光纤基础知识资料.ppt

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1、1 1、光纤的结构、光纤的结构 目前通信用的光纤是用石英玻璃制成的横截面很小的双层同心圆柱体。未经涂覆和套塑时称为裸光纤，由纤芯和包层组成，其中折射率高的中心部分叫做纤芯，其折射率为n1，折射率低的外围部分称为包层，其折射率为n2。纤芯包层1 1、光纤的结构、光纤的结构 为了保护光纤表面，提高抗拉强度以及便于实用，一般在裸光纤外面进行两次涂覆而构成光纤芯线。一根实用的光纤芯线是由纤芯、包层、涂覆层及套塑四部分组成。纤芯包层一次涂覆二次涂覆（套塑）2 2、光纤的分类、光纤的分类 均匀光纤：光纤纤芯的折射率n1和包层的折射率n2都是一常数，且n1n2,在纤芯和包层的交界处折射率是阶梯型变化,这种光

2、纤称为均匀光纤,又称突变型光纤,用SI表示。（1）按折射率分布的不同分:nn1n20abr2 2、光纤的分类、光纤的分类 非均匀光纤：光纤纤芯折射率n1随着半径的增加而按一定规律减小，到纤芯与包层交界处为包层的折射率n2，即纤芯中折射率的变化呈近似抛物线型。这种光纤称为非均匀光纤，又称为渐变型光纤，用GI表示。n1nn2r0ab2 2、光纤的分类、光纤的分类 （2）按传输的总模数分:多模光纤和单模光纤 所谓模式，实质上是电磁场的一种分布形式。2 2、光纤的分类、光纤的分类 单模光纤：在给定的工作波长上，只传输单一模式的光纤。特点：纤芯直径很小，约为9 10 m，传输频带宽，传输容量大，适用于大

3、容量、长距离的光纤通信系统。2 2、光纤的分类、光纤的分类 多模光纤：在给定的工作波长上，有多个模式在光纤中传输的光纤。特点：纤芯直径一般为50 125 m，传输频带较窄，传输性能较差，传输容量较小，目前主要用于局域网或城域网。3 3、ITU-TITU-T建议的标准光纤建议的标准光纤光纤类型光纤类型光纤描述光纤描述适用范围适用范围G.651光纤光纤多模光纤多模光纤主要工作在主要工作在850nm的短波长窗口，对于四次群以下的光纤通信系统的短波长窗口，对于四次群以下的光纤通信系统较为实用。例如：局域网、数据链路、楼内局部布线和光纤传感器较为实用。例如：局域网、数据链路、楼内局部布线和光纤传感器等。

4、等。G.652光纤光纤非色散位非色散位移光纤移光纤1310nm波长性能最佳的单模光纤，主要应用在波长性能最佳的单模光纤，主要应用在1310nm波长区开波长区开通长距离通长距离622Mbit/s及其以下系统，在及其以下系统，在1550nm波长区开通波长区开通2.5Gbit/s、10Gbit/s和和N2.5Gbit/s波分复用系统。波分复用系统。G.653光纤光纤色散位移色散位移光纤光纤1550nm波长性能最佳单模光纤，是将零色散波长由波长性能最佳单模光纤，是将零色散波长由1310nm移到移到最低衰减的最低衰减的1550nm波长区的单模光纤。主要用于在波长区的单模光纤。主要用于在1550nm波长波

5、长区开通长距离的速率为区开通长距离的速率为10Gbit/s及其以上系统，不支持波分复用系及其以上系统，不支持波分复用系统。统。G.654光纤光纤截止波长截止波长位移光纤位移光纤1550nm波长衰减最小单模光纤。一般多用于长距离海底光缆通信波长衰减最小单模光纤。一般多用于长距离海底光缆通信系统。系统。G.655光纤光纤非零色散非零色散位移光纤位移光纤主要用在主要用在1550nm波长区开通波长区开通10Gbit/s以上及以上及N10Gbit/s的密集的密集波分复用系统。波分复用系统。4 4、光缆的结构、光缆的结构光缆由缆芯和护套两部分组成。缆芯一般包括被覆光纤(芯线)和加强件。有时加强件分布在护套

6、中,这时缆芯主要就是芯线。芯线是光缆的核心，决定着光缆的传输特性。加强件承受光缆的张力。护套一般由聚乙烯(或聚氯乙烯)和钢带或铝带组成,对缆芯起机械保护和环境保护作用,要求有良好的抗压能力和密封性能。4 4、光缆的结构、光缆的结构二次被覆光纤二次被覆光纤(芯线芯线)简图简图4 4、光缆的结构、光缆的结构基本光缆结构简图基本光缆结构简图5 5、光缆的分类、光缆的分类缆芯缆芯结构结构中心束管式中心束管式层绞式层绞式骨架式骨架式带状带状敷设敷设方式方式管道管道水底水底直埋直埋架空架空6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格光缆型号由光缆型式代号和光纤的规格代号两部分组成。6 6、光缆的型号与规格、

