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光纤、光缆的基础知识整理
发布时间:2022-09-19浏览次数:162

  的两个横截面间的光功率的减少答:光纤的衰减是指在一根光纤,长有关与波。以及由于连接器、接头造成的光损耗造成衰减的主要原因是散射、吸收。

  :在光纤的传递函数中答:光纤的带宽指的是,低50%或3dB时的调制频率光功率的幅值比零频率的幅值降。与其长度成反比光纤的带宽近似,乘积是一常量带宽长度的。

  根光纤内群时延的展宽答:光纤的色散是指一,料色散及结构色散包括模色散、材。光纤两者的特性取决于光源、。

  传导基模的最短波长答:是指光纤中只能。模光纤对于单,短于传导光的波长其截止波长必须。

  在光纤中传输过程中发生展宽答:光纤的色散将使光脉冲。率的大小影响误码,离的长短和传输距,速率的大小以及系统。

  光纤长度上测量衰减的方法答:背向散射法是一种沿。大部分为前向传播光纤中的光功率绝,发光器背向散射但有很少部分朝。观察背向散射的时间曲线在发光器处利用分光器,的均匀光纤的长度和衰减从一端不仅能测量接入,及在接头和连接器引起的光功率损耗而且能测出局部的不规则性、断点。

  散射与菲涅耳反射原理制作答:OTDR基于光的背向,后向散射光来获取衰减的信息利用光在光纤中传播时产生的,点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障,监测中必不可少的工具是光缆施工、维护及。灵敏度、分辨率、测量时间和盲区等其主要指标参数包括:动态范围、。

  会有何影响?在实际测试中对盲区如何处理13.OTDR的盲区是指什么?对测试?

  起的OTDR接收端饱和而带来的一系列“盲点”称为盲区答:通常将诸如活动连接器、机械接头等特征点产生反射引。

  两种:由于介入活动连接器而引起反射峰光纤中的盲区分为事件盲区和衰减盲区,器饱和峰值之间的长度距离从反射峰的起始点到接收,事件盲区被称为;动连接器引起反射峰光纤中由于介入活,别其他事件点之间的距离从反射峰的起始点到可识,衰减盲区被称为。

  DR来说对于OT,小越好盲区越。的宽度的增加而增大盲区会随着脉冲展宽,然增加了测量长度增加脉冲宽度虽,了测量盲区但也增大,以所,光纤时在测试,邻事件点的测量要使用窄脉冲对OTDR附件的光纤和相,测量时要使用宽脉冲而对光纤远端进行。

  R模块对多模光纤进行测量答:如果使用单模OTD,径为62.5mm的单模光纤进行测量或使用一个多模OTDR模块对诸如芯,结果不会受到影响光纤长度的测量,、回波损耗的结果是不正确的但诸如光纤损耗、光接头损耗。以所,光纤时在测量,匹配的OTDR进行测量一定要选择与被测光纤相,能指标均正确的结果这样才能得到各项性。

  光信号的波长答:指的是。长范围处于近红外区光纤通信使用的波,~1700nm之间波长在800nm。波段和长波长波段常将其分为短波长,0nm波长前者指85,m和1550nm后者指1310n。

  前商用光纤中16.在目,什么波长的光具有具有最小损耗什么波长的光具有最小色散??

  长的光具有最小色散答:1310nm波,的光具有最小损耗1550nm波长。

  光纤和渐变光纤答:可分为阶跃。带宽较窄阶跃光纤,量短距离通信适用于小容;带宽较宽渐变光纤,大容量通信适用于中、。

  光纤和多模光纤答:可分为单模。1~10μm之间单模光纤芯径约在,工作波长上在给定的,单一基模只传输,距离通信系统适于大容量长。多个模式的光波多模光纤能传输,~60μm之间芯径约在50,单模光纤差传输性能比。

  的电流差动保护时在传送复用保护,安装在主控室的保护装置之间多用多模光纤安装在变电站通信机房的光电转换装置与。

  )表示光纤的收光能力答:数值孔经(NA,越大NA,是单模光纤的双折射光纤收集光线.什么?

