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前 言
光纖光纜原理與應(yīng)用(歷史)
1976年,美國(guó)貝爾研究所在亞特蘭大建成第一條光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),采用了西方電氣公司制造的含有144根光纖的光纜。1980年,由多模光纖制成的商用光纜開(kāi)始在市內(nèi)局間中繼線和少數(shù)長(zhǎng)途線路上采用。單模光纖制成的商用光纜于1983年開(kāi)始在長(zhǎng)途線路上采用。1988年,連接美國(guó)與英法之間的第一條橫跨大西洋海底光纜敷設(shè)成功,不久又建成了第一條橫跨太平洋的海底光纜。中國(guó)于1978年自行研制出通信光纜,采用的是多模光纖,纜心結(jié)構(gòu)為層絞式。曾先后在上海、北京、武漢等地開(kāi)展了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。后不久便在市內(nèi)電話網(wǎng)內(nèi)作為局間中繼線試用,1984年以后,逐漸用于長(zhǎng)途線路,并開(kāi)始采用單模光纖。通信光纜比銅線電纜具有更大的傳輸容量,中繼段距離長(zhǎng)、體積小,重量輕,無(wú)電磁干擾,自1976年以后已發(fā)展成長(zhǎng)途干線、市內(nèi)中繼、近海及跨洋海底通信、以及局域網(wǎng)、專(zhuān)用網(wǎng)等的有線傳輸線路骨干,并開(kāi)始向市內(nèi)用戶(hù)環(huán)路配線網(wǎng)的領(lǐng)域發(fā)展,為光纖到戶(hù)、寬代綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)提供傳輸線路。
光纖光纜原理與應(yīng)用光纜是信息高速路的基石)
光纜是當(dāng)今信息社會(huì)各種信息網(wǎng)的主要傳輸工具。如果把互聯(lián)網(wǎng)稱(chēng)作信息高速路的話,那么,光纜網(wǎng)就是信息高速路的基石---光纜網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的物理路由。一旦某條光纜遭受破壞而阻斷,該方向的“信息高速公路”即告破壞。通過(guò)光纜傳輸?shù)男畔?,除了通常的電話、電?bào)、傳真以外,現(xiàn)在大量傳輸?shù)倪€有電視信號(hào),銀行匯款、股市行情等一刻也不能中斷的信息。目前,長(zhǎng)途通信光纜的傳輸方式已由PDH向SDH發(fā)展,傳輸速率已由當(dāng)初的140MB/S發(fā)展到2.5GB/S、4×2.5GB/S、16×2.5GB/S甚至更高,也就是說(shuō),一對(duì)纖芯可開(kāi)通3萬(wàn)條、12萬(wàn)條、48萬(wàn)條甚至向更多話路發(fā)展。如此大的傳輸容量,光纜一旦阻斷不但給電信部門(mén)造成巨大損失,而且由于通信不暢,會(huì)給廣大群眾造成諸多不便,如計(jì)算機(jī)用戶(hù)不能上網(wǎng)、股票行情不能知曉、銀行匯兌無(wú)法進(jìn)行、異地存取成為泡影、各種信息無(wú)法傳輸。在邊遠(yuǎn)山區(qū),一旦光纜中斷,就會(huì)使全縣甚至光纜沿線幾個(gè)縣在通信上與世隔絕,成為孤島。給黨政軍機(jī)關(guān)和人民群眾造成的損失是無(wú)法估量的。
第一部分 光纖光纜原理與應(yīng)用(理論與結(jié)構(gòu) )
光及其特性 1、光是一種電磁波
可見(jiàn)光部分波長(zhǎng)范圍是:390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是紅外光,小于390nm部分是紫外光。目前光纖中應(yīng)用較多的是:850,1310,1550三種。
2、光的折射,反射和全反射。
