Grundläggande kunskap om fiberoptisk kabel

Optisk fiber, optisk kabel
1. Beskriv kortfattat den optiska fiberns sammansättning.
Svar: En optisk fiber består av två grundläggande delar: en kärna och ett beklädnadsskikt av transparenta optiska material, och ett beläggningsskikt.

2. Vilka är de grundläggande parametrarna som beskriver överföringsegenskaperna för optiska fiberlinjer?
Svar: Inklusive förlust, spridning, bandbredd, cut-off våglängd, mode fältdiameter, etc.

3. Vilka är orsakerna till fiberdämpning?
Svar: Dämpningen av en optisk fiber avser minskningen av den optiska effekten mellan två tvärsnitt av en optisk fiber, vilket är relaterat till våglängden. De främsta orsakerna till dämpning är spridning, absorption och optisk förlust på grund av kontakter och leder.

4. Hur definieras fiberdämpningskoefficienten?
Svar: Den definieras av dämpningen (dB/km) per längdenhet för en enhetlig fiber i stationärt tillstånd.

5. Vad är insättningsförlusten?
Svar: Syftar på dämpningen som orsakas av införandet av optiska komponenter (som kontakter eller kopplingar) i den optiska transmissionsledningen.

6. Vad är bandbredden för optisk fiber relaterad till?
Svar: Bandbredden för en optisk fiber hänvisar till moduleringsfrekvensen när amplituden för den optiska effekten reduceras med 50 % eller 3dB från amplituden för nollfrekvensen i den optiska fiberns överföringsfunktion. Bandbredden för en optisk fiber är ungefär omvänt proportionell mot dess längd, och produkten av bandbreddslängden är en konstant.

7. Hur många typer av optisk fiberdispersion? Vad är det relaterat till?
Svar: Spridningen av en optisk fiber hänvisar till breddningen av gruppfördröjningen inom en optisk fiber, inklusive modal dispersion, materialspridning och strukturell dispersion. Beror på egenskaperna hos både ljuskällan och den optiska fibern.

8. Hur kan man beskriva spridningsegenskaperna för signalen som fortplantar sig i den optiska fibern?
Svar: Det kan beskrivas med tre fysiska storheter: pulsbreddning, fiberbandbredd och fiberspridningskoefficient.

9. Vad är cutoff-våglängden?
Svar: Det hänvisar till den kortaste våglängden som bara kan överföra grundläget i den optiska fibern. För en enkelmodsfiber måste dess cut-off-våglängd vara kortare än våglängden för det transmitterade ljuset.

10. Vilken effekt kommer spridningen av den optiska fibern att ha på det optiska fiberkommunikationssystemets prestanda?
Svar: Spridningen av den optiska fibern kommer att få ljuspulsen att expandera under överföringsprocessen i den optiska fibern. Påverkar storleken på bitfelsfrekvensen, längden på överföringsavståndet och storleken på systemhastigheten.

11. Vad är backscatter-metoden?
Svar: Backscatter-metoden är en metod för att mäta dämpning längs längden av en optisk fiber. Det mesta av den optiska kraften i den optiska fibern fortplantar sig i framåtriktningen, men en liten del sprids tillbaka mot belysningsinstrumentet. Använd ett spektroskop för att observera tidskurvan för backscatter vid belysningsinstrumentet. Från ena änden kan inte bara längden och dämpningen av den enhetliga optiska fibern ansluten, utan även lokala oregelbundenheter, brytpunkter och leder och kopplingar som orsakas av den kan mätas. Optisk effektförlust.

12. Vilken är testprincipen för optisk tidsdomänreflektometer (OTDR)? Vad är funktionen?
Svar: OTDR är gjord utifrån principen om ljusbackscatter och Fresnel-reflektion. Den använder det bakåtspridda ljuset som genereras när ljus fortplantar sig i den optiska fibern för att erhålla dämpningsinformation. Den kan användas för att mäta dämpning av optiska fibrer, kopplingsförluster, fiberfelsplacering och att förstå förlustfördelningen av optiska fibrer längs längden är ett oumbärligt verktyg vid konstruktion, underhåll och övervakning av optiska kablar. Dess huvudsakliga indexparametrar inkluderar: dynamiskt omfång, känslighet, upplösning, mättid och blindzon, etc.