7、光缆的型号与规格（1）光缆的型式代号由五个部分构成。分类分类加强件加强件派生（形状特性）派生（形状特性）护套护套外护套外护套6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格a、分类的代号及其意义GY通信用野外光缆GR通信用软光缆GJ通信用局内光缆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GW通信用无金属光缆GM通信用移动光缆6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格b、加强件的代号及其意义无符号金属加强件F非金属加强件G金属重型加强件H非金属重型加强件6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格c、派生特征的代号及其意义B扁平式结构C自承式结构T填充式结构D带状结构G骨架槽结构Z阻燃结构

8、X中心束管结构注：兼有不同派生时，应都写上，但按字母顺序并列。6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格d、护套的代号及其意义Y聚乙烯护套V聚氯乙烯护套T聚氨酯护套A铝聚乙烯粘接护套L铝护套G钢护套Q铅护套S钢铝聚乙烯综合护套6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格e、外护套的代号及其意义外护套是指铠装层及铠装层外面的外被层。代号代号铠装层（方式）铠装层（方式）代号代号外被层（材料）外被层（材料）0无无0无无11纤维层纤维层2双钢带双钢带2聚氯乙烯套聚氯乙烯套3细圆钢丝细圆钢丝3聚乙烯套聚乙烯套4粗圆钢丝粗圆钢丝4聚乙烯套加覆尼龙套聚乙烯套加覆尼龙套5单钢带皱纹纵包单钢带皱纹纵包5聚乙烯保护

9、套聚乙烯保护套33双细圆钢丝双细圆钢丝44双粗圆钢丝双粗圆钢丝6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格（2）光纤规格代号构成光纤规格由5部分构成，均用相应代码表示。相邻各部分的代号都是数字时，用乘号把它们隔开。纤数纤数 类别类别 尺寸尺寸 工作波长工作波长 衰减常数衰减常数 带宽带宽 适用温度适用温度6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格a、纤数用光缆中同一类别光纤的实际纤芯数字表示。6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格b、类别JSiO2系列多模GI光纤TSiO2系列多模SI光纤ZSiO2系列多模准突变型光纤 DSiO2系列单模光纤XSiO2纤芯、塑料包层光纤S全塑光纤6 6、光缆

10、的型号与规格、光缆的型号与规格c、尺寸对于多模光纤用数字表示纤芯/包层的直径。如50/125，单位为m。单模光纤的尺寸用模场直径或包层直径表示，单位为m。6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格d、传输特性代号由a、bb及cc共三组数字构成。数字外用圆括号同其它代号分开。其含义及用法如下：a代表工作波长，用数字表示。1表示使用波长在0.85m区域。2表示使用波长在1.31m区域。3表示使用波长在1.55m区域。bb代表衰减常数，表示时用2位数字顺序表示的个位及小数后第一位数值。如：0.5dB/km时，用05表示。cc代表模式带宽，用数字顺序表示，单位为（MHzkm），单模光纤无此项。6 6、

11、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格e、适用温度代号用英文字母表示：A表示适用温度范围为4040（）B表示适用温度范围为3050（）C表示适用温度范围为2060（）D表示适用温度范围为560（）6 6、光缆的型号与规格、光缆的型号与规格习惯名称习惯名称型号型号全称全称中心金属加强构件层绞式光缆GYTA室外通信用金属加强构件松套层绞全填充铝聚乙烯粘结护套光缆金属加强构件骨架式光缆GYGTA室外通信用金属加强构件骨架全填充铝聚乙烯粘结护套光缆非金属光缆GYFTY室外通信用非金属加强构件松套层绞全填充聚乙烯护套光缆高压输电线用光缆ADSS全介质自承式层绞式光缆带状光缆GYDTY室外通信用金属加强构件光

