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三光纤培训学习资料一、光纤知识：光纤通信系统是以光纤为传输媒介，光波为载体的通信系统。主要由光发送机、光纤光缆、中继器、和光接收机组成。光发射机的作用是将电信号变成光信号而光接收机的作用是将光信号变成电信号，光纤光缆的作用是光信号传输的信道，光纤在实际应用时，必须用适当的方式将所需根数的光纤束成缆，也就是通常看到的光缆。光纤是由两种不同折射率的玻璃材料拉制而成的。内层为纤芯，作用是传输光信号；外层为包层，作用是使光信号封闭在纤芯中传输。为了实现光信号的传输，要求纤芯的折射率比包层的折射率稍大。光纤的构造一般可分为折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层。现在实用的石英光纤通常有：阶跃型多模光纤、渐变型多模光纤和阶跃型单模光纤三种。光波在光纤传输时回带来一定的传输损耗，光纤没千米的损耗值直接关系到光纤通信系统传输距离的长短。自通信用的光纤诞生之日起，人们就致力于降低光纤传输损耗的研究工作，使光纤的传输损耗逐年下降。对光纤传输特性研究后发现对于不同波长的光波信号呈现出不同的衰减特征。于是，很自然地就会将呈现低损耗的波长用于光纤通信，并将低损耗波长点称为传输窗口。目前光纤通信采用的通信窗口如下： 短波长窗口，波长为0.85um。长波长窗口，波长为1.31um和1.55um。光纤的结构可分为纤芯、包层和涂覆层（套塑）三部分，现通信用光纤包层直径一般为125um。光纤按截面上的折射率分布不同可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。光在真空中的传播速度是2.997105km/s。通常把折射率较大的介质称为光密介质，折射率较小的介质称为光疏介质。当光波从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角时才能产生全反射。光纤的损耗有吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗按照光纤的材料，可以将光纤分为石英光纤和全塑光纤，按照光纤剖面折射率分布的不同，可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤。按照传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤。阶跃型光纤中纤芯的折射率为常数n1，而在纤芯与包层的分界面处折射率突然变小，包层的折射率为n2，光纤的折射率变化可以用折射率沿半径的分布函数n（r）来表示。 渐变型光纤纤芯的折射率连续变化，轴心处的折射率最大，然后随着r的增大逐渐减小，直到等于包层的折射率，折射率的变化也可以用n（r）来表示。光纤通信与电通信的差异有：一是传输的是光波信号，二是传输光信号的介质是光纤。光纤通信系统的分类根据调制信号的类型，可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统。根据光源的调制方式可以分为直接调制光纤通信系统和间接调制光纤通信系统。根据光纤的传导模数量可以分为多模光纤通信系统和单模光纤通信系统。根据系统的工作波长可以分为短波长光纤通信系统、长波长光纤通信系统和超长波长光纤通信系统。光纤的损耗特性有吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗三种。色散是指由于某种物理原因使具有不同波长经过透明介质后被散开的现象。光纤通信中所用的光器件可分成光有源器件和光无源器件两类。光纤通信测量中使用的光源有稳定光源、白色光源、及可见光光源等三种。光纤的衰减是指光纤每千米损耗。 光纤通信的优点有：光纤的容量大；光纤通信是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统，其载波光波具有很高的频率（约1014Hz），因此光纤具有很大的通信容量。损耗低、中继距离长；目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤在1.55um波长区的损耗可降低到0.18db/km，比以知的其他通信线路的损耗都低得多，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其它介子构成的系统要长得多。