因光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不同的,所以光從一種物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時(shí),在兩種物質(zhì)的交界面處會(huì)產(chǎn)生折射和反射。而且,折射光的角度會(huì)隨入射光的角度變化而變化。當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過(guò)某一角度時(shí),折射光會(huì)消失,入射光全部被反射回來(lái),這就是光的全反射。不同的物質(zhì)對(duì)相同波長(zhǎng)光的折射角度是不同的(即不同的物質(zhì)有不同的光折射率),相同的物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基于以上原理而形成的。 光纖結(jié)構(gòu)及種類(lèi) 1、光纖結(jié)構(gòu):
光纖裸纖一般分為三層:中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為50或62.5μm),中間為低折射率硅玻璃 包層(直徑一般為125μm),最外是加強(qiáng)用的樹(shù)脂涂層。
2、數(shù)值孔徑:
入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸,只是在某個(gè)角度范圍內(nèi)的入射光才可以。這個(gè)角度就稱(chēng)為光纖的數(shù)值孔徑。光纖的數(shù)值孔徑大些對(duì)于光纖的對(duì)接是有利的。不同廠家生產(chǎn)的光纖的數(shù)值孔徑不同(AT&TCORNING)。
3、光纖的種類(lèi):
A、按光在光纖中的傳輸模式可分為:?jiǎn)文9饫w和多模光纖。
多模光纖:中心玻璃芯較粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率,而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近,一般只有幾公里。單模光纖:中心玻璃芯較細(xì)(芯徑一般為9或10μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠(yuǎn)程通訊,但其色度色散起主要作用,這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩(wěn)定性要好。
B、按最佳傳輸頻率窗口分:常規(guī)型單模光纖和色散位移型單模光纖。
常規(guī)型:光纖生產(chǎn)廠家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長(zhǎng)的光上,如1310nm。
色散位移型:光纖生產(chǎn)長(zhǎng)家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個(gè)波長(zhǎng)的光上,如:1310nm和1550nm。
C、按折射率分布情況分:突變型和漸變型光纖。
突變型:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的。其成本低,模間色散高。適用于短途低速通訊,
如:工控。但單模光纖由于模間色散很小,所以單模光纖都采用突變型。
漸變型光纖:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小,可使高模光按正弦形式傳播,這能減少模間色散,提高光纖帶寬,增加傳輸距離,但成本較高,現(xiàn)在的多模光纖多為漸變型光纖。
4、常用光纖規(guī)格:
單模:8/125μm,9/125μm,10/125μm
多模:50/125μm,歐洲標(biāo)準(zhǔn)
62.5/125μm,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)
工業(yè),醫(yī)療和低速網(wǎng)絡(luò):100/140μm,200/230μm
塑料:98/1000μm,用于汽車(chē)控制 光纖制造與衰減 1、光纖制造:
現(xiàn)在光纖制造方法主要有:管內(nèi)CVD(化學(xué)汽相沉積)法,棒內(nèi)CVD法,PCVD(等離子體化學(xué)汽相沉積)法和VAD(軸向汽相沉積)法。
2、光纖的衰減:
造成光纖衰減的主要因素有:本征,彎曲,擠壓,雜質(zhì),不均勻和對(duì)接等。
本征:是光纖的固有損耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。
彎曲:光纖彎曲時(shí)部分光纖內(nèi)的光會(huì)因散射而損失掉,造成的損耗。
擠壓:光纖受到擠壓時(shí)產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗。
雜質(zhì):光纖內(nèi)雜質(zhì)吸收和散射在光纖中傳播的光,造成的損失。
不均勻:光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。
對(duì)接:光纖對(duì)接時(shí)產(chǎn)生的損耗,如:不同軸(單模光纖同軸度要求小于0.8μm),端面與軸心不垂直,端面不平,對(duì)接心徑不匹配和熔接質(zhì)量差等。 光纖的優(yōu)點(diǎn) 1、光纖的通頻帶很寬.理論可達(dá)30億兆赫茲。
2、無(wú)中繼段長(zhǎng).幾十到100多公里,銅線只有幾百米。
3、不受電磁場(chǎng)和電磁輻射的影響。
4、重量輕,體積小。例如:通2萬(wàn)1千話路的900對(duì)雙絞線,其直徑為3英寸,重量8噸/KM。而通訊量為其十倍的光纜,直徑為0.5英寸,重量450P/KM。
5、光纖通訊不帶電,使用安全可用于易燃,易暴場(chǎng)所。
6、使用環(huán)境溫度范圍寬。
7、化學(xué)腐蝕,使用壽命長(zhǎng)。 第二部分 光纖光纜原理與應(yīng)用(光纖光纜知識(shí))光纜的制造 光纜的制造過(guò)程一般分以下幾個(gè)過(guò)程:
1、光纖的篩選:選擇傳輸特性?xún)?yōu)良和張力合格的光纖。
2、光纖的染色:應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的全色譜來(lái)標(biāo)識(shí),要求高溫不退色不遷移。
3、二次擠塑:選用高彈性模量,低線脹系數(shù)的塑料擠塑成一定尺寸的管子,將光纖納入并填入防潮防水的凝膠,最后存放幾天(不少于兩天)。
4、光纜絞合:將數(shù)根擠塑好的光纖與加強(qiáng)單元絞合在一起。
5、擠光纜外護(hù)套:在絞合的光纜外加一層護(hù)套。 光纜的種類(lèi) 1、按敷設(shè)方式分有:自承重架空光纜,管道光纜,鎧裝地埋光纜和海底光纜。
2、按光纜結(jié)構(gòu)分有:束管式光纜,層絞式光纜,緊抱式光纜,帶式光纜,非金屬光纜和可分支光纜。
3、按用途分有:長(zhǎng)途通訊用光纜、短途室外光纜、混合光纜和建筑物內(nèi)用光纜。 第三部分 光纖光纜原理與應(yīng)用(光纜的施工)
光纜的戶(hù)外施工:
較長(zhǎng)距離的光纜敷設(shè)最重要的是選擇一條合適的路徑。這里不一定最短的路徑就是最好的,還要注意土地的使用權(quán),架設(shè)的或地埋的可能性等。
必須要有很完備的設(shè)計(jì)和施工圖紙,以便施工和今后檢查方便可靠。施工中要時(shí)時(shí)注意不要使光纜受到重壓或被堅(jiān)硬的物體扎傷。
光纜轉(zhuǎn)彎時(shí),其轉(zhuǎn)彎半徑要大于光纜自身直徑的20倍。
1、戶(hù)外架空光纜施工:
A、吊線托掛架空方式,這種方式簡(jiǎn)單便宜,我國(guó)應(yīng)用最廣泛,但掛鉤加掛、整理較費(fèi)時(shí)。
B、吊線纏繞式架空方式,這種方式較穩(wěn)固,維護(hù)工作少。但需要專(zhuān)門(mén)的纏扎機(jī)。
C、自承重式架空方式,對(duì)線干要求高,施工、維護(hù)難度大,造價(jià)高,國(guó)內(nèi)目前很少采用。
D、架空時(shí),光纜引上線干處須加導(dǎo)引裝置,并避免光纜拖地。光纜牽引時(shí)注意減小摩擦力。每個(gè)干上要余留一段用于伸縮的光纜。
E、要注意光纜中金屬物體的可靠接地。特別是在山區(qū)、高電壓電網(wǎng)區(qū)和多地區(qū)一般要每公里有3個(gè)接地點(diǎn),甚至選用非金屬光纜。
2、戶(hù)外管道光纜施工:
A、施工前應(yīng)核對(duì)管道占用情況,清洗、安放塑料子管,同時(shí)放入牽引線。
