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文档简介

1、光电网络传输知识 通过学习,了解光缆传输系统、理通过学习,了解光缆传输系统、理解和掌握光缆传输系统的工作原理、系解和掌握光缆传输系统的工作原理、系统的组成,进一步理解光缆传输的优越统的组成,进一步理解光缆传输的优越性性,只有通过适当的、合理的、科学的体只有通过适当的、合理的、科学的体系结构互联系结构互联以后,才能组成真正理想的以后,才能组成真正理想的网络体系,才能提供高速、宽带、高质网络体系,才能提供高速、宽带、高质量的业务。量的业务。目 录一、网络拓扑结构特点一、网络拓扑结构特点二、光纤光缆应用现状二、光纤光缆应用现状三、光缆的种类三、光缆的种类四、光无源器件四、光无源器件 五、五、有线光网

2、常用有源器材有线光网常用有源器材一、局域网拓扑结构特点1、名词解释:拓扑结构:局域网拓扑结构从定义讲是指局域网传输介质与结点的物理布局。局域网传输介质:又称作通信线路,可分为有线传输介质和无线传输介质。有线传输介质:双绞线、同轴电缆、光纤等。无线传输介质:长波、中波、短波、微波、红外线等结点:是指传输介质连接转换分配的设备2、拓扑结构类形:总线型、星型、环型三种类型;在这三种类型上可拓展树型、星型总线型和星环型以及混合型等拓扑结构。总线型拓扑结构:使用一条数据传输线作为传输介质,网络上所有结点通过硬件接口连接到这条数据传输线上。工作时只有一个结点通过总线发送信息,其它结点都接收此信息,判断发送

3、地址是否与自己地址一致,匹配则处理信息,否则丢掉数据。总线型网络也称广播式网络,优点是结构简单安装方便,缺点是故障诊断和隔离困难。1-1、树形拓扑结构电缆网电缆网光接收光分路光分路光分路光接收光接收光接收光分路光接收光接收光放大光发射光缆网光缆网1-2、星形拓扑结构光发射光分路光接收 是一种以中央节点为中心,把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构,各结点与中央结点通过点与点方式连接,中央结点执行集中式通信控制策略,因此中央结点相当复杂,负担也重。 这种结构适用于局域网,特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。 优点: 网络结构简单,便于管理、集中控制,组网容易,网络延迟时间短,误码率低。

4、缺点:网络共享能力较差,通信线路利用率不高,中央节点负担过重,容易成为网络的瓶颈,一旦出现故障则全网瘫痪。放大器1-3、环形拓扑结构分前端B总前端A分前端D分前端C分前端E分前端F环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中,环路上任何结点均可以请求发送信息。请求一旦被批准,便可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双向传输。由于环线公用,一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口,信息流中目的地址与环上某结点地址相符时,信息被该结点的环路接口所接收,而后信息继续流向下一环路接口,一直流回到发送该信息的环路接口结点为止 优点:信息在网络中沿固定方向流动,两个结点间

5、仅有唯一的通路,大大简化了路径选择的控制;某个结点发生故障时,可以自动旁路,可靠性较高。 缺点:由于信息是串行穿过多个结点环路接口,当结点过多时,影响传输效率,使网络响应时间变长;由于环路封闭故扩充不方便。 1-4、我公司的双向网络 双向建设改造使用A+B+C技术传输信息,开展业务,先选择1550光波传输下行广播电视业务,采取1310和1490光波传输双向数据信息,在目前过渡期中,先采用双纤三波长形式改造居民区光节点,即一根纤芯传输EPON网的交互式数据业务(光波长选择1310/1490nm),使用一根纤芯1550光波传输广播电视业务; 以后根据业用户需求和业务发展应用一纤三波光纤到户 。 宣

6、化区有线电视网从1993年建网,到目前为止已覆盖了宣化整个城区和6个乡镇55个村庄,已实现了光缆村村通。传输干线网络光缆皮长已达到1752公里。有线数字电视用户124733户,全网采用HFC(光纤和同轴电缆混合)建网方式星树型网络结构,城区内设置4个分前端(因搬迁另一个在建),完成的光缆到楼的数量有70%,具备了每个光节点平均覆盖在50户左右,现已正在推进给开展增值业务的光纤到户的建设,另外农村建有两个基站,基站到每村每个光节点敷设2芯光缆(有部分是1心)覆盖1个村。光分器1X4光分器1X3光分器1X8 光分路器1X16光接收机到分光点8分路器光分器1X4光分器1X3光分路器 1 X161-4

7、-1、A平台示意图 光开关光放大备光发射主光发射光分器1X8光接收机光分路器光纤到楼全区光放大控制在三级1-4-2、B平台示意图 四分路6.44B八分路9,71个OLT带(32个ONU)32栋楼1600户平均数计算每户0.64MONUOLT四分路6.4八分路9,7ONUOLT4B每栋楼50户目前10G尚未成熟1-4-3、光纤到楼A+B平台示意图 光分路器光接收主光发射OLT光分路器ONUEOC头端EOC用户端到电视机到机顶盒到计算机到电话机数 字 电视信号互 联 网交换机光分路器光接收主光发射OLT光分路器到电视机到机顶盒到计算机到电话机数 字 电视信号互 联 网交换机交换机ONUEPON+E

8、OCEPON+ LAN光纤到楼方式2-1、光缆组网型式之一72B24B12B12B12B光接续包内24芯光缆出2根到分光节点箱分光点内出8根4芯光缆带8栋楼,,用12芯光纤盘不少于4个,并有放置分光器的空间.接续包内最多出6根光缆4B4B12B4B说明:以光纤到户配置分前端到小区分光点的主纤,2-2、光缆组网型式之二三72B24B24B24B4B光交箱内出20多根4芯光缆到楼房(不可大于24),交箱配置12芯光纤盘不少于9个,并有放置分光器空间.路边交箱内配置12芯光纤盘12个4B主芯有3到4芯备份,20多栋楼光纤汇集点箱内要有固定光缆位置24个以上.72B12B12B12B4B光交箱内出8根