12、纤带松套层绞全填充聚乙烯护套光缆阻燃光缆GYTZS室外通信用金属加强构件松套层绞全填充钢阻燃聚乙烯粘结护套光缆典型光缆名称及型号典型光缆名称及型号7 7、光缆端别与纤芯色谱、光缆端别与纤芯色谱（1）光缆端别面对光缆截面，因绞合元件有标识色标（或者采用全色标或者采用领色标），若有领示光纤芯线以红到绿（或蓝到黄）顺时针为A端，逆时针为B端。7 7、光缆端别与纤芯色谱、光缆端别与纤芯色谱（2）光纤芯线色谱A、光纤束管（单元）色谱（a）对于松套层绞式光缆，采用领示色谱时，束管色谱顺序为红（或蓝）头，绿（或黄）尾，即红（或蓝）管为第1束管，然后是第2、3，绿（或黄）管为最后束管。（b）对于只有一根领示色

13、谱红（或蓝）束管，其余皆为白色束管的情况，面向光缆A端，以领示色谱为第1束管，松套束管序号沿顺时针方向递增。（c）采用全色谱时，面向光缆A端，松套管序号沿顺时针方向递增，符合下表规定。7 7、光缆端别与纤芯色谱、光缆端别与纤芯色谱（2）光纤芯线色谱束束管管序序号号123456789101112束束管管色色谱谱蓝蓝橘橘绿绿棕棕灰灰白白红红黑黑黄黄紫紫粉粉红红青青绿绿7 7、光缆端别与纤芯色谱、光缆端别与纤芯色谱B、光纤色谱顺序光纤束管（单元）色谱确定后，一般情况下，对于一根光缆而言，其中每一束管（单元）内的光纤数和光纤色谱是一样的。7 7、光缆端别与纤芯色谱、光缆端别与纤芯色谱光纤编号光纤编号1

14、234567891011124纤束色谱纤束色谱橘橘绿绿红红白白白白棕棕灰灰本本6纤束色谱纤束色谱蓝蓝黄黄绿绿红红紫紫白白蓝蓝黄黄绿绿红红橘橘白或本白或本8纤束色谱纤束色谱蓝蓝橘橘绿绿棕棕灰灰白白红红黑黑12纤束色谱纤束色谱蓝蓝橘橘绿绿棕棕灰灰白白红红黑黑黄黄紫紫粉粉天蓝天蓝或本或本（1）光缆接续准备，接头盒组件安装；（2）加强件固定或引出；（3）铝箔层、铠装层连接或引出；（4）远供或业务通信用铜导线的连接；（5）光纤的连接及连接损耗的监控、测量、评价和余留光纤的收容；（6）接头盒内对地绝缘监测线的安装；（7）光缆接接头处的密封防水处理；（8）接头盒的封装；（9）接头处余留光缆的妥善盘留；（10

15、）接头盒安装与保护；（11）各种监测线的引上安装；（12）架空、管道、埋式光缆接头盒的安装；（13）接头标石的埋设安装。1 1、光缆接续、安装工序的内容、光缆接续、安装工序的内容1）准备（1）技术准备：所用光缆护套开剥处理和操作方法。（2）器具准备：机具（开剥工具、熔接机等）、帐蓬、车辆（发电机、照明工具等）。（3）光缆准备：接续位置选择。2）光缆护层的开剥处理：开剥尺寸、除去护套、清洗油膏、捆扎光纤、预套热缩管、核对光色谱和芯数。3）加强芯、金属护层等接续处理：加强芯接续、辅助线对（公务、控制等）接续，按设计要求实施。4）光纤接续。5）光纤连接损耗监测评价。6）余留光纤收容处理。7）接头盒密

16、封处理。8）接头盒的固定安装。2 2、光缆的接续程序、光缆的接续程序准备（技术、器具、光缆）光缆护层的开剥处理加强芯、金属护层等接续处理光纤的接续光纤连接损耗监测评价光纤余留长度的收容处理光缆接头盒的密封处理光缆接头盒的固定安装3 3、光纤连接的主要方式、光纤连接的主要方式连接方式连接方式应用场合应用场合主要方法主要方法固定连接（死接头）光缆线路中光纤间的永久性连接。电弧熔接法、机械连接法（粘接、匹配）活动连接（活接头）传输系统的机、线（纤）间，水线倒换箱，光仪表耦合。光连接器临时连接测量尾纤、假纤与被测光纤间耦合、连接。V型槽对准、弹性毛细管连接、临时性固定连接。1）光纤端面处理又称端制备，

17、包括去除套塑层、预涂覆层、清洗、切割、制备端面。去除套塑层：紧套光纤、松套光纤去除一次涂覆层：干净、不留残余物，否则影响对准。清洗：酒精棉球（纱布）擦拭切割、端面制备：端面垂直于光纤轴、平整、无损伤。2）光纤对准及熔接3）质量评价（1）外观目测检查。显微镜内或显示器上观察光纤熔接部位是否良好，不良状态应重接。（2）损耗评估。从熔接机显示器上读取接头损耗值，是否符合标准。（3）张力测定。热缩保护前进行。（4）损耗测量。OTDR测量准确测量接头损耗。4）接头的增强保护（1）金属套管补强法。（2）热可缩管补强法。（3）V型槽板补强法。（4）紫外光再涂覆补强法。4 4、光纤熔接程序、光纤熔接程序连接损