B、計(jì)算好布放長(zhǎng)度,一定要有足夠的預(yù)留長(zhǎng)度。
C、一次布放長(zhǎng)度不要太長(zhǎng)(一般2KM),布線時(shí)應(yīng)從中間開(kāi)始向兩邊牽引。
D、布纜牽引力一般不大于120kg,而且應(yīng)牽引光纜的加強(qiáng)心部分,并作好光纜頭部的防水加強(qiáng)處理。
E、光纜引入和引出處須加順引裝置,不可直接拖地。
F、管道光纜也要注意可靠接地。
3、直接地埋光纜的敷設(shè):
A、直埋光纜溝深度要按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行挖掘,標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表:
B、不能挖溝的地方可以架空或鉆孔預(yù)埋管道敷設(shè)。
C、溝底應(yīng)保正平緩堅(jiān)固,需要時(shí)可預(yù)填一部分沙子、水泥或支撐物。
D、敷設(shè)時(shí)可用人工或機(jī)械牽引,但要注意導(dǎo)向和潤(rùn)滑。
E、敷設(shè)完成后,應(yīng)盡快回土覆蓋并夯實(shí)。
4、建筑物內(nèi)光纜的敷設(shè):
A、垂直敷設(shè)時(shí),應(yīng)特別注意光纜的承重問(wèn)題,一般每?jī)蓪右獙⒐饫|固定一次。
B、光纜穿墻或穿樓層時(shí),要加帶護(hù)口的保護(hù)用塑料管,并且要用阻燃的填充物將管子填滿。
C、在建筑物內(nèi)也可以預(yù)先敷設(shè)一定量的塑料管道,待以后要敷射光纜時(shí)再用牽引或真空法布光纜。 第四部分 光纖光纜原理與應(yīng)用(選用) 光纜的選用除了根據(jù)光纖芯數(shù)和光纖種類(lèi)以外,還要根據(jù)光纜的使用環(huán)境來(lái)選擇光纜的外護(hù)套。
1、戶(hù)外用光纜直埋時(shí),宜選用鎧裝光纜。架空時(shí),可選用帶兩根或多根加強(qiáng)筋的黑色塑料外護(hù)套的光纜。
2、建筑物內(nèi)用的光纜在選用時(shí)應(yīng)注意其阻燃、毒和煙的特性。一般在管道中或強(qiáng)制通風(fēng)處可選用阻燃但有煙的類(lèi)型,暴露的環(huán)境中應(yīng)選用阻燃、無(wú)毒和無(wú)煙 的類(lèi)型。
3、樓內(nèi)垂直布纜時(shí),可選用層絞式光纜;水平布線時(shí),可選用可分支光纜。
4、傳輸距離在2km以?xún)?nèi)的,可選擇多模光纜,超過(guò)2km可用中繼或選用單模光纜。
直埋光纜埋深標(biāo)準(zhǔn)
敷設(shè)地段或土質(zhì) 埋深(m) 備注
普通土(硬土) ≥1.2
半石質(zhì)(沙礫土、風(fēng)化石) ≥1.0
全石質(zhì)≥0.8 從溝底加墊10cm細(xì)土或沙土
流沙≥0.8
市郊、村鎮(zhèn) ≥1.2
市內(nèi)人行道 ≥1.0
穿越鐵路、公路 ≥1.2 距道渣底或距路面
溝、渠、塘 ≥1.2
農(nóng)田排水溝 ≥0.8
第五部分 光纖光纜原理與應(yīng)用(連接和檢測(cè))
光纜的連接
方法主要有永久性連接、應(yīng)急連接、活動(dòng)連接。
1、永久性光纖連接(又叫熱熔):
這種連接是用放電的方法將連根光纖的連接點(diǎn)熔化并連接在一起。一般用在長(zhǎng)途接續(xù)、永久或半永久固定連接。其主要特點(diǎn)是連接衰減在所有的連接方法中最低,典型值為0.01~0.03dB/點(diǎn)。但連接時(shí),需要專(zhuān)用設(shè)備(熔接機(jī))和專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作,而且連接點(diǎn)也需要專(zhuān)用容器保護(hù)起來(lái)。
2、應(yīng)急連接(又叫)冷熔:
應(yīng)急連接主要是用機(jī)械和化學(xué)的方法,將兩根光纖固定并粘接在一起。這種方法的主要特點(diǎn)是連接迅速可靠,連接典型衰減為0.1~0.3dB/點(diǎn)。但連接點(diǎn)長(zhǎng)期使用會(huì)不穩(wěn)定,衰減也會(huì)大幅度增加,所以只能短時(shí)間內(nèi)應(yīng)急用。