9、4芯光缆到楼房,交箱配置12芯光纤盘不少于4个,并有放置分光器的空间.路边交箱内配置12芯光纤盘不少于12个4B主芯有3到4芯备份,8栋楼32光纤汇集点箱内要有固定光缆位置9个以上.2-3光缆组网型式之四72B12B12B12B12B4B包内4芯光缆出3根到分光节点箱分光节点内4芯光缆出8根到所带8栋楼路边交箱内配置12芯光纤盘不少于12个4B4B4B4B3-1新建设楼群光纤到户规划新建设的小区楼群,按光纤到户的方式建设光纤网络,根据楼数和户数以及结构,以集中分配以集中分配一级分光为先,二级分光为次的形式一级分光为先,二级分光为次的形式【从前端机房配置到小区分光节点光缆芯数(楼数加26)芯】无

10、源集中分配网,楼数控制在2的3次方8栋楼,户数控制在2的9次方512户,条件允许一般不要超过32栋楼2048户。小区分光点的箱体内配置相应的法兰数,并有放置光分路和设备空间,从小区集中分光节点配置到户光缆(也可配置光纤到单元等用户要求时再接入) 分光形式64分路20,1八分路9,7一级分光配线二级分光 主干入户 主干配线入户 八分路9,73-1-1A光纤到户小区示例给开展新增业务光纤到户无波长干扰:在同轴+光纤接入的FTTH方案中,广播光信号和数据双向光信号的传输通道为物理独立的通道,这样就避免了EPON传输过程中下行1490nm的数据IDLE 码对下行1550nm的CATV信号在62.5MH

11、z及倍频处造成单频干扰,及下行方向1550nm的CATV信号对1490nm数据信号的非线性干扰。成本最低。缺点:因室外存在有源设备,可靠性不及纯光纤入户方式,运维成本较高。3-1-1B一纤三波光纤到户由于一纤三波的网络架构是端对端的,可以很方便的管理用户终端设备。网络管理人员可以实现远程业务开通、故障维护、业务关闭等操作.ODN成本低:由于广播电视信号和数据双向信号都是在一芯光纤上传输,降低了从分前端至用户家庭之间的分路器、纤芯资源等建设成本。3-1-1C二纤三波入户完全消除了室外有源设备,可靠性高,可节省大量的运维及室外设备取电的费用,避免了波长干扰问题,相比较一纤三波方案,双纤三波可节省波

12、分部分的成本。3-1-2新建设小区光纤到户 72B12B48D光交箱内配置12芯光纤盘不少于48个,并有放置分光器和设备空间.路边交箱内配置12芯光纤盘24个二单元接转箱箱内要有固定光缆位置24个以上.根据楼房户数放相应芯数光缆三单元接转箱四单元接转箱12D24D12D没有实现一纤三波入户时,从楼房分光箱引光纤到原设计的放大器箱,安装光接收机,每个楼房的光接收机后还用原来的电缆线路入户分配。一单元接转箱3-1-3光纤到楼与到户变化八分路9.74B八分路9,71个OLT带8栋楼中的 64户,平均算每户最低16MONUOLT光分路器楼房光接收主光发射OLT光分路器ONUEOC头端EOC用户端到电视

13、机到机顶盒到计算机到电话机数 字 电视信号互 联 网交换机EPON+EOC光纤到楼方式光分路器楼房光接收主光发射OLT光分路器ONU到电视机到机顶盒到计算机数 字 电视信号互 联 网交换机光纤到户方式到电话机光分路器3-2光纤到楼后再到户变化72B12B12B12B4B包内4芯光缆出3根到分光节点箱分光节点内4芯光缆出8根到所带8栋楼路边交箱内配置12芯光纤盘不少于12个4B4B4B3-2-1楼中分光箱皮线直接到户G657皮线光缆601501401301201101602502402302202102一单元 601501401301201101602502402302202102二单元 601

14、501401301201101602502402302202102三单元 601501401301201101602502402302202102四单元 光接收机G657皮线光缆G657皮线光缆楼房上分光箱前端来光缆3-2-2楼中分光箱到户放线方式601501401301201101602502402302202102 接续箱601501401301201101602502402302202102 接续箱601501401301201101602502402302202102 接续箱楼房上分光箱光接收机G657光缆12芯G657光缆12芯G657光缆12芯一单元 二单元 三单元 四单元 601

15、501401301201101602502402302202102光接收机3-2-3楼边分光箱到户放线方式楼房上分光箱601501401301201101602502402302202102 接续箱601501401301201101602502402302202102 接续箱601501401301201101602502402302202102 接续箱601501401301201101602502402302202102 接续箱光接收机G657光缆12芯G657光缆12芯G657光缆12芯G657光缆12芯一单元 二单元 三单元 四单元 数据城域网拓扑图二、光纤光缆应用现状 光通信和光纤

16、光缆技术在近代经历了四个发展阶段,目前进入第光通信和光纤光缆技术在近代经历了四个发展阶段,目前进入第五个阶段。第一阶段是五个阶段。第一阶段是1976年至年至1980年代初,系统工作在年代初,系统工作在0.8m波长,波长,采用多模光纤,受模间色散限制,传输速率在采用多模光纤,受模间色散限制,传输速率在100Mb/s以下,中继距以下,中继距离大约离大约10km;第二阶段是;第二阶段是1980年代,系统工作在年代,系统工作在1.3m波长,开始波长,开始出现单模光纤,传输速率扩展到出现单模光纤,传输速率扩展到Gb/s量级,中继距离扩展到大约量级,中继距离扩展到大约50km,1984年,年,ITU-T制

