2、光缆线路维护培训教材一(基本常识及维护管理)

1、,2015年04月,线路基本常识及维护管理 基础培训教材,一、光纤通信技术发展概述 二、光纤和光缆 三、光缆的接续和测试 四、仪表使用介绍 五、光缆敷设方式及附属设施 六、线路维护管理常识,一、光纤通信技术发展概述,光纤通信的奠基人高锟,高锟博士1933年11月4日出生于上海，杰出的英籍华裔科学家，是公认的光纤通信的奠基人和开创者之一。1966年高锟博士发表了一篇具有划时代意义的文章，其中详细论述了光通信的基本原理、材料包括实用化光纤应具有的结构特征等，这篇文章被认为是光纤通信开始的标志，高锟博士也被公认为是“光纤之父”。2009年获诺贝尔物理学奖。,（ Charles Kuen Gao ，1

2、933),一、光纤通信技术发展概述,1970年光纤通信的开端,1966年高锟博士的文章从理论上证明了经过充分提纯的石英纤维可以用作传输媒质；1970年由美国康宁公司试验成功传输衰减小于20dB/km的光纤；同年美国贝尔实验室成功实现了可以在室温下连续工作的GaAs激光器，这两项技术的突破标志着实用化的光纤通信的开始，从此光纤通信进入了快速的发展时期。,光纤通信发展阶段：,一、光纤通信技术发展概述,光纤通信系统的基本构成,一、光纤通信技术发展概述,一、光纤通信技术发展概述 二、光纤和光缆 三、光缆的接续和测试 四、仪表使用介绍 五、光缆敷设方式及附属设施 六、线路维护管理常识,二、光纤和光缆,光

3、纤,光纤的基本构成,二、光纤和光缆,通信光纤主要由纤芯和包层两部分构成，其共同的主要成分都是SiO2，通过在制造时分别掺杂Ge、P等获得相对折射率差以实现光信号的传输。,光在光纤中的全反射传输,二、光纤和光缆,光纤通信的主要特点,通信容量大，传输距离长 抗电磁干扰，传输质量佳 信号串扰小，保密性能好 原材料丰富，节省了有色金属，环保 光纤尺寸小，质量轻，便于敷设和运输 光缆适应性强，寿命长,二、光纤和光缆,光纤通信的传输窗口,短波长窗口，波长为0.85m； 长波长窗口，波长为1.31 m和1.55 m,二、光纤和光缆,光纤的分类,按光纤材料分 石英光纤、全塑光纤 按光纤剖面折射率分 阶跃型光纤

4、、渐变型光纤 按传输的模式分 多模光纤、单模光纤 按ITU-T建议分,G651光纤，梯度折射率多模光纤。 G652光纤，非色散位移单模光纤 ( NDSF) 。 G653光纤，色散位移单模光纤(DSF) 。 G654光纤，截止波长位移单模光纤 G655光纤，非零色散位移单模光纤 (NZ-DSF) G656光纤，宽带光传输用的非零色散位移单模光纤 G.657光纤，弯曲不敏感单模光纤,二、光纤和光缆,G.651光纤,梯度型多模光纤 工作波长：1.31m和1.55m 处于多模工作状态 在1.31m处有最小的色散值，在1.55m处有最小的衰减系数 数据通信局域网(LAN)用,二、光纤和光缆,G.652光

5、纤,常规单模光纤或非色散位移光纤 零色散波长在1.31m处，在1.55m处衰减最小，但有较大的正色散，约为18ps/(nmkm)。 工作波长既可选用1.31m ，又可选用1.55m。最佳工作波长在1.31m 。 利用G.652光纤进行速率为2.5Gb/s以上的信号长途传输时，必须引入色散补偿光纤进行色散补偿，并需引入更多的掺铒光纤放大器来补偿由于引入色散补偿光纤所产生的损耗。,二、光纤和光缆,G.655光纤,非零色散位移光纤(NZDSF) 在1994年专门为新一代光放大MWDM传输系统设计和制造的光纤。 属色散位移光纤，但在1550nm处色散不是零，用以平衡四波混频等非线性效应。 用较低的色散

