光纤熔接技能培训精选课件.ppt
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1、关于光纤熔接技能培训第一页,本课件共有145页培训内容培训内容一、光纤的基本知识及应用 二、光缆的结构特点、种类及型号的 命名方法三、熔接机的使用与保养四、OTDR的使用与保养五、光缆障碍的分析与排除第二页,本课件共有145页一、光纤的基本知识及应用第三页,本课件共有145页1.光纤理论与光纤结构光及其特性:光的折射,反射和全反射光及其特性:光的折射,反射和全反射 因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角
2、产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。原理而形成的。第四页,本课件共有145页2.光纤结构及种类
3、光纤结构:光纤裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5m),中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125m),最外是加强用的树脂涂层。第五页,本课件共有145页光纤的种类:光纤的种类:A.A.按光在光纤中的传输模式可分为:单摸光纤和多模光纤。按光在光纤中的传输模式可分为:单摸光纤和多模光纤。多模光纤:中心玻璃芯较粗(多模光纤:中心玻璃芯较粗(5050或或62.5m62.5m),可传多种模式的光。但其模间色),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例
4、如:600MB/KM600MB/KM的光纤在的光纤在2KM2KM时则只有时则只有300MB300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。离就比较近,一般只有几公里。单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9 9或或10m10m),只能传一种模式的光。因),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求
5、,即谱宽要窄,稳定性要好。B.B.按折射率分布情况分:突变型和渐变型光纤。按折射率分布情况分:突变型和渐变型光纤。突变型:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低,模突变型:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低,模间色散高。间色散高。适用于短途低速通讯,如:工控。但单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤适用于短途低速通讯,如:工控。但单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型。都采用突变型。渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增
6、加传输距离,但成本较高,现在式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。的多模光纤多为渐变型光纤。第六页,本课件共有145页3.常用光纤规格单模:8/125m8/125m,9/125m,10/125m10/125m多模:多模:50/125m50/125m,欧洲标准,欧洲标准62.5/125m62.5/125m,美国标准,美国标准医疗等低速网络:医疗等低速网络:100/140m100/140m,200/230m200/230m塑料:98/1000m,用于汽车控制,用于汽车控制第七页,本课件共有145页4.光纤制造与衰减A.光纤制造:现在光纤制造
7、方法主要有:管内现在光纤制造方法主要有:管内CVDCVD(化学汽相沉积)法,棒内(化学汽相沉积)法,棒内CVDCVD法,法,PCVDPCVD(等离(等离子体化学汽相沉积)法和子体化学汽相沉积)法和VADVAD(轴向汽相沉积)法。(轴向汽相沉积)法。B.B.光纤的衰减:光纤的衰减:造成光纤衰减的主要因素有:本征,弯曲,挤压,杂质,不均匀和对接等。造成光纤衰减的主要因素有:本征,弯曲,挤压,杂质,不均匀和对接等。本征:是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。本征:是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。弯曲:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成的损耗。弯曲:光纤弯曲时部分光纤
8、内的光会因散射而损失掉,造成的损耗。挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴(单模光纤同轴度要求小于对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8m0.8m),端面与),端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。第八页,
9、本课件共有145页5.光纤通信的优点l通信容量大l中继距离长l保密性能好l资源丰富l光纤重量轻、体积小第九页,本课件共有145页l通信容量大从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输传输1000亿个话路。虽然目前远远未达到如此高的亿个话路。虽然目前远远未达到如此高的传输容量,但用一根光纤同时传输传输容量,但用一根光纤同时传输24万个话路的试万个话路的试验已经取得成功,它比传统的明线、同轴电缆、微波验已经取得成功,它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大,而