3、活動(dòng)連接:
活動(dòng)連接是利用各種光纖連接器件(插頭和插座),將站點(diǎn)與站點(diǎn)或站點(diǎn)與光纜連接起來(lái)的一種方法。這種方法靈活、簡(jiǎn)單、方便、可靠,多用在建筑物內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線中。其典型衰減為1dB/接頭。 光纖檢測(cè) 光纖檢測(cè)的主要目的是保證系統(tǒng)連接的質(zhì)量,減少故障因素以及故障時(shí)找出光纖的故障點(diǎn)。檢測(cè)方法很多,主要分為人工簡(jiǎn)易測(cè)量和精密儀器測(cè)量。
1、人工簡(jiǎn)易測(cè)量:
這種方法一般用于快速檢測(cè)光纖的通斷和施工時(shí)用來(lái)分辨所做的光纖。它是用一個(gè)簡(jiǎn)易光源從光纖的一端打入可見(jiàn)光,從另一端觀察哪一根發(fā)光來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種方法雖然簡(jiǎn)便,但它不能定量測(cè)量光纖的衰減和光纖的斷點(diǎn)。
2、精密儀器測(cè)量:
使用光功率計(jì)或光時(shí)域反射圖示儀(OTDR)對(duì)光纖進(jìn)行定量測(cè)量,可測(cè)出光纖的衰減和接頭的衰減,甚至可測(cè)出光纖的斷點(diǎn)位置。這種測(cè)量可用來(lái)定量分析光纖網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的原因和對(duì)光纖網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)。 第六部分 光纖光纜原理與應(yīng)用(應(yīng)用及系統(tǒng)設(shè)計(jì))光纖的應(yīng)用 人類(lèi)社會(huì)現(xiàn)在已發(fā)展到了信息社會(huì),聲音、圖象和數(shù)據(jù)等信息的交流量非常大。以前的通訊手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的要求,而光纖通訊以其信息容量大、保密性好、重量輕體積小、無(wú)中繼段距離長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。其應(yīng)用領(lǐng)域遍及通訊、交通、工業(yè)、醫(yī)療、教育、航空航天和計(jì)算機(jī)等行業(yè),并正在向更廣更深的層次發(fā)展。光及光纖的應(yīng)用正給人類(lèi)的生活帶來(lái)深刻的影響與變革。 光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 光纖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般遵循以下步驟:
1、首先弄清所要設(shè)計(jì)的是什么樣的網(wǎng)絡(luò),其現(xiàn)狀如何,為什么要用光纖。
2、根據(jù)實(shí)際情況選擇合適是光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、光纜、跳線及連接用的其它物品。選用時(shí)應(yīng)以可用為基礎(chǔ),然后再依據(jù)性能、價(jià)格、服務(wù)、產(chǎn)地和品牌來(lái)確定。
3、按客戶(hù)的要求和網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型確定線路的路由,并繪制布線圖。
4、路線較長(zhǎng)時(shí)則需要核算系統(tǒng)的衰減余量,核算可按下面公式進(jìn)行:
衰減余量=發(fā)射光功率-接受靈敏度-線路衰減-連接衰減(dB)其中線路衰減=光纜長(zhǎng)度×單位衰減;
單位衰減與光纖質(zhì)量有很大關(guān)系,一般單模為0.4~0.5dB/km;多模為2~4dB/km。