6、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、DWDM的长距离光纤通信系统中。,二、光纤和光缆,二、光纤和光缆,光缆,光缆：多根光纤放在一个松套管内，内充石油膏和钢丝形成；光缆一般由缆芯、加强元件和护层三部分组成。 1、缆芯：由单根或多根光纤芯线组成，有紧套和松套两种结构。 2、加强元件：用于增强光缆敷设时可承受的负荷。一般是金属丝或非金属纤维。 3、护层：具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性，主要是对已成缆的光纤芯线进行保护。根据敷设条件可由铝带/聚乙烯综合纵包带粘界外护层（LAP），钢带（或钢丝）铠装和聚乙烯护层等组成。 常见光缆芯数：4、6、8、12、24、36

7、、48、64、96、144、216、288、300、576,二、光纤和光缆,1、层绞式： 把松套光纤绕在中心加强件周围绞合而构成。这种结构的缆芯制造设备简单，工艺相当成熟，得到广泛应用。采用松套光纤的缆芯可以增强抗拉强度，改善温度特性。 2、 骨架式： 把紧套光缆或一次被覆光纤放入中心加强件周围的螺旋形塑料骨架凹槽内而构成。这种结构的缆芯抗侧压力性能好，有利于对光纤的保护。,光缆类型多种多样， 根据缆芯结构的特点，光缆可分为四种基本型式。,二、光纤和光缆,3、 中心束管式： 把一次被覆光纤或光纤束放入大套管中，加强件配置在套管周围而构成。这种结构的加强件同时起着护套的部分作用，有利于减轻光缆的

8、重量。 4、 带状式： 把带状光纤单元放入大套管内，形成中心束管式结构，也可以把带状光纤单元放入骨架凹槽内或松套管内，形成骨架式或层绞式结构。带状式缆芯有利于制造容纳几百根光纤的高密度光缆，这种光缆已广泛应用于接入网。,二、光缆型式代号识别,光缆型式代号由 5 个部分构成，各部分均用代号表示。各代号的解释如下：（例如 GYTY-24D,解释为：通信用室（野）外、金属加强构件、油膏填充式结构聚乙烯护套的24芯光缆） 1、 分类的代号 GY 通信用室（野）外光缆 GM 通信用移动式光缆 GJ 通信用室（局）内光缆 GS 通信用设备内光缆 GH 通信用海底光缆 GT 通信用特殊光缆 2、加强件的代号

9、 加强构件：指护套以内或嵌入护套中用于增强光缆抗拉力的构件。 （无符号）金属加强构件 F 非金属加强构件,二、光纤和光缆,3、缆芯和光缆的派生结构特征的代号 光缆结构特征应表示出缆芯的主要类型和光缆的派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表示，其组合代号按下列相应的各代号自上而下的顺序排列。 D 光纤带结构 （无符号）光纤松套被覆结构 J 光纤紧套被覆结构 （无符号）层绞结构 G 骨架槽结构 X 缆中心管（被覆）结构 T 油膏填充式结构 （无符号）干式阻水结构 R 充气式结构 C 自承式结构 B 扁平形状 E 椭圆形状 Z 阻燃,二、光纤和光缆,4、护套的代号 Y 聚乙烯护

10、套 V 聚氯乙烯护套 U 聚氨酯护套 A 铝 - 聚乙烯粘结护套（简称 A 护套） S 钢 - 聚乙烯粘结护套（简称 S 护套） W 夹带平行钢丝的钢 - 聚乙烯粘结护套（简称 W护套） L 铝护套 G 钢护套 Q 铅护套,二、光纤和光缆,1：光缆类型识别法 一、武汉长飞光缆 缆身标示：YOFC GYTA 4B -2006- -0888- 二、成都康宁光缆 缆身标示： 旧：Corning GYTA 4D -2008- -0666- 新：GYTA 4B 康宁G652B成都 -2011- -0666- 三、江苏亨通光缆 缆身标示：亨通 GYTA 4B1 -2008- -0555- 四、其他通讯运营

11、商光缆一般都印有：移动、联通字样 GY ：通信用室（野）外光缆 T ：油膏填充式结构 A ：铝 - 聚乙烯粘结护套,电信常用光缆的识别,二、光纤和光缆,一、光纤通信技术发展概述 二、光纤和光缆 三、光缆的接续和测试 四、仪表使用介绍 五、光缆敷设方式及附属设施 六、线路维护管理常识,三、光缆的接续和测试,光纤连接方式的分类,连接器的主要结构,套管结构 原理：当插针的外同轴度、外圆柱面和端面以及套筒的内孔加工得非常精密时，两根插针在套筒中对接，就实现了两根光纤对准。,三、光缆的接续和测试,常见连接器,三、光缆的接续和测试,光缆接续,光缆接头工序 1、接头盒内部组件安装和光缆护套组件的安装； 2、