10、一根光缆中可以包括几十根甚至上千根如此巨大,而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤,如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、光纤,如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量之大就更加惊人了。几十根光纤使用,其通信容量之大就更加惊人了。第十页,本课件共有145页l中继距离长由于光纤具有极低的衰耗系数(目前商用化石英由于光纤具有极低的衰耗系数(目前商用化石英光纤已达光纤已达0.19dB/km0.19dB/km以下),若配以适当的光发送与以下),若配以适当的光发送与光接收设备,可使其中继距离达数百公里以上。这是光接收设备,可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆(传
11、统的电缆(1.5km1.5km)、微波()、微波(50km50km)等根本无法与)等根本无法与之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途一、二级之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。用一根光纤同时传输干线通信。用一根光纤同时传输2424万个话路、万个话路、100公公里无中继的试验已经取得成功。此外,已在进行的里无中继的试验已经取得成功。此外,已在进行的光孤子通信试验,已达到传输光孤子通信试验,已达到传输120120万个话路、万个话路、60006000公里无中继的水平。因此,在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。第十一页,本课件共有145页l保密性能好光波在光纤中传输时
12、只在其芯区进行,基本上没有光“泄露”出去,因此其保密性能极好。l资源丰富制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即石英,而石英在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的。因此其潜在价格是十分低廉的。第十二页,本课件共有145页l光纤重量轻、体积小光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、管道敷设,又可以水底和架空。第十三页,本课件共有145页6.光纤的应用光纤的应用 人类社会现在已发展到了信息社会,声音、图象和人类社会现在已发展到了信息社会,声音、图象和数据等信息的交流量非常大。以前的通讯手段已经不能数据等信息的交流量非常大。以前的通讯手段已经不能满足现在的要求,而光纤通讯以其信息容量大、保密性满足现在的要
13、求,而光纤通讯以其信息容量大、保密性好、重量轻体积小、无中继段距离长等优点得到广泛应好、重量轻体积小、无中继段距离长等优点得到广泛应用。其应用领域遍及通讯、交通、工业、医疗、教育、用。其应用领域遍及通讯、交通、工业、医疗、教育、航空航天和计算机等行业,并正在向更广更深的层次发航空航天和计算机等行业,并正在向更广更深的层次发展。展。第十四页,本课件共有145页7.连接和检测连接和检测A A、光缆的连接:、光缆的连接:、光缆的连接:、光缆的连接:方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接。方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接。a.a.永久性光纤连接(又叫热熔):永久性光纤连接(又叫热熔):这种连
14、接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低,接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低,典型值为典型值为0.010.03dB/0.010.03dB/点。但连接时,需要专用设备(熔接机)和专业人员进行操点。但连接时,需要专用设备(熔接机)和专业人员进行操作,而且作,而且 连接点也需要专用容器保护起来。连接点也需要专用容器保护起来。b.b.应急连接(又叫)冷熔:应急连接(又叫)冷熔:应急连接(又叫)冷熔:应急连
15、接(又叫)冷熔:应急连接主要是用机械和化学的方法,将两根光纤固定并粘接在一起。应急连接主要是用机械和化学的方法,将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠,连接典型衰减为这种方法的主要特点是连接迅速可靠,连接典型衰减为0.10.3dB/0.10.3dB/点。点。但连接点长期使用会不稳定,衰减也会大幅度增加,所以只能短时间但连接点长期使用会不稳定,衰减也会大幅度增加,所以只能短时间内应急用。内应急用。c.c.活动连接:活动连接:活动连接:活动连接:活动连接是利用各种光纤连接器件(插头和插座),将站点与站点或站点与活动连接是利用各种光纤连接器件(插头和插座),将站点与站点或站点与
16、光缆连接光缆连接 起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠,多用在建筑起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠,多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1dB/1dB/接头。接头。第十五页,本课件共有145页B B、光纤检测:、光纤检测:、光纤检测:、光纤检测:光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量,减少故障因素光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量,减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。检测方法很多,主要分为人工以及故障时找出光纤的故障点。检测方法很多,主要分为人工简易测量和精密仪器测量。简易测量和精密仪器测量。a.a.人工简易测量:人
17、工简易测量:这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光,从做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光,从另一端观察哪一根发光来实现。这种方法虽然简便,但它不能另一端观察哪一根发光来实现。这种方法虽然简便,但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。定量测量光纤的衰减和光纤的断点。b.b.精密仪器测量:精密仪器测量:使用光功率计或光时域反射仪(使用光功率计或光时域反射仪(OTDROTDR)对光纤进行定量)对光纤进行定量测量,可测出光纤的衰减和接头的衰减,还可测出光纤的断测量,可测出
