光器件基础知识.ppt

1、光分路器,1,免跳接光缆交接箱,2,课 程 提 纲,蝶形光缆,3,现场制作活动连接器/冷接子,4,定义：光分路器是指用于实现特定波段光信号的功率辑合及再分配功能的光无源器件，光分路器可以是均匀分光，也可以是不均匀分光。 分类：根据制作工艺，光分路器可分为熔融拉锥（FBT）光分路器和平面光波导（PLC）光分路器两种类型。,熔融拉锥型（FBT）,平面波导型（PLC）,光分路器的定义及分类,FBT与PLC的特点,FBT型优点： 制作工艺简单，成本低； 可做不等分分路器； FBT型缺点： 损耗对波长敏感； 分光均匀性差，1：8以上很难保证均匀分光； 大分路比器件体积大、可靠性差；,熔融拉锥型（FBT）

2、,平面波导型（PLC）,PLC型优点 损耗对传输光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要；分光均匀，可以将信号均匀分配给用户； 结构紧凑，体积小； 单只器件分路通道很多，可以达到32路以上； 多路成本低，分路数越多，成本优势越明显； PLC型缺点 芯片制作工艺复杂，门槛高，几乎被国外垄断； 相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。,PLC型光分路器工作波段为 1260nm-1650nm!,PLC光分路器的各类形态,机架式,盒式,微型,托盘式,插片式,PLC光分路器的基本组成,经过一次封装之后的光分路器主要有以下部分构成：PLC芯片；光纤阵列（FA）;封装管及胶水； 其

3、中芯片与FA成本占到光分路器总成本的5060；,典型插入损耗参考值,光功率的衰减包括光纤、光分路器、光活动连接器、光纤熔接/冷接接头等所引入的衰减,每个活接头插损0.5dB ； 冷接子双向平均值插损0.10 dB/每个接头； 机械接续光纤插头（座）插入损耗参考值0.5dB/每个插头； G.652D 光纤与模场直径不匹配的G.657B 光纤连接时引入的附加损耗可取0.2dB/连接点。,光纤线路（含固定接头）衰减系数,均匀分光光分路器光学性能指标表,影响PLC品质的关键因素1,V槽的精度；V形槽之间间距会直接影响分路的插入损耗，芯数较多时除了每两个V槽之间的间距，还有累计公差造成与芯片的匹配问题，

4、从而影响插入损耗； V槽的光洁度； V形槽的表面如果不光滑，会造成光纤放入后放不平整，做成成品后，温度变化时，会造成断纤或衰减大。 V槽的形状；不能使用U形槽或不使用V形槽。否则温度变化时衰减会发生变化。 所用的胶是否合适，如果胶使用不当，器件不能在-4085、高湿的环境中工作，并且在温度变化时产生应力，造成衰减大或断纤。 不同的胶有不同的特性，点胶的方式、固化时间、要求的紫外线的功率也不同，要使用适合的工艺，否则好的胶也不能达到好的效果。 在封装结束后要做高低温循环试验（时间不能过长），循环试验前、后都需要测试，以验证胶及工艺稳定性。,影响PLC品质的关键因素2,一次封装后PLC分路器,封装

5、胶,封装盒,封装空管,二次封装所用封装盒、空管、胶等材料在-4085温度范围内的稳定性，阻燃性能。材料的稳定性不好会影响成品的插入损耗。 胶的粘接力、硬度、强度，不同的位置要用适合的胶。胶选择如果选择不当，温度变化时插入损耗会变大。 撕纤时不能将光纤撕断，否则熔接会造成插入损耗增大；涂覆层不能脱落，否则在使用过程中易断纤。 封装盒2.0出纤部分的抗拉强度（行业标准：90N). 封装盒内分路器输入端及输出端光纤盘纤的弯曲半径不能太小，否则易造成插入损耗变大。,光纤活动连接器使用的所有材料的高、低温性能、耐腐蚀性能、阻燃性能。 光纤活动连接器的抗拉性能。 陶瓷插芯的同心度、材料（氧化锆）。 光纤活