13. Vilken är den döda zonen i OTDR? Vilken inverkan kommer det att ha på testningen? Hur hanterar man det blinda området i själva testet?
Svar: En serie "blinda fläckar" orsakade av mättnad av OTDR-mottagningsänden orsakad av reflektion av karakteristiska punkter som rörliga kopplingar och mekaniska leder kallas vanligtvis döda fläckar.
Det finns två typer av blindhet i optisk fiber: händelseblindzon och dämpningsblindzon: reflektionstoppen som orsakas av det rörliga kontaktdonets ingrepp, längden på avståndet från startpunkten för reflektionstoppen till mottagarens mättnadstopp kallas händelsens blinda zon; Det mellanliggande rörliga kontaktdonet orsakar reflektionstoppen, och avståndet från startpunkten för reflektionstoppen till den punkt där andra händelser kan identifieras kallas dämpningsdödzonen.
För OTDR, ju mindre blindzon, desto bättre. Det blinda området kommer att öka med ökningen av pulsbredden. Även om en ökning av pulsbredden ökar mätlängden, ökar också mätningens blindarea. När du testar den optiska fibern, använd därför mätningen av den optiska fibern i OTDR-tillbehöret och den intilliggande händelsepunkten en smal puls och använd en bred puls när du mäter den bortre änden av fibern.

14. Kan OTDR mäta olika typer av optiska fibrer?
Svar: Om du använder en singelmods OTDR-modul för att mäta en multimodsfiber, eller använder en multimods OTDR-modul för att mäta en singelmodsfiber med en kärndiameter på 62,5 mm, kommer mätresultatet av fiberlängden inte att påverkas, men fiberförlusten kommer inte att påverkas. Resultaten av förlust av optisk kontakt och returförlust är felaktiga. Vid mätning av optiska fibrer måste därför en OTDR som matchar den optiska fibern som testas väljas för mätning, så att alla prestandaindikatorer är korrekta.

15. Vad syftar "1310nm" eller "1550nm" på i vanliga optiska testinstrument?
Svar: Det hänvisar till den optiska signalens våglängd. Våglängdsområdet som används för optisk fiberkommunikation är i det nära-infraröda området, och våglängden är mellan 800nm ​​och 1700nm. Det delas ofta in i kortvågsband och långvågsband, det förra hänvisar till 850nm våglängd och det senare hänvisar till 1310nm och 1550nm.

16. I den nuvarande kommersiella optiska fibern, vilken våglängd av ljus har den minsta spridningen? Vilken våglängd av ljus har minst förlust?
Svar: Ljus med en våglängd på 1310nm har den minsta spridningen och ljus med en våglängd på 1550nm har den minsta förlusten.

17. Hur klassificerar man fibern enligt förändringen av brytningsindex för fiberkärnan?
Svar: Den kan delas upp i stegfiber och graderad fiber. Stegfiber har en smal bandbredd och är lämplig för kortdistanskommunikation med liten kapacitet; graderad fiber har en bred bandbredd och är lämplig för kommunikation med medelstor och stor kapacitet.

18. Hur klassificerar man den optiska fibern enligt de olika ljusvågornas lägen som överförs i den optiska fibern?
Svar: Det kan delas in i singelmodsfiber och multimodsfiber. Kärndiametern för en enkelmodsfiber är cirka 1-10μm. Vid en given arbetsvåglängd sänds endast en enda grundmod, vilket är lämpligt för långdistanskommunikationssystem med stor kapacitet. Multimodefiber kan överföra ljusvågor i flera lägen, och dess kärndiameter är cirka 50-60μm, och dess överföringsprestanda är sämre än för enkelmodsfiber.
Vid överföring av det aktuella differentialskyddet för multiplexeringsskydd används optisk fiber i flera lägen mellan den fotoelektriska omvandlingsanordningen installerad i transformatorstationens kommunikationsrum och skyddsanordningen installerad i huvudkontrollrummet.