17、定了制定了G.652标准单模光纤(标准单模光纤(SSMF)标准;)标准;第三阶段从第三阶段从1980年代末期到年代末期到1990年代中期,系统工作在年代中期,系统工作在1.5m波长,波长,中继距离扩展到中继距离扩展到100km,随着速率向,随着速率向10Gb/s提升,为了克服色散的提升,为了克服色散的影响,影响,ITU-T制定了制定了G.653色散位移光纤(色散位移光纤(DSF)标准;第四阶段从)标准;第四阶段从1990年代中期到年代中期到2000年代中期,标志是波分复用(对扩展年代中期,标志是波分复用(对扩展WDM传输传输可用波长范围的要求;可用波长范围的要求;2006年制定了年制定了G.6

18、57标准,满足标准,满足FTTx布纤带来布纤带来的降低弯曲损耗要求。的降低弯曲损耗要求。 我国光纤光缆产业的发展是与世界同步的,我国从上世纪我国光纤光缆产业的发展是与世界同步的,我国从上世纪80年年代开始敷设通信光纤光缆,大规模建设是在代开始敷设通信光纤光缆,大规模建设是在1990年以后,经过三十年年以后,经过三十年的建设,已建成世界上数一数二的大规模光纤光缆网络,覆盖了全国的建设,已建成世界上数一数二的大规模光纤光缆网络,覆盖了全国城乡。城乡。 1、光纤组成及类型 光纤主要是由纤芯、包层和涂敷层构成;纤芯是由高度透明的材料制成的;包层的折射率略小于纤芯,从而造成一种光波导效应,使大部分的电磁

19、场被束缚在纤芯中传输;涂敷层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤,同时又增加光纤的柔韧性。 按光纤的原材料的下同,光纤可分为以下几种类型: (1)石英系光纤 (2)多组份玻璃纤维 (3)塑料包层光纤 (4)全塑光 纤。 我国现在光网的光纤类型G.652(非色散位移单模光纤)、G.653(色散位移单模光纤)、G.654(工作波长扩展的非零色散位移单模光纤)、G.655(非零色散位移单模光纤)、G.656(宽带光传输用非零色散位移单模光纤)和G.657(弯曲不敏感的单模光纤)光纤。绝大多数本地网光纤都是G.652光纤,骨干网中G.655光纤有一定的比例,干线光缆有松套层绞式和中心管式两种结构

20、。干线光缆敷设方式以直埋为主,个别区域采用架空或管道方式。 有线电视网建设有线电视网建设目前G.652D光纤是城域网的最佳选择,未来应关注G.655E、G.656等新型光纤。1-1光纤损耗谱SIF突变型多模光纤:光线以曲折形状传播在光纤中传播,脉冲信号畸变大,带宽只有10MHz.km,通常用于短距离传输。GIF光纤也称为梯度光纤:它有单模和多模两种类型的光纤,其特点是纤芯中心的折射率最大,沿径向往外逐步变小,最后达到包层的折射率。1-2目前用于传输网的光纤主要有哪些 主要有G.652非色散位移单模光纤非色散位移单模光纤、G.653色散位移单模光纤色散位移单模光纤和G.655非零色散位移光纤。非

21、零色散位移光纤。 G.652常规单模光纤随着科学发展,技术进步,又分为A、B、C、D类,在2003年1月修改G.652光纤标准时,希望全面提高G.652光纤的特性,至少都要支持10Gbit/s的长途应用,对 G.652B要求支持40Gbit/s的长途应用,所以开始提出G.652B的PMDQ应小于0.10ps/km。后来基于考虑40Gbit/s 的应用主要从城域网开始,10Gbit/s系统的传送在3000km左右已经可以覆盖大部分应用情况,所以放宽到0.20 ps/km。 G.652A支持10Gbit/s系统传输距离可达400km,10Gbit/s以太 网的传输达40km,支持40Gbit/s系

22、统的距离为2km。 G.652B型光纤,必须支持10Gbit/s系统传输距离可达3000km以上,40Gbit/s系统的传输距离为80km。 G.652C型光纤,基本属性与 G.652A相同,但在1550nm的衰减系数更低,而且消除了1380nm附近的水吸 收峰,即系统可以工作在13601530nm波段。 G.652D型 光纤的属性与G.652B光纤基本相同,而衰减系数与G.652C光纤相同,当PMDQ小于0.20 ps/km时,10Gbit/s系统传输距离可达3000km以上,40Gbit/s系统传输距离可达80km以上。即系统可以工作在13601530nm波段。 G.652单模光纤在C波段

23、15301565nm和L波段15651625nm的色散较大,一般为1722psnmkm,系统速率达到2.5Gbit/s以上时,需要进行色散补偿,在10Gbit/s时系统色散补偿成本较大,它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光纤。1-3G.653、 G.655 G.653色散位移光纤在C波段(15301565)和L波段(15651625)的色散一般为-13.5psnmkm,在1550nm是零色散,系统速率可达到20Gbit/s和40Gbit/s,是单波长超长距离传输的最佳光纤。但是,由于其零色散的特性,在采用DWDM扩容时,会出现非线性效应,导致信号串扰,产生四波混频FWM,因此不适合采用DWDM

24、。 G.655非零色散位移光纤:是为适于DWDM的应用而开发的。2000年版的G.655标准只将其分为A、B两种类型。类似于对G.652 各类型光纤的要求全面提高,对G.655的A、B两类光纤的要求也都提高了,也就是说,虽然新的G.655A光纤仍只能支持200GHz及其以上间隔的DWDM系统在C波段的应用,却已经可以支持以10Gbit/s为基础的DWDM系统了。而新的G.655B光纤可以支持以10Gbit/s为基础100GHz及其以下间隔的DWDM系统在C和L波段 的应用。为了既能满足100GHz及其以下间隔DWDM系统在C、L波段的应用,又能使N10Gbit/s系统传送3000km以上, 或