6、动连接器的插拔寿命。 光纤活动连接研磨的端面的三维参数、端面粗糙度、端面缺陷数。 光纤活动连接器的插入损耗及反射损耗。,光纤活动连接器端面三维参数测试报告,影响PLC品质的关键因素3,光分路器常见故障处理,光分路器的某个或多个输出通道指标异常，这是最为常见的故障，最多发的原因集中在端口的连接器上，而连接器又主要集中在插针体的端面上和适配器的接口中。 一般处理办法： （1）带插头的尾纤型端口 清洁异常通道的光纤活动连接器，清洁时应使用蘸有酒精的无脂棉纸，擦拭时应沿陶瓷面的角度一个方向擦拭，不应来回擦拭，以防止损坏端面； （2）适配器型端口 清洁异常通道的适配器，清洁时应使用专用擦拭棒蘸酒精后将适

7、配器及其内部的插针体的端面进行清洁。,光分路器,1,免跳接光缆交接箱,2,课 程 提 纲,蝶形光缆,3,现场制作活动连接器/冷接子,4,尾纤,传统光缆交接箱链路连接方式,免跳接光缆交接箱链路连接方式,免跳接光缆交接箱,基本原理：光缆交接箱内的配光缆尾纤端接后存储（不连接适配器），配光缆尾纤可直接连接主干光缆成端的适配器或端口为适配器型的光分路器。,免跳接光缆交接箱,去除光跳纤、适配器 跳接光纤冗余管理 扩容方便 同时满足光纤点对点与点对多点业务的应用,节约成本,减少故障环节,节省光功率损耗,14,免跳接光缆交接箱,免跳接光缆交接箱可作为一级或二级光缆交接设备； 在FTTH/O接入方式下，一般设

8、置在光缆汇聚点，处于第一级分光点位置。,15,免跳接光缆交接箱,插片式光分路器类 盒式光分路器类,主要种类,设置要求,光缆交接箱是用户光缆的汇聚点。交接箱安装位置应选择在便于施工、便于维护、管道资源丰富、不易受外界损坏、不妨碍交通、没有严重电磁干扰、无化学腐蚀的地方。,16,免跳接光缆交接箱,适配器法兰端子（主干光缆）编号： 如：遵循先从左到右，后由上到下按端子顺序连续编号。在适配器配置安装中，光缆交接设备内的适配器可按需配置，必须按编号顺序安装，不允许越号安装。 盘纤盒/熔接盒编号： 如：盘纤盒与熔接盒以盒为单位分别统一连续编号。盘纤盒由上到下依次按101、102、103编号；熔纤盒由上到下

9、依次按201、202、203编号。 配光缆尾纤编号： 如：每根从光缆中熔接出来的尾纤均给予单独的物理编号，并永久保存。 标签印刷格式：盘纤盒编号光纤编号 例：1058 105：储纤盒编号 8：光纤编号（该编号是光缆中的光 纤顺序编号）,编号管理,17,免跳接光缆交接箱,室外落地式免跳接光缆交接箱的安装与固定主要由引上管和地气棒的敷设、水泥墩的浇注、敷设内导管、箱体的安装等工作。 室内外挂墙式免跳接光缆交接箱的安装与固定主要分为安装箱体托架、在墙体上固定箱体等工作。,安装,免跳接光缆交接箱一般采用落地、挂墙、架空等安装方式,18,免跳接光缆交接箱,布线操作,光缆固定装置 主干熔接盘(熔配一体化托

10、盘) 光分单元 光纤熔接、储纤盘 过路直熔单元 尾纤驻留装置,尾纤余长控制、布线走向合理、适配器选择需统一、光纤曲率半径不小于30mm 。,室外落地式免跳接光缆交接箱结构图,插片式,室外落地式免跳接光缆交接箱结构图,盒式I型,室外落地式免跳接光缆交接箱结构图,盒式II型,II 型无跳接光缆交接箱，终端熔接一体化盘装在一侧（相当于正反两面是镜像关系），中间位置预留前后跳纤通道，容量为I 型的2 倍。 注意：II 型无跳接光交正面的一体化盘出纤方向向左，背面的 出纤方向向右。,室内外挂墙式免跳接光缆交接箱结构图,挂墙式,室内落地式免跳接光缆交接箱结构图,室内落地式,24,免跳接光缆交接箱维护检修,