19. Vilken betydelse har den numeriska aperturen (NA) för stegindexfibern?
Svar: Den numeriska bländaren (NA) indikerar den optiska fiberns ljusmottagningsförmåga. Ju större NA, desto starkare är den optiska fiberns förmåga att samla ljus.

20. Vad är dubbelbrytningen för en enkelmodsfiber?
Svar: Det finns två ortogonala polarisationslägen i en enkelmodsfiber. När fibern inte är helt cylindriskt symmetrisk är de två ortogonala polarisationsmoden inte degenererade. Det absoluta värdet av brytningsindexskillnaden mellan de två ortogonala polarisationsmoderna är För dubbelbrytning.

21. Vilka är de vanligaste fiberoptiska kabelstrukturerna?
Svar: Det finns två typer: lagertwisttyp och skeletttyp.

22. Vilka är huvudkomponenterna i optiska kablar?
Svar: Den består huvudsakligen av: fiberkärna, optisk fibersalva, mantelmaterial, PBT (polybutylentereftalat) och andra material.

23. Vad är den optiska kabelns pansar?
Svar: Avser skyddselementet (vanligtvis ståltråd eller stålbälte) som används i optiska kablar för speciella ändamål (som optiska undervattenskablar, etc.). Pansringen är fäst på den inre manteln av den optiska kabeln.

24. Vilket material används för kabelmanteln?
Svar: Höljet eller skiktet av den optiska kabeln är vanligtvis sammansatt av polyeten (PE) och polyvinylklorid (PVC) material, och dess funktion är att skydda kabelkärnan från yttre påverkan.

25. Lista de speciella optiska kablar som används i kraftsystem.
Svar: Det finns huvudsakligen tre typer av speciella optiska kablar:
Jordtrådskomposit optisk kabel (OPGW), den optiska fibern placeras i kraftledningen till den stålklädda aluminiumsträngstrukturen. Tillämpningen av OPGW optisk kabel spelar den dubbla funktionen av jordledning och kommunikation, vilket effektivt förbättrar utnyttjandegraden av kraftstolpar.
Optisk kabel av lindningstyp (GWWOP), där det finns kraftöverföringsledningar, är denna typ av optisk kabel lindad eller upphängd på jordledningen.
Självbärande optisk kabel (ADSS) har stark draghållfasthet och kan hängas direkt mellan två kraftstolpar, med en maximal spännvidd på upp till 1000m.

26. Vilka är applikationsstrukturerna för OPGW optiska kablar?
Svar: Inkluderar huvudsakligen: 1) Strukturen av plaströr + aluminiumrör; 2) Strukturen av centralt plaströr + aluminiumrör; 3) Aluminiumskelettstruktur; 4) Spiral aluminiumrörstruktur; 5) Enskiktsrörstruktur av rostfritt stål (centrumstruktur av rostfritt stålrör, skiktstruktur av rostfritt stålrör); 6) Kompositstruktur av rostfritt stålrör (central struktur av rostfritt stål, skiktad struktur av rostfritt stålrör).

27. Vilka är huvudkomponenterna i den tvinnade ledningen utanför kärnan av OPGW optiska kabel?
Svar: Den består av AA-tråd (aluminiumlegeringstråd) och AS-tråd (aluminiumklädd ståltråd).

28. Vilka är de tekniska villkoren som ska uppfyllas för att välja OPGW-kabelmodell?
Svar: 1) Nominell draghållfasthet (RTS) (kN) för OPGW-kabel; 2) Antal fiberkärnor (SM) i OPGW-kabeln; 3) Kortslutningsström (kA); 4) Kortslutningstid (s); 5) Temperaturområde (℃).