  在两个正交偏振模式答:单模光纤中存,全园柱对称时当光纤不完,式并不是简并的两个正交偏振模,的差的绝对值即为双折射两个正交偏振的模折射率。

  PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等材料组成答:主要由:纤芯、光纤油膏、护套材料、。

  等)所使用的保护元件(通常为钢丝或钢带)答:是指在特殊用途的光缆中(如海底光缆。缆的内护套上铠装都附在光。

  PE)和聚氯乙烯(PVC)材料构成答:光缆护套或护层通常由聚乙烯(,芯不受外界影响其作用是保护缆。

  (OPGW)地线复合光缆,绞结构的电力线内光纤置于钢包铝。光缆的应用OPGW,通信的双功能起到了地线和,力杆塔的利用率有效地提高了电。

  GWWOP)缠绕式光缆(,线路的地方在已有输电,或悬挂在地线上将这种光缆缠绕。

  (ADSS)自承式光缆,抗张能力有很强的,座电力杆塔之间可直接挂在两,达1000m其最大跨距可。

  管层绞+ 铝管的结构答:主要有:1)塑;+ 铝管的结构2) 中心塑管;骨架结构3) 铝;旋铝管结构4) 螺;不锈钢管结构、不锈钢管层绞结构)5) 单层不锈钢管结构( 中心;不锈钢管结构、不锈钢管层绞结构)6) 复合不锈钢管结构( 中心。

  材(铝包钢线.要选择OPGW光缆型号答:以AA线(铝合金线) 和AS线,术条件有哪些应具备的技?

  小于光缆外径的20倍答:光缆弯曲半径应不,)不小于光缆外径的30倍施工过程中(非静止状态。

  安装光缆使用的硬件答:光缆金具是指,耐张线夹主要有:,两个最基本的性能参数悬垂线.光纤连接器有,是什么分别?

  于单纤连接器光性能方面的要求答:光纤连接器俗称活接头.对,耗这两个最基本的性能参数上重点是在介入损耗和回波损。

  同的分类方法答:按照不,分为不同的种类光纤连接器可以,光纤连接器和多模光纤连接器按传输媒介的不同可分为单模;N、Biconic、MU、LC、MT等各种型式按结构的不同可分为FC、SC、ST、D4、DI;C、PC(UPC)和APC按连接器的插针端面可分为F。型光纤连接器、SC型光纤连接器常用的光纤连接器:FC/PC,纤连接器LC型光。

  型连接器 ST型连接器 LC型跳线 MU型跳线.什么是光纤连接器的介入损耗(或称插入损耗)AFC、FC 型适配器 ST型适配器 SC型适配器 FC/APC、FC/PC型连接器 SC?

  起传输线路有效功率减小的量值答:是指因连接器的介入而引,户来说对于用,小越好该值越。应不大于0.5dBITU-T规定其值。

   答:是衡量从连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率分量的一个量度36.什么是光纤连接器的回波损耗(或称反射衰减、回损、回程损耗)?,小于25dB其典型值应不。

  生的光是非相干光答:发光二极管产,谱宽频;的光是相干光激光器产生,很窄频谱。

  的工作特性最明显的不同是什么? 答:LED没有阈值38.发光二极管(LED)和半导体激光器(LD),存在阈值LD则,阈值后才会产生激光只有注入电流超过。

  器和DBR激光器答:DFB激光,布反馈激光器二者均为分,布反馈布拉格光栅提供的其光反馈是由光腔内的分。

  不合格产生的噪声答:有由于消光比,变化的噪声光强度随机,引起的噪声时间抖动,噪声和热噪声接收机的点,模式噪声光纤的,展宽产生的噪声色散导致的脉冲,分配噪声LD的模,噪声以及反射产生的噪声LD的频率啁啾产生的。

  要有三种答:主,位移单模光纤和G.655非零色散位移光纤即G.652常规单模光纤、G.653色散。

  nm和L波段1565~1625nm的色散较大G.652单模光纤在C波段1530~1565,2psnm•km一般为17~2,Gbit/s以上时系统速率达到2.5,色散补偿需要进行,系统色散补偿成本较大在10Gbit/s时,设最为普遍的一种光纤它是目前传输网中敷。

  的色散一般为-1~3.5psnm•kmG.653色散位移光纤在C波段和L波段,nm是零色散在1550,t/s和40Gbit/s系统速率可达到20Gbi,离传输的最佳光纤是单波长超长距。是但,色散的特性由于其零,DM扩容时在采用DW,线性效应会出现非,号串扰导致信,混频FWM产生四波,采用DWDM因此不适合。

  散位移光纤在C波段的色散为1~6psnm•kmG.655非零色散位移光纤:G.655非零色,6~10psnm•km在L波段的色散一般为,较小色散,零色散区避开了,波混频FWM既抑制了四,WDM扩容可用于D,通高速系统也可以开。面积扩大到一般光纤的1.5~2倍新型的G.655光纤可以使有效,以降低功率密度大有效面积可,非线性效应减少光纤的。

