磨、清洁和检查。d机械弯曲和打磨 目前有许多机械弯曲和打磨方法，它们采用机械弯曲的工作原理，把光纤固定在套圈中。在插入套圈前，先拆掉缓冲层，清洁光纤。然后把光纤“弯曲”(使用机械夹具)到相应位置，然后剪掉光纤，进行打磨。e带有预打磨套圈的机械弯曲这种连接器的套圈带有一小段出厂时已经打磨好的光纤。在这一小段光纤后面有一定的空间，已经填充了与光折射率相符的凝胶。然后剥掉光纤，进行清洁，剪成预定的长度，插入套圈中，弯曲到相应位置，其方式与前面的连接器类似。二.接合端接接合是把光纤盘管(出厂时在大约1米长的裸光纤上接有一个连接器)连到水平光纤的各条光纤上。不管是哪种接合类型，光纤的准备过程都包括剥掉缓冲层，清洁玻璃，把光纤剪到要求的长度。在剪断光纤时，必须保证直角端面，以密切对准光纤末端。还可以使用接合把两条电缆联接在一起，其通常连接室外型电缆和室内型电缆。a机械接合 光纤的准备方式与上述方式相同，两端要滑入模具内部，直到这两端在通常填有与折射率相符的凝胶的空间中相接。m这(一般)是塑料模具，在每一端带有电缆夹(或采用键控方式的锁定夹)，适合250或900b熔断接合那么可以安装一个具有不锈钢加强杆的热缩套管。这种方法需要使用熔断接合机。熔接机包括一台对准设备、一个电弧发生器和一台小型干燥箱。对准设备保证准备好的光纤处在每个轴的相应位置上。然后电弧在预先编程的时间和功率上点火，实现无缝联接。如果联接易断(如果是焊接玻璃，直径为三.预先端接的光纤 通过这种技术，安装人员可以指定长度、纤芯数量、电缆结构和连接器形式，用户只需把电缆拉到相应位置上，然后连接到配线箱内部即可，而不必进行其它操作。预先端接的电缆两端受到拉入孔保护，制造商已经对其进行光测试。略有不同的一种预先端接的光纤采用插入式配线盒，而不是配线架，在背面有一个多芯连接器(MTP/MPO)，正面则采用SC、ST等连接器。由于电缆装配件和配线盒事先都经过测试，因此其安装速度最快。 多模光纤还是单模光纤？上述端接方法并不能全部适用于单模光纤，但都可以适用于多模光纤。这是因为端接中会产生端面打磨，提供可以接受的回波损耗性能。在具有预打磨套圈的任何连接器中，在制造过程中将控制其回波损耗。接合还使用出厂时安装的连接器，提供了检验的回波损耗数值。很明显，预先端接的光纤在出厂时也通过了测试。四.接合端接机械接合 这是人们不太看重的光纤端接方法，通常用于石化/石油精炼及“不希望”明火(或电弧)的制造环境中。人们的一般态度是，这种方法只适合临时修理，但实际上，它一直长期用于严酷的环境中，而且根本没有降低光通信性能。第五节施工注意事项1、不要使用劣质的，尤其是已经弯曲变形的热缩套管，这样的套管在热缩时内部会产生应力，可能施加在光纤上使之产生故障。2、在携带、存放套管时，注意清洁，不要让沙子进入套管。3、光缆管路所配置的被覆管，管壁内侧应尽量平滑,避免尖锐的突出物割伤光缆外皮，破坏光缆的防水性。 4、光缆管道转弯时,其弯曲半径应大于光缆外径的20倍，并视现场状况于90度弯角处增设拉线箱(Pulling Box)以利布缆。5、光缆布放如行经地下管道，可视情形于手孔或人孔处加装PE卷绕管或蛇型软管保护，以避免人为的践踏而伤害光缆。并于管口用止水材料或管塞处理，以防止管道进水。6、光缆布放时，应做适当的人员及交通管制，以确保布放时光缆避免人员及车辆的碾压。7、光缆布放时，如須整线,应以“”字盘整，切记光缆弯曲半径不可小于光缆外径的20倍，弯折(Bending)及剪接(Cutting)绝对禁止。8、拉引光缆应用光缆网套或细尼龙绳绑住光缆的抗张体，切记不可用铁丝直接拉引。9、光缆拉引至定点后,依規定尺寸预留适当长度的光缆后, 以剪刀截断。端面部份以防水胶布绑扎，绑扎长度不得小于5cm。10、光缆长距离布放时，应由路经的中间往两边的端点布放,或由弯角较多的中间弯角往两边布放。11、在接续操作时，要根据收容盘的尺寸决定开剥长度，尽量开剥长一些，使光纤较从容的盘绕在收盘内。（另外，应该重视熔接后光纤的收容，可以说，大芯数光缆接续的关键在收容）。