連接衰減包括熔接衰減接頭衰減,熔接衰減與熔接手段和人員的素質(zhì)有關(guān),一般熱熔為0.01~0.3dB/點(diǎn);冷熔0.1~0.3dB/點(diǎn);接頭衰減與接頭的質(zhì)量有很大關(guān)系,一般為1dB/點(diǎn)。系統(tǒng)衰減余量一般不少于4dB。
5、核算不合格時(shí),應(yīng)視情況修改設(shè)計(jì),然后再核算。這種情況有時(shí)可能會(huì)反復(fù)幾次。 第七部分 光纖光纜原理與應(yīng)用(型號(hào)的識(shí)別方法)
分類(lèi)的代號(hào)
GY 通信用室(野)外光纜 GS 通信用設(shè)備內(nèi)光纜
GH 通信用海底光纜 GT 通信用特殊光纜
GJ 通信用室(局)內(nèi)光纜 GW 通信用無(wú)金屬光纜
GR 通信用軟光纜 GM 通信用移動(dòng)式光纜
注:第一部分與第二部分之間:加強(qiáng)件(加強(qiáng)芯)的代號(hào)
加強(qiáng)構(gòu)件指護(hù)套以?xún)?nèi)或嵌入護(hù)套中用于增強(qiáng)光纜抗拉力的構(gòu)件:
無(wú)符號(hào)-金屬加強(qiáng)構(gòu)件;G-金屬重型加強(qiáng)構(gòu)件
F-非金屬加強(qiáng)構(gòu)件;H-非金屬重型加強(qiáng)構(gòu)件
?。ɡ纾篏YTA:金屬加強(qiáng)芯;GYFTA:非金屬加強(qiáng)芯) 纜芯和光纜內(nèi)填充結(jié)構(gòu)特征的代號(hào)
光纜的結(jié)構(gòu)特征應(yīng)表示出纜芯的主要類(lèi)型和光纜的派生結(jié)構(gòu),當(dāng)光纜型式有幾個(gè)結(jié)構(gòu)特征需要注明時(shí),可用組合代號(hào)表示。 B 扁平形狀 C 自承式結(jié)構(gòu)
D 光纖帶結(jié)構(gòu) E 橢圓形狀
G 骨架槽結(jié)構(gòu) J 光纖緊套涂覆結(jié)構(gòu)
T 油膏填充式結(jié)構(gòu) R 充氣式結(jié)構(gòu)
X 纜束管式(涂覆)結(jié)構(gòu) Z 阻燃
護(hù)套的代號(hào)
A 鋁-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套 G 鋼護(hù)套
L 鋁護(hù)套 Q 鉛護(hù)套
S 鋼-聚乙烯粘結(jié)護(hù)磁 U 聚氨脂護(hù)套
V 聚氯乙烯護(hù)套 Y 聚乙烯護(hù)套
W 夾帶平行鋼絲的鋼-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套
注:第四部分與第五部分之間:
其代號(hào)用兩組數(shù)字表示,第一組表示鎧裝層,可以是一位或兩位數(shù)字;第二組表示涂覆層,是一位數(shù)字
鎧裝層代號(hào)
代號(hào) 鎧裝層
5 皺紋鋼帶
44 雙粗圓鋼絲
4 單粗圓鋼絲
33 雙細(xì)圓鋼絲
3 單細(xì)圓鋼絲
2 繞包雙鋼帶
0 無(wú)鎧裝層
涂覆層代號(hào) 代號(hào) 涂覆層或外套代號(hào)
1 纖維外被
2 聚乙烯保護(hù)管
3 聚乙烯套
4 聚乙烯套加覆尼龍?zhí)?
5 聚氯乙烯套
光纜規(guī)格型號(hào)
A多模光纖
B單模光纖
B1.1(B1) 非色散位移型光纖 G652
B1.2 截止波長(zhǎng)位移型光纖 G654
B2 色散位移型光纜 G653
B4 非零色散位移光纖 G655
注:多模光纖因模間色散的原因不能進(jìn)行長(zhǎng)距離光傳輸,幾乎被淘汰。
第八部分 光纖光纜原理與應(yīng)用(障礙點(diǎn)的判斷與維修)
光纜線路常見(jiàn)的障礙現(xiàn)象和原因障礙點(diǎn)的查找 在端點(diǎn)或中繼站使用OTDR測(cè)試判斷光纜線路障礙點(diǎn)的方法步驟大致如下:
1)用OTDR測(cè)試出障礙點(diǎn)到測(cè)試端的大至距離。
2)當(dāng)遇自然災(zāi)害或外界施工等外力影響造成光纜阻斷時(shí),查找人員根據(jù)機(jī)務(wù)人員提供的障礙地點(diǎn)。如非上述情況,則巡查人員就不容易從路面異樣找到障礙地點(diǎn)。此時(shí),就必須按照OTDR測(cè)出的障礙點(diǎn)到測(cè)試端的距離,同原始測(cè)試資料進(jìn)行核對(duì),查出障礙點(diǎn)大概是處于哪個(gè)標(biāo)石(或哪兩個(gè)接頭)之間,通過(guò)必要的換算后,再精確丈量其間地面長(zhǎng)度,便可斷定障礙的具體位置。