25、支持N40Gbit/s系统传送80km以上,就规范了一种新的G.655C型光纤。出除了PMDQ为0.20 ps/*km之外,它的其他属性和G.655B是一样的。 G.655非零色散位移光纤在C波段的色散为16psnmkm,在L波段的色散一般为610psnmkm,色散较小,避开了零色散区,既抑制了四波混频FWM,可用于DWDM扩容,也可以开通高速系统。新型的G.655光纤可以使有效面积扩大到一般光纤的1.52倍,大有效面积可以降低功率密度,减少光纤的非线性效应。 G.657光纤最显著的特点是弯曲不敏感,也可以说是弯曲损耗比较小。使得其适用于接入光网络,包括位于接入;光网络终端的建筑物内的各种布线

26、。按照工作波长和使用范围G.657光纤可以分为G.657A和G.657B两类。G.657A光纤可用在D、E、S、C和L五个波带,其可以在12601625 nm整个工作波长范围进行工作。 G.657A光纤的传输和互连性能与G.652D相同。与G.652D光纤不同的是,为了改善接入光网络中的光纤接续性能,G.657A光纤具有更好的弯曲性能和几何尺寸技术要求更精确。G.657B光纤的传输工作波长分别是:1310nm、1550nm和1625nm。G.657B光纤被限制使用在建筑物内的信号传输。 G.657B光纤具有的熔接和连接特性与G.652光纤完全不同G.657B光纤可以在弯曲半径非常小的情况下正常

27、工作。G.657、 G.657A、 G.657B2-1、骨干网对光纤光缆的要求骨干网对光纤光缆的要求 第一,更小的PMD(偏振模色散)参数。高速WDM系统要求更低的光纤光缆PMD系数,例如40Gb/sWDM系统已无法在PMD系数超过0.5ps/sqrt(km)的光纤上承载,只有小于0.1ps/sqrt(km)的新光纤才能保证其性能。G.652B/D、G.655C/D/E、G.656等标准已规定成缆PMDQ参数必须优于0.1ps/sqrt(km),主流厂商的产品参数可低于0.05ps/sqrt(km)。 第二,适当的色散系数和有效面积。随着传输速率的提高、信道间隔的减小、中继距离的延长,各种非线

28、性效应更加严重,高速(40Gb/s及以上)WDM系统还存在严重的信道内非线性。研究表明,适当提高光纤色散系数、增大有效面积,有利于抑止非线性效应。因此,合理的色散系数和有效面积是未来骨干网光纤的重要特征。 第三,损耗系数和可用波长范围也是需要考虑的因素。目前光纤衰耗系数已经接近理论极限。扩展可用波长范围的要求来自日益明显的带宽压力,我国骨干网WDM系统目前都工作在C波段,未来有可能向L波段甚至S波段扩展,要求骨干网光纤在CSL等波段都具有合理的色散系数和衰耗系数,能支持WDM传输。 2-2、城域网对光纤光缆的要求、城域网对光纤光缆的要求 不同于骨干网,城域网的特点是传输距离较短、传输容量较低、

29、业务类型和速率多样化,城域网光纤光缆也呈现出总体用量大、成本敏感度高等特点。城域传送技术多样化,既存在工作在1310nm波段的PDH和低速SDH系统,也存在工作在1550nm波段的高速SDH系统和DWDM系统,还存在CWDM系统,难以用一种光纤实现满足所有的需求。此外,城域网也有层次结构,不同层次对光纤光缆性能的要求也不同,针对1310nm波段应用, G.652光纤自然是首选,但随着工艺的进步,G.655E和G.656光纤也可工作在1310nm波段;针对DWDM应用,光纤光缆的性能要求与骨干网是一致的,G.652D光纤是当前的最佳选择;针对CWDM应用,G.652C/D和G.656光纤都可以支

30、持全波段的CWDM传输,尤其是G.656光纤,不仅可用波长范围大,而且色散、损耗等参数都比较适中,是支持CWDM系统的最佳选择。 综上所述,综合考虑性价比因素,目前G.652D光纤是城域网的最佳选择,未来应关注G.655E、G.656等新型光纤。2-3、接入网对光纤光缆的要求、接入网对光纤光缆的要求 光纤接入网直接连接客户设备,无法保证良好的敷设/布纤条件。而光纤传输的原理决定了无法像电线一样任意弯曲,必须保证足够大的弯曲半径才能保证适当的信号损耗(传统G.652光纤最小弯曲半径一般大于25mm),这种特性增大了施工难度,提高了布纤成本。 随着FTTx业务的推广,接入网光纤提出了降低宏弯损耗(

31、Macro-bendingLoss)的要求,各光纤厂商推出了一些产品,在满足G.652标准的同时,宏弯损耗有数量级范围的降低。个别产品,例如NTT的新型任意弯曲光跳线(FreeBendingOptical Fiber Cord),不仅可以实现90度弯曲,还能捆绑,打结,布纤方便程度接近电线。ITU-T在2006年底发布了G.657标准,定义了这类光纤光缆的特征参数。 纵上所述,决定接入网光纤选型的最主要因素是成本和宏弯损耗,目前应从G.652光纤中选择弯曲性能比较优异的产品,同时积极跟踪新型G.657光纤的发展,在条件成熟的时候引入现网应用。 随着宽带业务的持续增长,“光进铜退”已经是包括中国