12、接续操作时，开剥刀切入光缆的深度要把握好，不要把松套管压扁使光纤受力。13、遇到在闹市区布放光缆等需要临时盘放光缆的情况时，使用8字形盘留不让光缆受到扭力。14、使用支架托起缆盘布放光缆，不要把缆盘放倒后采用类似从线轴上放的办法布放光缆，不要让光缆受到扭力。15、机房内尽量整洁，尾纤应该有圈绕带保护，或单独给尾纤使用一个线位，不使尾纤之间或与其他连线之间交叉缠绕，也尽量不要把尾纤（即使是临时使用）放在脚可以踩到的地方。16、光纤成端操作（即做配线架）时，不要将尾纤捆扎的太紧。第二章光缆熔接的操作说明第一节 TYPE37型熔接机基本结构 第二节 TYPE37型熔接机特点第三节 TYPE37型熔接机操作说明第四节 光缆接续的方法与步骤第五节 注意事项加热键复位键熔接键电源开关显示器防风罩选择光纤选择模式下翻键第一节 TYPE37型熔接机基本结构 第二节 系统特点：日本住友单芯光纤融接机TYPE-37具备如下特点： 1，具有非常准确稳定的纤芯对准系统，保证其融接损耗为最低，不会因为使用时间的推移而出现接续损耗变大。非常稳定耐用。2，大型显示器。显示器为同类产品最大有5.6英寸，且三方向可调，即使在室外强光下也仍旧可看到清晰明了的光纤图案。3，使用白色LED照明V型槽，黑暗处作业时可轻易安放光纤。同时也容易辨别光纤颜色。4，放电试验功能。针对接续环境，电极棒劣化状态，光纤种类不同等情况可自动调整放电强度和放电位置。在各种条件下都能以最佳接续条件进行接续。特别在接续不同厂家光纤时充分发挥效果。5，快速接续11秒，高速加热50秒。6，采用大型防风罩，强风下仍可顺利接续。7，先进的光纤种类自动识别功能，可自动识别光纤防止误接。有接续前后光纤图案之对比。8，340倍高倍率图像，图像清晰，可目测光纤端面切割与清洁情况。9，维护性高，使用保护镜片防止反光镜外伤。更换电极棒无需工具，维护方便减少开支。10，两种电源方式AC，蓄电池。11，新增记录输入功能，可便利地整理存储的融接数据。可存入2400组接续数据，便于作业后的数据整理编辑。12，融接损耗等数据的变化可一目了然显示于直方图上。13，详尽的信息提示功能，人性化的设计，对新手简便易用，同时也充分满足熟练者。14，体积小、重量轻，操作简单，携带方便，适合野外及高空作业。系统功能：1、 接续数据存储 2400组2、 文字功能 18文字3、 2方向观察同时显示4、 接续部位张力实验 5、 熔接图像确认功能6、 自我诊断功能7、 接续损耗推定 HDCM方式8、 光纤放大倍率 340x9、 自动纤芯识别功能 APDS方式使用环境：温度/-10-50湿度/95%RH(不结露)高度/4000米以下保管温度/-10-60第三节 熔接机各功能键操作说明SET键：熔接/放电实验开始键。将经处理后的光纤放置V型槽后，按此键将进行光纤熔接。RESET键：系统复位键HEAT键：加热键，将熔接后的光纤放置加热槽后，按此键进行热缩加热。SELECT键：选择键，在进行系统参数设置时，按此键将对所选的参数进行确认。MENU键：选择模式，按此键将对系统模式进行选择。包括：接续模式、数据模式、电极模式、加热模式、功能设定模式、名称模式、参数模式、通信模式和维护模式。接续模式：进行光纤熔接时一般使用接续模式，在接续模式中可以对光纤进行选择。数据模式：数据模式可对系统的存储数据进行设置。电极模式：选择电极模式可以对系统进行空放电试验以及将当前的放电次数清零。（注意：更换电极棒时必须将电源关闭并拔下电源插头）加热模式：加热模式可对加热条件进行更改，包括：热缩管加热长度、加热温度、加热时间。功能设定模式：可对对熔接条件以及时间日期进行设置，其中选择接续模式与识别光纤必须设为自动模式。名称模式：对接续条件与加热条件的名称进行设置。参数设置：对系统参数及放电时间和予放电时间进行变更。维护模式：对系统进行维护以及对系统的各项指标参数进行监测。第四节 光缆接续的方法与步骤一、 光缆的接续程序准备（技术、器具、光缆）接续位置的确定光缆护套开剥处理加强芯、金属护层等接续处理光纤的接续光纤连接损耗的监测、评价光纤余留长度的收容处理光缆接头护套的密封处理（封装）光缆接头的安装固定1、 准备（1） 技术准备在光缆接续工作开始前，必须熟悉工作所用的光缆护套的性能、操作方法和质量要点。