18、光纤的衰减和接头的衰减,还可测出光纤的断点位置。这种测量可用来定量分析光纤网络出现故障的原因点位置。这种测量可用来定量分析光纤网络出现故障的原因和对光纤网络产品进行评价。和对光纤网络产品进行评价。第十六页,本课件共有145页8、光纤跳线头的分类、光纤跳线头的分类光纤接口光纤接口光纤接口光纤接口 光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。通常有光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。通常有SC、STST、LCLC、FCFC等几种类型。对于等几种类型。对于10Base-F10Base-F连接来连接来说,连接器通常是说,连接器通常是STST类型,另一端类型,另一端FCFC连的是光纤步线连的是光纤步线架。架
19、。FCFC是是FerruleConnectorFerruleConnector的缩写,其外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。STST接口通接口通常用于常用于10Base-F10Base-F,SCSC接口通常用于100Base-FX100Base-FX和和GBICGBIC,LCLC通常用于通常用于SFPSFP。第十七页,本课件共有145页LC-FC FC LC 第十八页,本课件共有145页LC-LC LCLC第十九页,本课件共有145页SC-FC SC FC 第二十页,本课件共有145页SC-LC SC-LC LC SC第二十一页,本课件共有145页SC-SC SC SC第二十二页,本课
20、件共有145页SC-ST ST SC 第二十三页,本课件共有145页ST-STSTST第二十四页,本课件共有145页ST-LC LC ST 第二十五页,本课件共有145页ST-SC 第二十六页,本课件共有145页RJ-45接口接口 RJ-45接口是以太网最为常用的接口,RJ-45是一个常用名称,指的是由IEC(60)603-7标准化,使用由国际性的接插件标准定义的8个位置(8针)的模块化插孔或者插头。RS-232接口接口 RS-232-C接口(又称 EIA RS-232-C)是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产
21、厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换 接口技术标准”。该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。RJ-11接口接口 RJ-11接口就是我们平时所说的电话线接口。RJ-11是用于西部电子公司(Western Electric)开发的接插件的通用名称。其外形定义为6针的连接器件。原名为WExW,这里的x表示“活性”,触点或者打线针。例如,WE6W 有全部6个触点,编号1到6,WE4W 界面只使用4针,最外面的两个触点(1和6)不用,WE2W 只使用中间两
22、针(即电话线接口用)。第二十七页,本课件共有145页二、光缆的结构特点、种类及型号的命名方法第二十八页,本课件共有145页一、光缆结构的特点一、光缆结构的特点光缆的结构与电缆大致相同,但由于光纤材光缆的结构与电缆大致相同,但由于光纤材光缆的结构与电缆大致相同,但由于光纤材光缆的结构与电缆大致相同,但由于光纤材料的性质和传光特性,所以其结构与电缆又有不料的性质和传光特性,所以其结构与电缆又有不料的性质和传光特性,所以其结构与电缆又有不料的性质和传光特性,所以其结构与电缆又有不同之处。其特点如下:同之处。其特点如下:同之处。其特点如下:同之处。其特点如下:1 1、光缆中有加强件(抗张力元件)。、光
23、缆中有加强件(抗张力元件)。因光纤横截面积小,抗拉强度不高,抗因光纤横截面积小,抗拉强度不高,抗张比较小,只能承受张比较小,只能承受400400600g600g600g600g的拉力。为了的拉力。为了便于施工,光缆中加有能承受较大张力的加便于施工,光缆中加有能承受较大张力的加强芯或抗张件。此抗张件一般用钢绞线或尼强芯或抗张件。此抗张件一般用钢绞线或尼龙材料制成,可置于缆的中心或缆的外护层龙材料制成,可置于缆的中心或缆的外护层中。中。第二十九页,本课件共有145页2 2、光缆有防止因温度变化而引起光缆、光缆有防止因温度变化而引起光缆传输特性变化的措施。传输特性变化的措施。因光纤是玻璃材料,其热胀
24、冷缩系数因光纤是玻璃材料,其热胀冷缩系数要比光缆中其它材料要小,光纤的膨胀系要比光缆中其它材料要小,光纤的膨胀系数基本上接近于零(为数基本上接近于零(为510-7/OC510-7/OC)。当)。当环境温度下降时,光缆其它材料缩短,而环境温度下降时,光缆其它材料缩短,而光纤基本上不缩短故将出现弯曲,则光纤光纤基本上不缩短故将出现弯曲,则光纤的弯曲值将增大。这种情况下摄氏零度以的弯曲值将增大。这种情况下摄氏零度以下很明显。另外,光纤在某点受横向压力下很明显。另外,光纤在某点受横向压力时,也可能出现微弯曲而增大衰减值。时,也可能出现微弯曲而增大衰减值。第三十页,本课件共有145页3 3、光缆有防潮措
25、施。、光缆有防潮措施。这对具有长波长窗口的光纤非常重要,这对具有长波长窗口的光纤非常重要,因为系统内部受潮后,在因为系统内部受潮后,在1.31m1.31m波长处的波长处的衰减值将增大。防潮的方法有防水软膏、衰减值将增大。防潮的方法有防水软膏、防水带(粉)和充气维护法。采用防水软防水带(粉)和充气维护法。采用防水软膏时,防水效果较好,但连接时防水软膏膏时,防水效果较好,但连接时防水软膏的清除比较困难。采用防水带(粉)时,的清除比较困难。采用防水带(粉)时,利用了防水带(粉)遇水膨胀的原理,防利用了防水带(粉)遇水膨胀的原理,防水效果较好,也不存在连接时防水材料清水效果较好,也不存在连接时防水材料
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