11、光缆交接箱应有专人负责管理 确保通信和设备的安全,设专人定期检查维修，发现问题做好记录。 应有专人定期检查核对纤芯、光分路器端口的使用情况，做到图表、资料与实用相符。 定期检查交接箱箱体和底隔板，有无裂缝进潮现象及有无锈蚀现象以便采取措施修复。 检查交接箱内有无存放杂物，保证设备的安全。,光分路器,1,免跳接光缆交接箱,2,课 程 提 纲,蝶形光缆,3,现场制作活动连接器/冷接子,4,外形结构,普通蝶形引入光缆,自承式蝶形引入光缆,管道蝶形引入光缆,蝶形引入光缆光缆结构,普通蝶形引入光缆,加强件,光纤（1-2芯）,护套,自承式蝶形引入光缆,1500N,600N,管道蝶形引入光缆,蝶形引入光缆产

12、品编号,在1310波长上的最大衰减系数为：0.35 在13833波长上的最大衰减系数小于：0.35 在1550波长上的最大衰减系数不大于0.25(特殊地区0.21),光纤：光缆中的光纤符合ITU-T G.657A2标准,光纤成缆后的衰减系数满足下列要求：,截止波长：（在20米光缆2米光纤上测试） 1260,光纤在1550、1625波长上的弯曲衰减特性：,以15的弯曲半径松绕10圈后，1550衰减增加值应小于0.03，1625衰减增加值应小于0.1。 以10的弯曲半径松绕1圈后，1550衰减增加值应小于0.1，1625衰减增加值应小于0.2。 以7.5的弯曲半径松绕1圈后，1550衰减增加值应小

13、于0.5，1625衰减增加值应小于1。,蝶形引入光缆光纤衰减特性,光纤识别：,光纤涂覆层可着色，着色应采用全色谱； 单纤可为本色或蓝色；2纤的为蓝、橙2色；4纤的为蓝、橙、绿、棕4色。,加强构件：,蝶形引入光缆中应对称放置两根相同的加强构件。加强构件可为高强度不锈钢钢丝或磷化钢丝的金属加强构件，也可以为非金属材料，非金属材料如使用纤维增强塑料时，默认要求使用K-FRP（或F-FRP以及其它拉张强度及抗拉杨氏模量、弯折性能不劣于K-FRP的产品) 。 加强构件应嵌入在护套内，不得外露。在光缆制造长度内，加强构件不允许有接头。,增强构件：,对于自承式或管道蝶形引入的光缆，光缆中除了应放置加强构件外

14、，一般还应放置增强构件。光缆的增强构件宜为吊线，用以架空敷设时承载大部分的张力。吊线一般为单根钢丝或由多根金属线绞合而成，也可用纤维增强塑料（简称FRP）圆杆。在光缆制造长度内，增强构件不允许有接头。,蝶形引入光缆技术要求,阻水层：,光缆护套以内的所有间隙应有有效的阻水措施，在钢（或外护套）带和普通蝶形引入光缆之间设有阻水层。阻水层材料可以是吸水膨胀带或阻水纱，也可以是热熔胶，或间隔设置阻水环。吸水膨胀带和阻水纱性能应分别符合YD/T 1115.1和YD/T 1115.2规定。,护套：,对于低烟无卤阻燃聚烯烃护套，护套材料宜符合YD/T 1113规定。对于聚氯乙烯护套，护套材料宜符合GB/T

15、8815中HR-70型“70柔软护套级软聚氯乙烯塑料”的规定；对于聚乙烯护套，护套材料宜符合GB/T 15065的规定。 护套表面应平整光滑，其断面上应无目力可见的裂纹、气泡和砂眼等缺陷。 护套应连续地挤包在光纤、加强构件上。 加强构件外和增强构件外的护套最小厚度均应不小于0.4mm, 管道蝶形引入光缆外护套厚度不小于1.0mm。,吸 水 前,吸 水 后,阻水纱吸水前后对比,蝶形引入光缆技术要求,蝶形引入光缆护套的机械物理性能,蝶形引入光缆外护套的机械物理性能,蝶形光缆机械特性指标,蝶形光缆温度特性,蝶形引入光缆机械及温度特性,应能从光缆分离口处较容易地将光缆分离200mm，其撕裂力的最小值应