抗电磁干扰能力强；因为光导纤维是石英玻璃丝，是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感应电动势，既不会产生与信号无关的噪音。保密性能好；光纤通信与电通信不同，由于光纤的特殊设计，光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和芯包界面附近传送，很少回跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置，泄露光功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤的外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套，这些均是不透光的，因此泄露到光缆外的光几乎没有。体积小，重量轻；目前常用的光纤的纤径只有几微米，加上包层以后，光纤的直径是125um，比一根头发丝稍微粗一点。这样的光纤，500m长也只有一两重。节省有色金属和材料。光纤通信有以下的缺点；抗拉强度低。光纤的连接困难。光纤怕水。光纤通信系统的基本构成（方框图）答：光纤通信系统的基本组成是由；光发射机、光纤光缆和光接收机。光发射机光接收机放大恢复光电检测光源调制输入输出电信号电信号 光纤的导光原理：多模光纤（包括多模阶跃型光纤和渐变光纤）的导光原理可以综述如下，当入射角小于孔径角a光线入射到光纤端面时，折射入纤芯的光线会周而复始地沿着光纤轴向，在芯包界面或包界面内发生全反射，从而使光线从光纤的一端传输一端。 G.652的特点：G.652光纤为常规单模光纤也称非色散位移光纤。其零色散波长在1310nm处，在波长为1550nm处衰减最小，但有较大的正色散，大约为18ps/（nmkm）。工作波长即可选用1310nm，又可以选用1550nm。这种光纤是使用最为广泛的光纤，它在世界各地敷设数量已高达7000万千米，我国已敷设的光纤、光缆绝G.655的特点：655光纤为非零色散位移光纤。是在1994年专门为新一代光放大密集波分复用传输系统设计和制造的新型光纤，属于色散位移光纤，不过在1550nm处色散不是零值，用以平衡四波混频等非线性效应。由于这种光纤利用较低的色散抑制了四波混频等非线性效应，使其能用于高速率（10Gb/s以上）、大容量、密集波分复用的长距离光纤通信系统中。G.653光纤为色散位移光纤。色散位移光纤通过改变光纤的结构参数、折射率分布形状，来加大波导色散，从而将最小零色散点从1330nm位移到1550nm，实现1550nm处最低衰减和零色散波长一致，并且在掺饵光纤放大器工作波长区域内。这种光纤非常适合长距离、单信道、高速光纤通信系统，如可在这种光纤上直接开通20Gb/s系统，而不需要采取任何色散补偿措施。G.654光纤为1550nm性能最佳单模光纤在1550nm波长工作窗口具有极小的衰减（0.18db/km）。与G.652光纤比较，这种光纤的优点是在1550nm工作波长出衰减系数极小，其弯曲性能好。二、光缆知识光缆按缆芯结构的特点，可分为层绞式光缆、中心束管式光缆、骨架式光缆和带状式光缆。光缆按敷设方式可分为架空光缆、管道光缆、直埋光缆、隧道光缆和水低光缆。光缆的特性包括拉力特性、压力特性、弯曲特性、温度特性。光缆的传输特性取决于被覆光纤。光缆是由光纤、高分子材料、金属-塑料复合带及金属加强件等共同构成的光信息传输介质。光缆的构造一般分为缆芯和护层两部分。光缆施工的主要内容包括：路由复测、光缆敷设、光缆熔接和工程测量。光缆弯曲半径不应小于光缆外径的15倍。施工过程中不应小于20倍。光缆线路障碍分为：一般障碍、全阻障碍、逾限障碍和重大障碍。光缆线路抢修的原则是：先干线后支线、先主用后备用、先抢代通后修复。光缆接头处光缆的余留长度一般不小于4m，完成光缆接续后余留长度（开剥处到接头间的距离）一般为60100mm。光缆线路的“三防”保护是指防强电、防雷、防电化学腐蚀。更换光缆进行修复时，考虑到今后测试时两点分辨率的要求，介入光缆的最小长度一般应200m。在迁改工程中和更换光缆接头盒时，单模光纤的平均损耗不应大于0.08db。光缆配盘是根据路由复测计算出的光缆敷设总长度以及光纤全程传输质量的要求，是为了合理使用光缆，减少光缆接头和降低接头损耗，达到节省光缆和提高光缆通信工程质量的目的。