3)倘若斷纖是由于光纜結(jié)構(gòu)缺陷或光纖老化所致,用OTDR難以精確測(cè)出其斷點(diǎn),只能測(cè)出障礙段落,則應(yīng)換用一段光纜。 障礙的修復(fù) 光纜線路發(fā)生障礙,必須分秒必爭(zhēng),臨時(shí)調(diào)通電路或布放應(yīng)急光纜臨時(shí)搶通電路,并應(yīng)盡快組織力量進(jìn)行修復(fù)。
1、應(yīng)急搶修
?。?)某一方向光纜線路全部阻斷
按預(yù)定的電路調(diào)度方案,立即臨時(shí)調(diào)通全部電路或部份主要電路。
?。?)某一方向光纜線路個(gè)別光纖阻斷
光纖中如有備用光纖,或另有迂回電路,立即用備用光纖或迂回電路臨時(shí)調(diào)通障礙電路;光纜中如有備用光纖,無(wú)迂回電路,則按規(guī)定的調(diào)度原則處理,保證重要電路暢通,暫停次要電路。
?。?)某一方向光纜線路部分光纖阻斷
光纜中如有備光纖,除用備用光纖臨時(shí)調(diào)通電路外,可挑選無(wú)阻斷的光纖臨時(shí)配對(duì),按照規(guī)定的調(diào)度原則和調(diào)度順序,臨時(shí)調(diào)通電路,倘若臨時(shí)配對(duì)的光纖還是不夠用,而無(wú)迂回電路,則暫停次要電路。
2、注意事項(xiàng):
?。?)以上光纖的臨時(shí)調(diào)度,必須由機(jī)線雙方共同商議調(diào)度方案報(bào)告上級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)后,在雙方密切配合下完成。
?。?)按原線序配對(duì)的光纖,只要由兩端機(jī)務(wù)站按系統(tǒng)調(diào)度,倒換電路即可;光纖臨時(shí)配對(duì)使用的,則應(yīng)在障礙點(diǎn)兩側(cè)中繼站內(nèi)光分配架(或終端盒)的連接器上進(jìn)行調(diào)接。
?。?)如果主用光纖接有光衰耗器,而備用光纖未預(yù)接衰耗器,則在調(diào)用備用光纖時(shí),也應(yīng)接上相應(yīng)的光衰耗器。光纖臨時(shí)配對(duì)用時(shí)也應(yīng)當(dāng)注意這個(gè)問(wèn)題。
3、布放應(yīng)急光纜
?。?)布放應(yīng)急光纜的條件
當(dāng)某一方向光纜線路全部阻斷,在全部電路或主要調(diào)通之后,可以考慮一次性修復(fù)光纜,不必采用應(yīng)急搶通電路。在沒(méi)有條件臨時(shí)調(diào)通電路,或臨時(shí)調(diào)通部分電路尚不能滿足大容量通信需要的情況下,應(yīng)布放應(yīng)急光纜,按照“電路調(diào)度制度”規(guī)定的調(diào)度原則和調(diào)度順序來(lái)?yè)屚娐?,臨時(shí)恢復(fù)通信,然后再重新選擇路由布放新光纜,進(jìn)行正式修復(fù)。
?。?)應(yīng)急光纜布放范圍的確定
光纜遭受自然災(zāi)害或外力影響發(fā)生阻斷障礙,一般在測(cè)定障礙點(diǎn)大致位置后,根據(jù)路面異樣比較容易找到障礙點(diǎn),便可確定應(yīng)急光纜的布放范圍。但是,用OTDR在端點(diǎn)站或中繼站僅測(cè)出障礙點(diǎn),是發(fā)生在哪兩個(gè)接頭之間,而不能確定障礙的具體位置時(shí),就很難確定應(yīng)急光纜的布放范圍。這時(shí)如有條件,可以在對(duì)端中繼站用OTDR進(jìn)測(cè)試,把兩邊測(cè)試結(jié)果進(jìn)行綜合分析,一般可準(zhǔn)確判斷出光纜斷點(diǎn),如果沒(méi)有條件從兩個(gè)方向用OTDR測(cè)試,則可分別發(fā)下兩種情況進(jìn)行處理:
A、 障礙點(diǎn)比較靠近某一個(gè)接頭,應(yīng)急光纜擬由這個(gè)接頭開(kāi)始布放,就打開(kāi)這個(gè)接頭,用OTDR在接頭處往障礙方向測(cè)試,這時(shí)測(cè)試的距離短,可較準(zhǔn)確地測(cè)出障礙的具體位置,便可確定應(yīng)急光纜布放到哪里為止。
B、障礙點(diǎn)處于兩個(gè)接頭較居中的位置,不宜由某一接頭處開(kāi)始布放應(yīng)急光纜,就必須進(jìn)一步判定障礙點(diǎn)的位置,在障礙點(diǎn)兩側(cè)布放一段應(yīng)急光纜。遇到這種情況,可采用逐步延伸試探法,查找障礙具體位置,即:在端站或中繼站用OTDR初步測(cè)出障礙點(diǎn),在障礙點(diǎn)的前方挖出光纜,切斷某光纖進(jìn)行復(fù)測(cè),如發(fā)現(xiàn)障礙點(diǎn)尚不在切斷范圍之類(lèi),則應(yīng)判斷出大致差多遠(yuǎn),再往前方挖出光纜,切斷另一根光纖再?gòu)?fù)測(cè)一次,直到障礙點(diǎn)納入切斷點(diǎn)之內(nèi),便可確定應(yīng)急光纜的布放范圍。一般復(fù)測(cè)兩次便可斷定障礙點(diǎn)的具體位置。
C、同型號(hào)光纜加速連接器應(yīng)急搶修
另一種光纜應(yīng)急搶修方法,即使用與障礙光纜同一型號(hào)的光纜作為應(yīng)急搶修光纜,使用連接器(活接頭)加匹配液進(jìn)行臨時(shí)接續(xù),搶通電路。
4、正式修復(fù)
正式修復(fù)光纜線路障礙時(shí),必須盡量保持通信,尤其不能中斷重要電路的通信,施工質(zhì)量必須符合光纜線路建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與維護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。
正式修復(fù)光纜線路全阻障礙時(shí),應(yīng)注意以下問(wèn)題:
?。?)接頭盒或接頭附近的障礙,應(yīng)利用接頭盒內(nèi)預(yù)留光纖或接頭坑預(yù)留光纜進(jìn)行修理,不必另增接頭。在障礙點(diǎn)附近有預(yù)留光纜時(shí),應(yīng)利用預(yù)留光纜進(jìn)行接續(xù),僅增加一個(gè)接頭。
?。?)需要用介入或更換光纜的方式正式修復(fù)光纜障礙時(shí),應(yīng)采用同一廠家、同一型號(hào)的光纜。
?。?)介入或更換光纜的長(zhǎng)度可由下面三個(gè)因素考慮:
A、考慮到正式修復(fù)光纜接續(xù)光纖時(shí)須由端站或中繼站使用OTDR監(jiān)視,或者在日常維護(hù)工作中便于分辨鄰近兩個(gè)接續(xù)點(diǎn)的障礙;介入或更換光纜的最小長(zhǎng)度必須滿足OTDR儀表的響應(yīng)分辨率(兩點(diǎn)分辨率)要求,一般宜大于100米。
B、考慮到不影響單模光纖在單一模式穩(wěn)態(tài)條件下工作,以保證通信質(zhì)量,介入或更換光纜的最小長(zhǎng)度應(yīng)大于22米。
C、介入或更換光纜的長(zhǎng)度,可參照(1)、(2)兩點(diǎn)的原則要求,結(jié)合實(shí)際情況綜合考慮,靈活掌握。如:在介入或更換光纜的附近已有接頭,應(yīng)盡量把光纜延伸放至接頭處,僅增加一個(gè)接頭。
5、介入或更換光纜,光纖割接的一般順序:
?。?)首先應(yīng)按照“電路調(diào)度制度”規(guī)定的調(diào)度原則和調(diào)度順序機(jī)線雙方共同商定光纖割接方案,報(bào)上級(jí)主管部門(mén)批準(zhǔn)。
?。?)光纖割接過(guò)程應(yīng)盡量不中斷電路(尤其不能中斷重要電路)。由應(yīng)急光纜割接原新布放光纖,應(yīng)首先接通備用光纜,用備用光纖作為替代線對(duì),按原定的割接順序,逐對(duì)割接還原電路,以原障礙光纜中的完好光纖臨時(shí)配對(duì)調(diào)通電路,或原來(lái)光纜中無(wú)備用光纜的,應(yīng)暫停次要電路,首先割接該系統(tǒng)的光纖作為替代的線對(duì),然后再按原定的割接順序,逐對(duì)割接,還原電路。
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