32、电信在内各大运营商的共识, DWDM传输系统向高速率、大容量以及光域组网演进,对光缆网络拓扑、光纤光缆性能都提出了新的要求, FTTx在未来几年必然成为网络建设的重点。三、光缆的种类 光缆光缆:是以一根或多根光纤或光纤束制成符合光传输、机械和环境特性的结构。它由缆芯、加强芯和护层组成。 光缆的种类较多,分类方法也多种多样。光缆的种类较多,分类方法也多种多样。 按光纤结构的套塑方法分类:松套光纤光缆、半松半紧光缆、紧套光纤光缆 、 按使用环境分类:室外光缆、室内光缆、特种光缆、 按光纤芯数结构分类:中心管式光缆、层绞式光缆、骨架式光缆 、 按护层材料性质分类:直埋光缆、隧道光缆、管道光缆、架空光

33、缆、水底光缆 1缆型号的识别方法光缆型号组成 代号 含义 :一 、分类的代号 : GY 通信用室外(野外)光缆 ;GM 通信用移动光缆 ;GJ 通信用室(局)内光缆 ;GS 通信用设备用光缆 ;GH 通信用海底光缆 ;GT 通信用特殊光缆 . GR通信用软光缆;GW通信用无金属光缆二、光缆内填充结构特征的代号B扁平形状C 自承式结构D 光纤带结构E 椭圆形状G骨架槽结构J光纤紧套涂覆结构T油膏填充式结构R 充气式结构X缆束管式(涂覆)结构Z阻燃:三 、S 光纤松套被覆结构 ;J 光纤紧套被覆结构 ;D 无 层绞式结构 ;G 骨架槽结构 ;X 缆中心管(被覆)结构 ;T 填充式结构 ;B 扁平结

34、构 ;Z 阻燃 ;C 自承式 .四、 护套: Y 聚乙烯 ;V 聚氯乙烯 ;F 氟塑料 ;U 聚氨酯 ;E 聚酯弹性体 ;A 铝带聚乙烯粘结护层 ;S 钢带聚乙烯粘结护层 ;W 夹带钢丝的钢带聚乙烯粘结护层 ;L 铝 ;G 钢 ;Q 铅 五 光纤 芯数 直接由阿拉伯数字写出 六 光纤 类别: A 多模光纤 B 单模光纤如:GYTA-12B1为GYTA 室外用金属重型加强构件聚乙烯粘结护层铝带屏蔽通信光缆,后面12表示12芯,B表示单模,B1代表G.652类是常规单模光纤 1-1、层绞式结构光缆层绞式光缆结构图 中心束管式光缆分为分离光纤的中心束管式光缆、光纤带中心束管式光缆等。 中心束管式光缆

35、结构简单、制造工艺简捷;对光纤的保护优于其他结构的光缆,耐侧压,因而提高了网络传输的稳定性;光缆截面小,重量轻,特别适宜架空敷设;束管中光纤数量灵活;缺点是缆中的光纤数不宜过多(分离光纤为12芯、光纤束为36芯、光纤带为216芯),光缆中光纤余长不易控制,成品光缆中松套管会出现后缩等。 1-2、束管式结构光缆1-3、骨架式结构光缆 可以用一次涂层光纤直接放置于骨架槽内,省去松套管二次被覆过程。 骨架式光缆在我国仅限于干式光纤带光缆,即将光纤带以矩阵形式置于U型螺旋骨架槽中,阻水带以绕包方式缠绕在骨架上,阻水带外再纵包双面覆塑钢带,钢带外再挤上聚乙烯外护层。 骨架式光缆对光纤具有良好的保护性能,

36、侧压强度好;结构紧凑、缆径小,适用于管道布放;光纤密度大,可上千芯至数千芯;施工接续中无需清除阻水油膏,接续效率高。缺点是制造设备复杂、工艺环节多、生产技术难度大。 光电复合光缆光纤复合低压电缆最大的特点是融合了光纤通信与电力传输的功能,目前,光纤复合低压电缆产品主要有两种。额定电压0.6/1KV及以下配网用光纤复合电缆产品主要用于智能小区或办公楼等配网分支,由管道、隧道或直埋等接入光-电分线箱。额定电压300/500V及以下入户用光纤复合电缆则主要用于用户接入,可垂直或水平布线,引入智能电表和光器件终端。1-4、鉴别光缆优劣程度的简单方法 一、外皮:室内光缆一般采用聚录乙烯或阻燃聚录乙烯,外

37、表应光滑、光亮,具柔韧性,易剥离。质量不好的光缆外皮光洁度不好,易和里面的紧套、芳纶粘连。 室外光缆的PE护套应采用优质黑色聚乙烯,成缆后外皮平整、光亮、厚薄均匀、没小气泡。劣质光缆的外皮一般用回收材料生产,这样可以节约不少成本,这样的光缆表皮不光滑,因原料内有很多杂质,做出来的光缆外皮有很多极细小坑哇,时间长了就开裂、进水。 二、光纤:正规光缆生产企业一般采用大厂的A级纤芯,一些低价劣质光缆通常使用C级、D级光纤和来路不明的走私光纤,这些光纤因来源复杂,出厂时间较长,往往已经发潮变色,且多模光纤里还经常混着单模光纤,而一般小厂缺乏必须的检测设备,不能对光纤的质量作出判断。因肉眼无法辨别这样的

38、光纤,施工中碰常到的问题是:带宽很窄、传输距离短;粗细不均匀,不能和尾纤对接;光纤缺乏柔韧性,盘纤的时候一弯就断。 三、加强钢丝:正规生产厂家的室外光缆的钢丝是经过磷化处理的,表面呈灰色,这样的钢丝成缆后不增加氢损,不生锈,强度高。劣质光缆一般用细铁丝或铝丝代替,鉴别方法很容易-外表呈白色,捏在手上可以随意弯曲。用这样的钢丝生产的光缆氢损大,时间长了,挂光纤盒的两头就会生锈断裂。 四、钢铠:正规生产企业采用双面刷防锈涂料的纵包扎纹钢带,劣质光缆采用的是普通铁皮,通常只一面作过防锈处理。 五、松套管:光缆中装光纤的松套管应该采用PBT材料,这样的套管强度高,不变形,抗老化。劣质光缆一般采用PVC