布放光缆的牵引力不应超过光缆最大允许张力的80%，瞬间最大牵引力不得超过光缆的最大允许张力，而且主要牵引力应作用于光缆的加强芯上。机械牵引敷设光缆时，牵引机速度应为0-20米/分。且为无极眺速，人工牵引敷设速度要均匀，一般控制在10米/分。光缆敷设在坡度大于20度，坡长大于30m斜坡上时，应作S形余留。光缆端头部分在敷设过程中易受机械损伤和受潮。因此在开剥前应视光缆端头状况截取1m左右的长度。一般光缆开剥的长度应为1.5米或按相关工艺要求确定。光缆接头盒封装的基本要求是封装完成后，接头盒不渗水、不漏潮，以保证光缆具有可靠的性能。光缆线路到达端局、中继段时需要与光端机或中继器相连，这种连接的方法称为光缆的成端。光缆线路维护工作的基本任务是保证设备完整良好、保证传输质量达标、预防障碍并尽快排除故障。光缆的护层是由护套和外护层构成的多层组合体。光缆配盘是为了合理使用光缆，减少光缆接头和降低接头损耗，达到节省光缆和提高光缆通信工程质量的目的。光缆的配盘以一个中继段为单元进行。光缆线路障碍可分为一般障碍、全阻障碍、逾限障碍和重大障碍四种类型。引起光缆线路障碍的原因主要有：挖掘、技术操作错误、鼠害、车辆损伤、火灾、射击、洪水、温度的影响、电力线的破坏和雷击。光缆线路常见障碍有：通信全部中断、个别系统通信中断、个别系统通信质量下降。光缆线路障碍点的修复分为直接修复和正式修复两种。光缆金属护套对地绝缘是光缆电气特性的一个重要指标，金属护套对地绝缘的好坏直接影响光缆的防潮、防腐蚀性能及光缆的使用寿命。光缆线路施工的特点：光缆的制造长度较长、光缆的抗张能力较小、光缆直径较小、重量较轻、光纤的连接技术要求较高、接续较复杂。光缆线路施工由外线部分、无人站部分、局内部分等组成。光缆的弯曲半径应不小于光缆外径的15倍，施工过程中应不小于20倍。架空光缆主要有钢绞线支承式和自承式两种。光缆通信线路的“三防”保护包括光缆线路的防强电、防雷、防电化学腐蚀。光缆线路测试包括光缆线路工程测试及光缆线路维护测试两大类。长途光缆线路的主要维护工作包括路面维修、防雷、防蚀、防强电等。在光缆处理障碍中所介入或更换的光缆。其长度一般不应小于200米，且尽可能采用同一厂家、同一型号的光缆。光纤接头损耗不应大于0.08db，障碍处理和迁改后光缆的弯曲半径不应小于15倍缆径。光纤在接头盒内断纤原因有：1）光纤熔接点有32mm长的裸光纤，虽然经过补强，但和缆身中的光纤比较，强度还有很大的差距，是光纤的最薄弱环节；2)光纤熔接好后，在盘留盒中盘留时有走小圈的可能，或者有光纤被拉紧的可能，就使光纤补强管两端的弯曲半径小于40mm，增加光纤的损耗，甚至导致断纤；3)单向盘留时，每盘一圈，光纤就被扭绞360度，受到扭力后，在熔接处很容易造成断纤，双向盘留时，压纤方法不正确也容易造成断纤；4)由于盘留时产生的扭绞，容易使光纤弹起，安装盒子时就容易压到光纤，造成衰减增大或断纤；5)由于冬季气温低，束管收缩时使盘留的光纤被拉紧，一方面受有拉伸应力，一方面产生小弯曲半径增大衰耗，严重时会断纤；6)接头盒中进水后，光纤受有扭，拉，微弯和熔点处等薄弱环节的涂覆层被泡涨脱落，经过温度的变化后尤其容易断裂。三、光纤接续知识光纤余留长度的收容方式有进似直线法、平板似盘绕法、绕筒似收容法和存储袋筒形卷绕法。光纤熔接后，采用热缩保护管补强时，其裸纤部位距热缩管边缘距离6mm。为降低连接损耗，一个中继段内应配置同一厂家的光缆并尽量按出厂序号的顺序进行配置。光纤连接的基本要求：连续的损耗低，满足线路传输性能的要求；连接后性能的稳定程度高，长期可靠性好，费用低且便于操作。光纤的连接损耗可归纳为固有损耗和接续损耗两类光纤的接续分为活动连接和固定连接。光衰减器在光通信系统中主要用于调整中继段的线路衰耗、评价光系统的灵敏度及校正光功率计等。光衰减器有可变光衰减器和固定光衰减）两种。光纤熔接机可根据被接光纤的类型不同分为单模熔接机和多模熔接机。在电气化铁路区段进行直埋电缆外皮的切割或打开电缆套管之前，要将电缆外皮两端 连通 并临时 接地 ，铺设干燥 的橡皮绝缘垫或穿高压绝缘靴进行强电防护。四、光纤测试知识光时域反射仪简称OTDR是光缆线路施工和维护中常用的光纤测试仪表，可测量光纤的插入损耗、反射损耗、光纤链路损耗、光纤的长度和光纤的后向散射曲线。施工过程中光缆熔接时一般采用OTDR对熔接点的损耗进行测试和监测。其监测方法有：远端监测、近端监测和远端环回双向测试法。HP8147光时域测试仪参数设定一般根据被测光纤的长度、传输波长、和折射率设定OTDR的测试参数。需要设置的