12、开剥光缆，去除光缆外护套并清擦光缆内的填充油膏； 3、将光缆固定在接头盒上，并固定加强芯； 4、辨别束管色谱，给束管编号并将束管固定； 5、去除束管、辨别光纤色谱、套上热熔管； 6、光纤接续，同时监测接续质量； 7、余留光纤的收容（盘纤）； 8、光缆内金属构建的连接以及各种监测线的安装； 9、接头盒的封装及固定。,三、光缆的接续和测试,常用接头盒介绍,套筒式接头盒,开边式接头盒,无论接头盒何种型号，构造原理基本相同，由保护罩部分、固定组件、接头盒密封组件以及容纤盘（又叫收容盘）四部分组成。,三、光缆的接续和测试,光缆线路测试,目前中继段光纤损耗测量所采取的方法一般是光源、光功率计和光时域反射仪

13、相结合的方法。 (1)光源、光功率计测量全程损耗 从中继段光纤损耗是要求在已成端的连接插件状态下进行测量来说,这种插入法是唯一能够反映带连接插件线路损耗的测量方法。 这种方法测量结果比较可靠,其测量的偏差,主要来自于仪表本身以及被测线路连接器插件的质量。,三、光缆的接续和测试,(2)后向法(OTDR) 后向法虽然也可以测量带连接器插件的光线路损耗,但由于一般的OTDR都有盲区,使近端光纤连接器介入损耗、成端连接点接头损耗无法反映在测量值中；同样对成端的连接器尾纤的连接损耗由于离尾部太近也无法定量显示。因此OTDR测值实际上是未包括连接器在内的线路损耗。 以上两种测试方法各有利弊:前者比较准确,

14、但不直观；后者能够提供整个线路的后向散射信号曲线,但反映的数据不是线路损耗的确切值。如果采取两种方法相结合的方法则能既真实又直观地反映光纤线路全程损耗情况。这种测试方法在目前光缆施工中应用较为广泛。,三、光缆的接续和测试,一、光纤通信技术发展概述 二、光纤和光缆 三、光缆的接续和测试 四、仪表使用介绍 五、光缆敷设方式及附属设施 六、线路维护管理常识,四、仪表使用介绍,单纤熔接机 带状熔接机,熔接机使用,住友Type-37型单芯光纤熔接机,单纤熔接机使用介绍,使用方法 1.电源连接 2.启动熔接机 3.状态设置 4.自动熔接 5.热束管加热,1、电源连接 供电方式可以由备用电池直接供电，也可以

15、用220V交流电供电。 专用蓄电池充电时间约为2.5-3小时，充满后插入机内即可。 接交流电压为220V，采用发电机供电时，需接入稳压器后方可接入熔接机。,四、仪表使用介绍,2、启动熔接机 按机上部“”键接通电源，“O”键是切断电源。,四、仪表使用介绍,3.状态设置 （1）选择光纤种类 接通本机电源或按复位键后，选择与将要接续的光纤种类相一致的接续条件类型： 单模光纤（SMF） 多模光纤（MMF） 色散位移光纤（DSF） 非零色散位移光纤（NZ-DSF）等。 （2） 选择热缩保护套管 选择与将要使用的热缩保护套管相一致的加热套管。 （3）“放电试验”对现场熔接条件进行检测判断。,四、仪表使用介

16、绍,4.自动熔接 以熔接标准单模光纤（SM）为例： 将1根光纤穿过热缩保护套管。 除去光纤涂敷，用酒精清洁裸光纤，并将裸纤用切割刀切成适当的长度。 机器复位完毕后，打开防风盖，把制备好的光纤放入V型槽中，在光纤放置过程中千万别让光纤端面污染。把光纤放好后轻轻合上夹子把光纤压好。 合上防风盖，按一下“SET”键。 光纤进入了自动熔接过程。 熔接完毕后，打开防风盖，取出光纤，合上防风盖，按下RESET键回位。,四、仪表使用介绍,5.热缩管加热 打开加热器压钳及盖。 移动纤芯热缩管复盖到熔接点及裸纤部分，置于加热器上。 关上加热器压钳及盖。 按下“HEAT”键，加热器进入工作状态：拉力试验-加热补强