39、做套管,这样的套管外径很薄,用手一捏就扁,有点象我们喝饮料的吸管。 六、纤膏:室外光缆内的纤膏可以防止光纤氧化,因水气进入发潮等,劣质光纤中用的纤膏很少,严重影响光纤的寿命。 七、芳纶: 又名凯夫拉,是一种高强度的化学纤维,目前在军工业用的最多,军用头盔、防弹背心就是这种材料生产。目前世界上只有杜邦和荷兰的阿克苏能生产,价格大约是三十多万一吨。室内光缆和电力架空光缆(ADSS)都是用芳纶纱作加强件,因芳纶成本较高,劣质室内光缆一般把外径做得很细,这样可以少用几股芳纶来节约成本。这样的光缆在穿管的时候很容易被拉断。ADSS光缆因为是根据跨距、每秒风速来确定光缆中芳纶的使用量,一般不敢偷工减料。

40、2、光缆敷设要求、光缆敷设要求1、技术要求按照光缆端AB方向顺放,严禁不分AB方向乱放。1)布放光缆的牵引力应不超过光缆允许的张力的80%.瞬间最大牵引力不得超过光缆允许张力的100%.主要牵引应在光缆的加强件(芯)上。2)光缆的弯曲半径应不小于光缆外径的15倍,施工过程中不应小于20倍。3)光缆牵引端头可以预制也可以现场制作,直埋或水底铠装光缆,可作网套或牵引端头。4)为防止在牵引过程中扭转损伤光缆,牵引端头与牵引之间应加入转环。5)布放光缆时,光缆必须由缆盘上方放出并保持松驰弧形。光缆布放过程中应无扭转,严禁打小圈浪涌等现象发生。6)光缆布放采用机械牵引时,应根据牵引长度、地形条件、牵引张

41、力等因素选用集中牵引、中间辅助牵引或分散牵引等方式。7)机械牵引用的牵引机应符合下列要求:A、牵引速度调节范围就在020M/min,调节方式应为无极调整。B、牵引张力可调节,并且有自动停机功能,即当牵引力超过规定值时,能自动发出警告并停止牵引。8)布放光缆,必须严密组织并有专人指挥,牵引过程中应有良好联络手段。禁止未经训练的人员上岗和无联络工具的情况作业。2-1、架空光缆敷设要求、架空光缆敷设要求1)光缆转弯时,其转弯半径要大于光缆自身直径的20倍,如架空光缆在上下杆塔时,应当尽量减小弯曲的角度,同时给光缆盘施加助力,减少光缆的防线张力。 2)架空光缆在平地敷设光缆时,使用挂钩吊挂,山地或陡坡

42、敷设光缆, 使用绑扎方式敷设光缆。光缆接头应选择易于维护的直线杆位置,预留光缆用 预留支架固定在电杆上。 3)架空杆路的光缆每隔3-5档杆要求作U型伸缩弯,大约每1公里预留15 米。 4)引上架空(墙壁)光缆用镀锌钢管保护,管口用防火泥堵塞。 5)架空光缆每隔4档杆左右及跨路、跨河、跨桥等特殊地段应悬挂的光缆 警示标志牌。 6)空吊线与电力线交叉处应增加三叉保护管保护,每端伸长不得小于1 米。 7)近公路边的电杆拉线应套包发光棒,长度为2米。 8)架空光缆防强电、防雷措施应符合设计 规定,吊挂式架空光缆与电力线交越时,应采用胶管或竹片将钢绞线作绝缘处理,光缆与树木接触部位,应用胶管或蛇形管保护

43、。2-2、管道光缆敷设要求、管道光缆敷设要求1)光缆敷设前管孔内穿放子孔,光缆选1孔同色子管始终穿放,空余所有子管管口应加塞子保护。 2)按人工敷设方式考虑,为了减少光缆接头损耗,管道光缆应采用整盘 敷设,光缆穿入管孔或管道拐弯或有交叉时,应采用导引装置或喇叭品保护管,不得损伤光缆外护层。3)为了减少布放时的牵引力,整盘光缆应由中间分别向两边布放,并在 每个人孔安排人员作中间辅助牵引,根据需要可在光缆周围涂中性润滑剂。 4)光缆一次牵引长度一般不大于1000M超长时应采取8字分段牵引或中间加辅助牵引。5)布放两根以上无色标的子管时,在端头应做好标志。 6)光缆在人(手)孔内安装,如果手孔内有托

44、板,光缆在托板上固定, 如果没有托板则将光缆固定在膨胀螺栓,膨胀螺栓要求钩口向下,并应留适当余量避免光缆绷得太紧。 8)每个手孔内及机房光缆和ODF架上均采用塑料标志牌以示区别。2-3、墙壁光缆敷设要求、墙壁光缆敷设要求1)跨越街坊或院内通道等,其缆线最低点距地面应不小于4.5米。 2)吊线在墙壁上水平或垂直敷设时,其固定线中间支撑应符合安全要求。 3)固钉螺丝必须在光缆的同一侧。光缆在走线架、拐弯点(前、后)应予绑扎,垂直上升段应分段(段长不大于1米)绑扎上下走道或墙壁应每隔50cm用23圈绑扎,绑扎部位应垫胶管,避免受到侧压力。4)光缆进线孔洞要求用防火泥堵塞,光缆预留盘圈绑扎固定在走线架