16、不低于3N，最大值应不大于10N； 分离后，光纤应能完全裸露出来，且着色层无明显剥落，分离出来的光纤应不能从剩余的光缆中用手抽动出来；加强构件处的护套应保持完整，无裂纹。,蝶形光缆可分离性,热熔式成端,端头内预置光纤，蝶形缆开剥后与端头内预置光纤用专用熔接机进行熔接，实现接续。, 端头成本昂贵，单个端头售价约30 元，且只有进口产品，国产没有。 需要配备专用熔接设备，设备投入昂贵。 熔接需要专业技工，人工成本高。 不可重复使用。,机械式成端,机械式成端亦称为机械式快速连接插头，又可以分为预置纤结构和直通纤结构两种。,两种结构的端头成本昂贵。 预置纤结构的匹配液存在流失和污染的问题，后续维护费用

17、高，质量存在不确定性。 直通纤结构处于盲接施工，连接器端面质量纯粹依靠专业技工的操作技能，且无检测手段来检测端面，人工成本高。 一次接续成功率不高，熟练技工为85%左右。 可重复使用，但次数有限。,蝶形光缆与常规尾纤进行熔接成端,蝶形光缆与常规尾纤进行熔接成端：此种方式同样存在熔接机器设备投入和施工人员技能、人员成本的问题；由此还带来另外一个问题，楼内分光分纤箱或者分纤箱的体积就会做得较大，因为要收容尾纤和熔接点，而此类箱体的体积不易过大，否者很难找到适宜的地点来安装。,在单模光纤连接时，除要求纤径一致之外，更重要的是要求在实质上代表分布宽度的模场直径(MFD:ModeField Diamet

18、er)一致。 目前工程中多采用高精度自动熔接机，光纤端面切割好后，光纤间的对准、调整、熔接及损耗测量等步骤都在微处理机的控制下自动完成，熔接质量很好，接头附加损耗可控制在01dB以下。,工厂化加工、制造的皮线尾纤（预端接）,为解决上述3 类成端方式的缺陷，工厂化制造的皮线尾纤应运而生，它在工厂内进行成端，不采用匹配液或者熔接方式，而是直接借鉴普通尾纤的加工方式，用研磨工艺进行加工，其结构和加工工艺流程分别如下：,皮线尾纤的优势 采购成本控制优势 维护成本优势 施工费用的优势 报废率更低的优势 性能指标的优势 其它优势：A、 现场测试简约；B、 施工的便利 皮线尾纤的缺陷 皮线光缆的铺设时需要丈

19、量 皮线插头的穿管存在局限性,施工时注意事项： 需根据各楼层所需长度区分选择蝶形尾纤； 穿管施工时从没有连接器端头的一端单向穿纤； 请勿蛮力拉扯连接器端头； 应保持连接器端面清洁，用蘸有酒精的面纸清洗端面； 未使用的端头应使用防尘帽保护，并悬挂放置或固定在箱体内，请勿随意拖放在地面上，避免因现场环境给连接器带来污染。,光分路器,1,免跳接光缆交接箱,2,课 程 提 纲,蝶形光缆,3,现场制作活动连接器/冷接子,4,机械式现场组装光纤活动连接器,机械式现场组装光纤活动连接器能在2.0mm3.0mm 单芯蝶形引 入光缆、2.0mm 和3.0mm 圆形单芯光缆护套上端接，并可在250um 预涂覆光纤或900um 紧套光纤上端接。按产品的制作原理可分为预置 光纤机械接续型和直通型（非预置光纤机械接续型）。,机械式现场组装光纤活动连接器是一种在施工现场采用机械接续方式直接成端的光纤活动连接