17、-结束时蜂鸣器鸣叫声-加热器停止工作。 取出补强后的光纤。,四、仪表使用介绍,OTDR光时域反射仪,四、仪表使用介绍, 距离： 光纤上各特征点，光纤尾端或断裂处的位置 光纤长度 损耗： 单个熔点衰耗 微弯损耗 整根光纤端到端的总衰耗 光纤平均每公里的平均损耗 反射： 连接器等反射事件点反射系数（或回波损耗）的大小。,OTDR主要的测试项目,四、仪表使用介绍,安立OTDR：型号MT9081,四、仪表使用介绍,光纤上的事件：非反射事件,四、仪表使用介绍,衰耗,反射,OTDR 显示,熔接,弯折,活动连接器,机械固定接头,断裂,光纤尾端,机械固定接头，活动连接器和光纤断裂都会引起光的反射和衰耗，OTD

18、R上有相似的显示结果,光纤上的事件：反射事件,四、仪表使用介绍,(非反射),反射,无规则的光纤尾端,OTDR 测量显示,熔接,弯折,活动连接器,机械固定接头,断裂,光纤尾端,光纤尾端,四、仪表使用介绍,为了得到准确熔接衰减值，可从二边测该熔点并取平均值,背向散射系数光纤AB,B,A,熔接,弯折,活动连接器,机械固定接头,断裂,光纤尾端,OTDR 测量显示,伪增益现象,四、仪表使用介绍,一、光纤通信技术发展概述 二、光纤和光缆 三、光缆的接续和测试 四、仪表使用介绍 五、光缆敷设方式及附属设施 六、线路维护管理常识,五、光缆敷设方式及附属设施,光缆线路常见敷设分为直埋线路、架空线路、管道线路、墙

19、壁线路、水线（海缆）。,光缆线路设备组成： 1.长途线路：各种敷设方式的通信光缆。 2.管道设备：管道、人孔和手孔等。 3.杆路设备：电杆，电杆的支持加固装置和保护装置，吊线和挂 钩等。 4.附属设备：巡房，水线房及了望塔；标石，标志牌，宣传牌；水线倒换开关；光缆自动监测系统；线路维护管理系统；防雷设备等。,五、光缆敷设方式及附属设施,1. 直埋线路:,标石:分为直线、转角、接头、监测、预留和地下障碍物等标石。应位置准确、埋设正直、齐全完整、油漆一致、编写正确、字迹清楚（白底黑字或红字）, 宜埋设在不易变迁，不影响耕作与交通的位置，并符合以下规定:标石尽量埋在不易变迁位置。直线标石埋在线路的正

20、上方,面向传输方向，当线路沿公路敷设且其间距离较近时，可面向公路；转角标石埋在线路转角的交点上,面向内角:接头处的标石埋在直线线路上,面向接头；监测金属护套对地绝缘电阻的接头处采用监测标石；预留标石埋在预留处的直线线路上,面向预留；地下障碍物标石面向始端。,五、光缆敷设方式及附属设施,标石照片,接头、检测标石照片,预留标石照片,宣传牌照片,护坡设施照片,引上照片,五、光缆敷设方式及附属设施,直埋线路的埋深表:,直埋光缆与其它建筑物间最小隔距表:,五、光缆敷设方式及附属设施,2 .架空线路:,电杆埋深表（米）:,五、光缆敷设方式及附属设施,其它建筑物、树木间最小水平净距表:,与其它建筑物、树木间最小垂直净距表:,五、光缆敷设方式及附属设施,杆顶避雷线照片,杆路及引上照片,连接线照片,隔电子照片,三线保护照片,角杆和拉线照片,护杆装置照片,五、光缆敷设方式及附属设施,人字拉线全景照片,四方拉线全景照片,接头盒照片,过路过河警示照片,与树木交越照片,预留照片,五、光缆敷设方式及附属设施,3 .管道线路:,管道光缆与其它设备的最小隔距表:,管道线路的维护工作 1、定期检查人孔内的托架、托板是否完好,标志是否清晰醒目,光缆的外护层及接头盒有无腐蚀、损坏或变形等异常情况,发现问题及时处理。 2、定期检