  成一些额外损耗和干扰答:非线性效应会造,统的性能恶化系。并且沿光纤传输很长距离WDM系统光功率较大,非线性失真因此产生。射和非线性折射两种非线性失真有受激散。曼散射和布里渊散射其中受激散射有拉。入射光能量降低以上两种散射使,损耗造成。较小时可忽略在入纤功率。

  入网中的光纤环路光网络答:PON是本地用户接,源光器件基于无,器、分光如耦合器

  的主要因素有:本征1、造成光纤衰减,曲弯,压挤,质杂,和对接等不均匀。纤的固有损耗本征:是光,瑞利散射包括:,吸收等固有。纤内的光会因散射而损失掉弯曲:光纤弯曲时部分光,损耗造成。

  接时产生的损耗对接:光纤对,轴度要求小于0.8μm)如:不同轴(单模光纤同,心不垂直端面与轴,不平端面,和熔接质量差等对接心径不匹配。

  的一端射入当光从光纤华体会app官网,端射出时从另一,度会减弱光的强。通过光纤传播后这意味着光信号,减了一部分光能量衰。些物质或因某种原因这说明光纤中有某,信号通过阻挡光。的传输损耗这就是光纤。光纤损耗只有降低,号畅通无阻才能使光信。

  及光纤制成后由使用条件造成的附加损 耗光纤损耗大致可分为光纤具有的固有损耗以。分如下具体细:

  中其,铺设过程中人为造成的附加损耗是在光纤的。应用中在实际,一根接一根地接起来不可避免地要将光纤,会产生损耗光纤连接。拉伸受力也会引起损耗光纤微小弯曲、挤压、。用条件引起的损耗这些都是光纤使。是在这些条件下究其主要原因,输模式发生了变化光纤纤芯中的传。以尽量避免的附加损耗是可。面下,纤的固有损耗我们只讨论光。

  损耗中固有,光纤材料本身的特性决定的散射损耗和吸收损耗是由,引起的固有损耗也不同在不同的工作波长下。损耗的机理搞清楚产生,素引起的损耗的大小定量地分析各种因,用光纤有着极其重要的意义对于研制低损耗光纤合理使。

  料能够吸收光能制造光纤的材。子吸收光能以后光纤材料中的粒,动、发热产生振,量散失掉而将能,了吸收损耗这样就产生。知道我们,、分子构成的物质是由原子,核和核外电子组成而原子又由原子,道围绕原子核旋转电子以一定的轨。、火星等行星都围绕太阳旋转一样这就像我们生活的地球以及金星,具有一定的能量每一个电子都,一轨道上处在某,有一个确定的能级或者说每一轨道都。

  轨道能级较低距原子核近的,的轨道能级越高距原子核越远。差别的大小就叫能级差轨道之间的这种能级。向高能级跃迁时当电子从低能级,别的能级差的能量就要吸收相应级。

  纤中在光,级差相对应的波长的光照射时当某一能级的电子受到与该能,子将跃迁到能级高的轨道上则位于低能级轨道上的电。吸收了光能这一电子,的吸收损耗就产生了光。

  硅(SiO2)本身就吸收光制造光纤的基本材料二氧化,紫外吸收一个叫,叫红外吸收另外一个。0.8~1.6μm波长区目前光纤通信一般仅工作在,这一工作区的损耗因此我们只讨论。

  紫外区的0.1~0.2μm波长左右石英玻璃中电子跃迁产生的吸收峰在。长增大随着波,用逐渐减小其吸收作,区域很宽但影响,以上的波长直到1μm。过不,作的石英光纤的影响不大紫外吸收对在红外区工。如例,波长的可见光区在0.6μm,1dB/km紫外吸收可达,0.2~0.3dB/km在0.8μm波长时降到,μm波长时而在1.2,ldB/km大约只有0.。

  红外区材料的分子振动产生的石英光纤的红外吸收损耗是由。有几个振动吸收峰在2μm以上波段。

  种掺杂元素的影响由于受光纤中各,波段不可能出现低损耗窗口石英光纤在2μm以上的,论极限损耗为ldB/km在1.85μm波长的理。

  研究通过,一些破坏分子在捣乱还发现石英玻璃中有,害过渡金属杂质主要是一些有,、铬、锰等如铜、铁。在光照射下这些坏蛋,吸收光能贪婪地,乱跳乱蹦,能的损失造成了光。乱分子清除捣,进行格的化学提纯对制造光纤的材料,大降低损耗就可以大。

  氢氧根(OHˉ) 期的研究石英光纤中的另一个吸收源是,工作波段上有三个吸收峰人们发现氢氧根在光纤,1.24μm和1.38μm它们分别是0.95μm、,长的吸收损耗最为严重其中1.38μm波,影响也最大对光纤的。8μm波长在1.3,的吸收峰损耗就高达33dB/km含量仅占0.0001的氢氧根产生。