18、耗的监测：A、在熔接机上监测：远端遥控光功率监测；本地光注入检测（LID法）；本地纤芯直视式监测。B、光源、光功率计监测；C、OTDR测量法；4 4、光纤熔接程序、光纤熔接程序去除套塑层去除预涂层清洗切割人工放置人工自动调节预熔熔接目视测量加热质量复测光纤端面处理轴向校准熔接质量评价增强保护（热缩管法）1热缩管法：O型：光缆接续前预放；W型：光缆接续后纵包；操作步骤：用火加热使之与护套粘合。2冷接法：主要采用机械式冷接法。就是以机械压紧密封橡胶圈达到密封护套的作用。4 4、光缆护套保护、光缆护套保护光缆线路到达端局、中继站与光端机相连接，这种连接称为光缆的成端。1 1、光缆成端的安装、光缆成端

19、的安装光缆成端方式（1）直接终端方式。（2）ODF架终端方式。1 1、光缆成端的安装、光缆成端的安装光端设备尾纤光缆终端盒光缆直接成端方式光端设备尾纤光纤收容盘光缆ODF架成端方式光纤分配盘ODF架光缆成端的技术要求（1）光缆终端盒安装安全平稳。（2）余留光纤盘放曲率半径符合要求。（3）备用光纤连接器盖上防尘帽。（4）金属加强件、屏蔽线（铝箔层）、金属铠装层接地。（5）光纤应在醒目地方标明方向和序号。1 1、光缆成端的安装、光缆成端的安装光缆成端程序（1）光缆接续。（2）光纤接续。（3）保护及余留光纤。（4）尾纤收容。1 1、光缆成端的安装、光缆成端的安装加电参数设置方式设置放电试验熔接现场监

20、测增强保护盘留余纤1 1、熔接机操作流程、熔接机操作流程在熔接作业开始之前，应作放电试验，检查现有的放电条件是否满足现场的实际情况。放电条件是否良好，是根据放电前后的两端光纤端部的间隙差的大小自动作出判断。2 2、放电试验、放电试验端面检查 熔接OK太弱太强白线白线模糊细线模糊细线包层不齐包层不齐包层错位包层错位污点或伤痕污点或伤痕应注意光纤的清洁和切断操作。两根光纤外径不同。若推算损耗值合格，可看作质量合格。两根光纤的偏心率不同。推算损耗较小，说明光纤仍已对准，属质量良好同上。光学现象，对连接特性没有影响。屏 上 显 示 原因及处理方法 3 3、熔接质量正常的几种情况、熔接质量正常的几种情况

21、 屏 上 显 示原因及处理方法由于端面尘埃、结露、切断角不良以及放电时间过短引起。熔接损耗很高，需要重新熔接。由于端面不良或放电电流过大引起，需重新熔接。熔接参数设置不当，引起光纤间隙过大。需要重新熔接。端面污染或接续操作不良。选按“ARC”追加放电后，如黑影消失，推算损耗值又较小，仍可认为合格。否则，需要重新熔接。变形变形气泡气泡凹陷凹陷黑影黑影黑色粗线黑色粗线 4 4、熔接质量不好的几种外形、熔接质量不好的几种外形（1）勿碰触电极；使用前务必接好接地线。（2）熔接机必须在干燥、清洁的环境工作。（3）禁止使用润滑剂、汽油。（4）一般性问题自行解决，严重问题找住力公司解决。5 5、操作注意事项、操作注意事项1、电池的充电与维护。用后或定期充电、寿命变短时完全放电再充。2、清洁V型槽。棉签、光纤头、专用清扫刷。3、清洁光纤夹具。酒精棉签清洗压板接触面。4、清洁防风镜。酒精棉签清洗镜面，内外两层，灰尘多时不要进行。5、换电极和清洁。1000次更换电极，取下电极用专用纸打磨。6、清洁物镜。物镜在V型槽中间，电极的下面，取下电极，用酒精棉签清洗物镜表面，再用干的棉签擦掉残液。7、清洁加热器。8、清洁光纤切割器。酒精棉签清洗V型槽和夹具表面。9、清洁剥线工具。6 6、熔接机的维护保养、熔接机的维护保养谢谢谢谢