45、或墙壁上,基站光缆可预留在基站外的终端杆上。5)光缆应挂标识牌以便识别,ODF架端子板上应清楚注明各端子的局向和序号。3、光纤色谱介绍松套管(束管)常见色谱有:红头绿尾如:红、白1、白2、白3 绿 ;与色谱相对应:蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、水绿用不同色管区分:本、红、蓝、绿、紫、黄;或者是:本、红、蓝、橙、绿、棕;国标全色谱:蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、水绿。国标色谱W:蓝、橙、绿、棕、灰、本、红、黑、黄、紫、粉红、水绿国标色谱A:蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、本色宣化用色谱:本宣化用色谱:本、蓝、橙、绿、棕、灰、蓝、橙、绿、棕、灰、白、白

46、、红、黑、黄、紫、粉红、黑、黄、紫、粉。3-1光纤色谱图基本作图方法1、变立体为平面三要素:纤芯、束管、光缆。2、束管编序:是红头绿尾,从内向外;若红管为填充管则靠近红管有芯的下一管为第一管。缆管纤表示方法:文字颜色和线条颜色同时标记。3-2光纤色谱图设计绘制技巧1、绘制光缆与光缆接续或分线点之间连接示意“线”和“点”需等距离。2、主缆向支缆(或预留芯)和终端缆线器材相接需考虑好接续图标和预留光纤芯数再接续的位置。3、光缆接续盒接通采用粗红线表示,未焊接的纤芯不能画粗红线。4、熔接配盘避免纤芯跳盘焊接,只有接续盒位置才有不同颜色纤芯交叉连接。5、若在已有色谱图增加/删减割接光缆,则施工图用红线

47、进行连接,预先可以熔接的采用绿线连接,待熔接完工后才进行修正连线颜色接头盒内熔接光缆采用先多后少,先实后空,预留纤芯放在最上面,多余光缆纤芯可表注芯数而不全画所有纤芯。3-3光纤色谱图绘制方法1号楼2号楼3号楼4号楼5号楼6号楼FC/APC(一)AFC/APC(二)A小区交接箱1500m750m350m30m350m250m先绘制光缆绘制光纤焊接连线设置绘制光纤终端标注光缆长度标注接头盒位置绘制光纤焊接位置3-4光缆熔接方法1、按照要求把光缆盘在指定位置如:机柜上、机柜下。、按照要求把光缆盘在指定位置如:机柜上、机柜下。盘缆每圈大小要相同,转弯处弯度不要太小。盘缆每圈大小要相同,转弯处弯度不要

48、太小。2、备缆:要剪光缆需看清楚标签,如光缆过长要剪断须、备缆:要剪光缆需看清楚标签,如光缆过长要剪断须重新标签(切记翦一条贴一条)。开剥前在机柜内预留好,重新标签(切记翦一条贴一条)。开剥前在机柜内预留好,有固定钢丝的地方,开剥的光缆在光纤盒内量好长度切割;有固定钢丝的地方,开剥的光缆在光纤盒内量好长度切割;切割口要包绝缘胶布,小心勿折;把束管装入光纤盒时,切割口要包绝缘胶布,小心勿折;把束管装入光纤盒时,分清光纤盘的容量,避免一管的纤芯分层熔接。分清光纤盘的容量,避免一管的纤芯分层熔接。 3、束管排列通常有两种:一种是全是白束管按照红头绿、束管排列通常有两种:一种是全是白束管按照红头绿尾方

49、法,区分白尾方法,区分白1、白、白2等。另一种为束管有色标的按照通等。另一种为束管有色标的按照通用色标先后顺序来区分先后。开管把光纤束管留适当长度用色标先后顺序来区分先后。开管把光纤束管留适当长度后割断拉出,小心用力拉一下束管内纤芯,看是否有断损后割断拉出,小心用力拉一下束管内纤芯,看是否有断损纤芯。纤芯。4、剥光纤芯、剥光纤芯 :掌握平、稳、快三字剥纤法。:掌握平、稳、快三字剥纤法。“平平”,即持,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,所露长度以度以5cm为宜,余纤在无名指、小拇指之间自然打弯,以增为宜,余纤在无名指、小拇指之间

50、自然打弯,以增加力度,防止打滑。加力度,防止打滑。“稳稳”,即剥纤钳要握得稳。,即剥纤钳要握得稳。“快快”,即剥纤要快,剥纤钳应与光纤垂直,上方向内倾斜一定角度,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,并切割光纤芯出去,整个过程要自然流畅,一气呵成,并切割光纤芯 。5、放入熔接机熔接注意事项:特别留意有没有多芯缆代替、放入熔接机熔接注意事项:特别留意有没有多芯缆代替少芯缆和多管芯的白管熔接顺序,并把接头盒的整个对应顺少芯缆和多管芯的白管熔接顺

51、序,并把接头盒的整个对应顺序、束管颜色、色标,记录清楚便于维修序、束管颜色、色标,记录清楚便于维修6、盘纤是一门技术,也是一门艺术。科学的盘纤方法,可、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。盘圈直径不小于验,可避免挤压造成的断纤现象。盘圈直径不小于6cm。光缆熔接方法3-5盘纤规则盘纤规则: a.沿松套管或光缆分支方向为单位进行盘纤,前者适用于所有的接续工程,后者适用于主干光缆的末端,且为一进多出。分歧多为小对数光缆。该规则是每熔接和热缩完一个或几个松

52、套管内的光纤、或一个分歧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支光缆间光纤的混乱,使之布局合理,易盘、易拆,更便于日后维护. b.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。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。 c.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,在依次处理上述情况,为安全常用另盘操作,以防挤压引起附加损耗的增加。3-6盘纤的方法 a.先中间后两边,即先将热缩后的套管逐个放置于固定槽