  的呢?氢氧根的来源很多这些氢氧根是从哪里来,中有水分和氢氧化合物一是制造光纤的材料,提纯过程中不易被清除掉这些氢氧化合物在原料,形式残留在光纤中最后仍以氢氧根的;物中含有少量的水分二是制造光纤的氢氧;因化学反应而生成了水三是光纤的制造过程中;进入带来了水蒸气四是外界空气的。而然,发展到了相当高的水平现在的制造工艺已经,降到了足够低的程度氢氧根的含量已经,可以忽略不计了它对光纤的影响。

  夜里在黑,向空中照射用手电筒,一束光柱可以看到。中探照灯发出粗大光柱人们也曾看到过夜空。

  么那,许多烟雾、灰尘等微小颗粒浮游于大气之中为什么我们会看见这些光柱呢?这是因为有,这些颗粒上光照射在,了散射产生,四面八方就射向了。瑞利最先发现的这个现象是由,射命名为瑞利散射所以人们把这种散。

  子、电子等微小粒子是以某些固有频率进行振动的散射是怎样产生的呢?原来组成物质的分子、原,该振动频率相应的光并能释放出波长与。粒子的大小来决定粒子的振动频率由。越大粒子,率越低振动频,的波长越长释放出的光;越小粒子,率越高振动频,的波长越短释放出的光。粒子的固有振动频率这种振动频率称做。并不是自行产生但是这种振动,定的能量它需要一。一定波长的光照射一旦粒子受到具有,粒子固有振动频率相同而照射光的频率与该,起共振就会引。该振动频率开始振动粒子内的电子便以,四面八方散射出光结果是该粒子向,而转化为粒子的能量入射光的能量被吸收,以光能的形式射出去粒子又将能量重新。此因,观察的人来说对于在外部,光撞到粒子以后看到的好像是,飞散出去了向四面八方。

  有瑞利散射光纤内也,就称为瑞利散射损耗由此而产生的光损耗。纤制造工艺水平鉴于目前的光,损耗是无法避免的可以说瑞利散射。是但,与光波长的4次方成反比由于瑞利散射损耗的大小,在长波长区时所以光纤工作,影响可以大大减小瑞利散射损耗的。

  构不完善光纤结,有气泡、杂质如由光纤中,细不均匀或者粗,交界面不平滑等特别是芯-包层,这些地方时光线传到,散射到各个方向就会有一部分光,损耗造成。以想办法克服的这种损耗是可,光纤制造的工艺那就是要改善。向四面八方散射使光射,光纤传播相反的方向反射回来其中有一部分散射光沿着与,接收到这部分散射光在光纤的入射端可。部分光能受到损失光的散射使得一,所不希望的这是人们。是但,以为我们所利用这种现象也可,到的这部分光的强弱进行分析因为如果我们在发送端对接收,断点、缺陷和损耗大小可以检查出这根光纤的。样这,聪明才智通过人的,变成了好事就把坏事.

  耗近年来光纤的损,域得到了广泛的应用光纤通信在许多领。纤通信实现光,可能地降低光纤的损耗一个重要的问题是尽。每单位长度上的衰减所谓损耗是指光纤,B/km单位为d。距离或中继站间隔距离的远近光纤损耗的高低直接影响传输,此因,纤通信有着重大的现实意义了解并降低光纤的损耗对光。

  质对光能的吸收而引起的这是由于光纤材料和杂,的形式消耗于光纤中它们把光能以热能,中重要的损耗是光纤损耗,括以下几种吸收损耗包:

  由于物质固有的吸收引起的损耗1.物质本征吸收损耗 这是。个频带它有两,~12μm区域里一个在近红外的8,吸收是由于振动这个波段的本征。吸收带在紫外波段另一个物质固有,很强时吸收,~1.1μm波段里去它的尾巴会拖到0.7。

  光纤材料中含有跃迁金属如铁、铜、铬等2.掺杂剂和杂质离子引起的吸收损耗 ,带并随它们价态不同而不同它们有各自的吸收峰和吸收。光纤损耗取决于它们的浓度由跃迁金属离子吸收引起的。外另,产生吸收损耗OH-存在也,峰在2.7μm附近OH-的基本吸收极,~1.0μm范围吸收带在0.5。石英光纤对于纯,影响可以不考虑杂质引起的损耗。

  纤材料由于受热或强烈的辐射3.原子缺陷吸收损耗 光,生原子的缺陷它会受激而产,光的吸收造成对,损耗产生,这种影响很小但一般情况下。

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