光缆接续员必须熟练掌握熔接机的操作方法，避免盲目作业。（2） 器具准备器材，主要指光缆连接护套的配套部件，不同结构的护套，构件有差别。 机具，应视光纤连接方法而定，采用熔接法时，必须配备光纤切割钳，熔接机以及光缆接头保护用工具，如采用热可缩管保护时，要配加热器；采用硅胶保护时需胶剂和相应的小工具。光纤熔接机必须注意区别多摸还是单摸；是松套光纤还是紧套光纤。帐篷，在光缆熔接时为防止风沙和雨天影响熔接组必须配备帐篷。 车辆，尤其对于长途光缆工程比不可少，一般一个作业小组配一辆。（3） 光缆准备，必须按设计文件规定的芯数、程式、规格、路由和部放端别的规定方向已敷设安装结束（指被连接段）。2、 接续位置的确定光缆接续位置的选择原则，在光缆接续要求中作了原则要求，及架空线路的接头应落在杆旁2M以内；埋式光缆的接头应避开水源、障碍物及坚石地段；管道光缆接头应避开交通要道，尤其是交通繁忙的丁字、十字路口。3、 光缆护层的开剥处理光缆外护层、金属层的开剥尺寸、光前预留尺寸按不同结构的光缆接头护套所需长度在光缆上做好标记，然后用专用工具逐层开剥，松套光纤一般暂不剥去松套管以防操作过程中损伤光纤。光纤护层剥去后，缆内的油膏可用煤油或专用清洗剂擦干净，一般正式接头不宜用汽油以避免对护层、光纤被覆层的老化影响。4、 加强芯、金属护层等处理加强芯、金属护层的连接方法，一般按选用接头护套的规定方式进行，金属护层在接头护层内接续连通，还是断开或引出应根据设计要求实施。5、 光纤的接续将光纤经处理后放置V型槽进行接续。6、 光纤连接损耗的监测、评价光纤熔接完后应根据显示屏上的结果进行评估。7、 光纤余留长度的收容处理光纤连接后，经监测连接损耗合格，并完成保护后，按护套结构所规定的方式进行光纤余长的收容处理。光纤收容的盘绕中，应注意弯曲半径和部放整齐、易于今后操作等环节。光千余长盘绕后，一般在终端利用OTDR进行测试，当发现连接损耗比较大时，应检查原因并对其进行排除。8、 光缆接头护套的密封处理不同结构的连接护套，其密封方式也不同。具体操作中应按接头护套的规定方法，严格按操作步骤和要领进行。对于光缆密封部位均应作清洁和打磨，以提高光缆和放水密封胶带间可靠的密封性能。注意打磨沙纸不宜太粗，打磨方向应按光缆垂直方向旋转打磨，不宜于光缆平行方向打磨。9、 光缆接头的安装固定光缆接续完成后应对接头进行固定，接头安装必须做到规范化，架空及人孔的接头，应注意整齐、美观和有明显标志。第五节 操作注意事项光纤接续的要求1、 光纤熔接前，应核对光缆的程式、端别无误；光缆应保持良好的状态。光纤传输特性良好，若有铜导线，其直流参数应符合规定值，护层对地绝缘合格。2、 接头盒内光纤的序号应做出永久性标记；如两个方向的光缆从接头盒同一侧进入时，应对光缆端别作出统一永久标记。3、 光缆接续的方法和工序标准，应符合施工规程和不同接头盒的工艺要求。4、 光缆接续，应创造较良好的工作环境，一般应在车辆或接头帐篷内作业，以防止灰尘影响；在雪雨天施工应避免露天作业；当环境温度低于0度时，应采取升温措施，以确保光纤的柔软性和熔接设备的正常工作，以及施工人员的正常操作。5、 光缆接头余留和接头盒内的余留应满足，光缆余留一般不少于7米，接头盒内光纤最终余留长度应不少于60厘米。6、 光缆接续注意连续作业，对于当日无条件结束的光缆接头，应采取保护措施，防止受潮和确保安全。7、 光缆接头的连接损耗，应低于内控指标，每条光纤通道的平均连接损耗，应达到设计文件的规定值。8、 做好光纤熔接后的收尾工作（1） 做好仪表工具的清理（2） 利用干净的棉花清洗熔接机及切割刀（3） 做好施工现场的恢复工作第三章 OTDR操作说明第一节 基本结构第二节 系统特点第三节 OTDR测量项目及操作流程第四节 OTDR操作注意事项第五节 仪表、工具管理规定第一节 基本结构选择键设置键显示屏第二节 系统特点1、 全球范围内第一台OTDR于DWDM的综合测试