53、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。 b.以一端开始盘纤,即从一侧的光纤盘起,固定热缩管,然后在处理另一侧余纤。优点:可根据一侧余纤长度灵活选择热缩管的安放位置,方便、快捷,可避免出现急弯、小圈现象。 c.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。 d.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

54、拽,应灵活地采用圆、椭圆等多种图形盘纤(弯曲半径R4cm),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 4对光缆接线包的固定要求 光缆进入接线包的两端必须固定牢靠,以免挂放接线包时因光缆扭转而使光纤接头位置错动,导致接头处损耗测量值偏大。在熔接施工中常发现熔接时,在1550nm窗口下测得的熔接损耗值符合要求,但封好接线包后复测接头处损耗的值却偏大,这通常由光纤接头位置错动引起的,此时可改在1310nm窗口复测,若测量值偏小则是光纤接头位置错动,须重新盘绕光纤余长,若偏大则是熔接问题,须重新熔接。接线包两侧的光缆余长的盘绕直径直控制在40cm左右,不宜太小,以免统中光纤因过分扭曲

55、而受损。 光纤接头熔接损耗的测量 熔接机上虽也显示熔接损耗值,但因其是采用光纤芯轴直视法进行局部监视测得的,仅在非常理想的状态下才反映实际的熔接损耗,故一般仅供参考用。测量光纤接头熔接损耗需用光时域反射仪。由于光纤的折射率、芯径、模场直径及瑞利散射系数的不同,所以从光纤接头两端分别测量熔接损耗得到的两个方向的熔接损耗测量值是不同的且相差较大;故熔接损耗的测量应采用双向测量法。四、光无源器件 什么叫光无源器件什么叫光无源器件? 光无源器件是一种不依靠外部的任何光或电的能量,而由自身能够完成某种光学功能的光学元器件,如耦合器、滤波器等,其工作原理遵守物理和几何光学理论,像激光收发器这样的基于光电能

56、量转换的器件则被称为有源器件. 光无源器件如何分类光无源器件如何分类? 光无源器件可根据其制作工艺和所具备的功能进行分类.按不同的制作工艺可分为纤维光学无源器件和集成光学无源器件;按其具备的不同功能可分为光连接器件、光衰减器件、光功率分配器件、光波长分配器件、光隔离器件、光开关器件、光调制器件等等评价光无源器件有哪些主要技术指标评价光无源器件有哪些主要技术指标? 主要技术指标包括:插入损耗、反射损耗、工作带宽、带内起伏、功率分配误差、波长隔离度、信道隔离度、信道宽度、消光比、开关速度、调制速度等.不同的器件要求有不同性质的技术指标,但绝大多数的光无源器件都要求插入损耗低、反射损耗高、工作带宽宽

57、等.1-1光分(合)路器 光通信是最主要的信息传送手段,世界信息传送量的80是通过光通信系统传送的。然而现代的通信系统不是单纯的点对点的连接,而是网络的概念。不仅区域内的网络需要互连互通,区域间的网络在全国范围内也需要互连互通,乃至各国的网络在全球范围内仍需要互连互通。无论是国内、国际,不同运营者的网络同样有互连互通的问题。即使是同一运营者的同一区域内的网络,由于有可能采用不同供应商的设备,因此还是存在互连互通的问题。 光分路器又称分光器,是光纤链路中最重要的无源器件之一,是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件,常用MN来表示一个分路器有M个输入端和N个输出端。在光纤CATV系统中使用的光

58、分路器一般都是12、13以及由它们组成的1N光分路器。 1-2光分路器的分光原理 目前市场上光分路器主流可以分为熔融拉锥型熔融拉锥型(FBT)和平面波导型(平面波导型(PLC)两种,熔融拉锥型产品是将两根或多根光纤进行侧面熔接而成; 平面波导型是微光学元件型产品,采用光刻技术,在介质或半导体基板上形成光波导,实现分支分配功能。这两种型式的分光原理类似,它们通过改变光纤间的消逝场相互耦合(耦合度,耦合长度)以及改变光纤纤半径来实现不同大小分支量(可得到不同的分光比例),反之也可以将多路光信号合为一路信号叫做合成器。熔锥型光纤耦合器因制作方法简单、价格便宜、容易与外部光纤连接成为一整体,而且可以耐

59、孚机械振动和温度变化等优点,目前成为市场的主流制造技术。平面波导型(PLC)光分路器具有工作波长宽,通道损耗均匀性好,体积小,工作温度范围宽,可靠性高等特点,目前是PON接入网中连接OLT和ONU并实现光信号功率分配的首选.(1) 插入损耗。光分路器的插入损耗是指每一路输出相对于输入光损失的dB数,其数学表达式为:Ai=-10lg Pouti/Pin ,其中Ai是指第i个输出口的插入损耗;Pouti是第i个输出端口的光功率;Pin是输入端的光功率值。(2) 附加损耗。附加损耗定义为所有输出端口的光功率总和相对于输入光功率损失的dB数。值得一提的是,对于光纤耦合器,附加损耗是体现器件制造工艺质量

60、的指标,反映的是器件制作过程的固有损耗,这个损耗越小越好,是制作质量优劣的考核指标。 1-3光分路器的常用技术指标 (3)分光比。分光比定义为光分路器各输出端口的输出功率比值,在系统应用中,分光比的确是根据实际系统光节点所需的光功率的多少,确定合适的分光比(平均分配的除外),光分路器的分光比与传输光的波长有关,例如一个光分路在传输1.31 微米的光时两个输出端的分光比为50:50;在传输1.5m的光时,则变为70:30(之所以出现这种情况,是因为光分路器都有一定的带宽,即分光比基本不变时所传输光信号的频带宽度)。所以在订做光分路器时一定要注明波长。(4)隔离度。隔离度是指光分路器的某一光路对其

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