29. Hur begränsas graden av böjning av den optiska kabeln?
Svar: Den fiberoptiska kabelns böjningsradie bör inte vara mindre än 20 gånger den fiberoptiska kabelns ytterdiameter, och den bör inte vara mindre än 30 gånger den fiberoptiska kabelns yttre diameter under konstruktion (icke-stationärt tillstånd ).

30. Vad bör uppmärksammas i ADSS optiska kabelprojektet?
Svar: Det finns tre nyckelteknologier: mekanisk design för optisk kabel, bestämning av upphängningspunkter och val och installation av stödjande hårdvara.

31. Vilka är de viktigaste optiska kabelanslutningarna?
Svar: Optiska kabelkopplingar avser hårdvaran som används för att installera den optiska kabeln, huvudsakligen inklusive: töjningsklämmor, upphängningsklämmor, vibrationsdämpare, etc.

32. Vilka är de två mest grundläggande prestandaparametrarna för optiska fiberkontakter?
Svar: Optiska fiberkontakter är allmänt kända som spänningsförande kontakter. För enkelfiberkontakter är de optiska prestandakraven fokuserade på de två mest grundläggande prestandaparametrarna insättningsförlust och returförlust.

33. Hur många typer av optiska fiberkontakter används vanligtvis?
Svar: Enligt olika klassificeringsmetoder kan optiska fiberkontakter delas in i olika typer. Beroende på de olika överföringsmedierna kan de delas in i singelmodsfiberanslutningar och flermodsfiberanslutningar; enligt olika strukturer kan de delas in i FC, SC, ST , D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT och andra typer; enligt stiftets ändyta kan kontakten delas in i FC, PC (UPC) och APC. Vanligt använda fiberoptiska kontakter: FC/PC fiberoptiska kontakter, SC fiberoptiska kontakter, LC fiberoptiska kontakter.

34. I det optiska fiberkommunikationssystemet är följande artiklar vanliga, vänligen ange deras namn.
AFC, FC-typ adapter ST-typ adapter SC-typ adapter
FC/APC, FC/PC-typ kontakt SC-typ kontakt ST-typ
LC-bygel MU-bygel Single-mode eller multi-mode jumper

35. Vad är insättningsförlusten (eller insättningsförlusten) för en optisk fiberkontakt?
Svar: Det hänvisar till mängden minskning av den effektiva effekten av transmissionsledningen som orsakas av ingreppet från kontakten. För användare, ju mindre värde, desto bättre. ITU-T föreskriver att dess värde inte bör vara större än 0,5dB.

36. Vad är returförlusten för en optisk fiberkontakt (eller kallad reflektionsdämpning, returförlust, returförlust)?
Svar: Det är ett mått på den ingående effektkomponenten som reflekteras från kontakten och returneras längs ingångskanalen. Det typiska värdet bör inte vara mindre än 25dB.

37. Vilken är den mest framträdande skillnaden mellan ljuset som emitteras av lysdioder och halvledarlasrar?
Svar: Ljuset som produceras av lysdioden är inkoherent ljus med ett brett frekvensspektrum; ljuset som produceras av lasern är koherent ljus med ett smalt frekvensspektrum.

38. Vilken är den mest uppenbara skillnaden mellan funktionsegenskaperna för lysdioder (LED) och halvledarlasrar (LD)?
Svar: LED har ingen tröskel, medan LD har en tröskel. Laser genereras endast när den injicerade strömmen överskrider tröskeln.

39. Vilka är de två vanligast använda halvledarlasrarna i longitudinellt läge?
Svar: Både DFB-lasrar och DBR-lasrar är distribuerade återkopplingslasrar, och deras optiska återkoppling tillhandahålls av det distribuerade återkopplings-Bragg-gittret i den optiska kaviteten.

40. Vilka är de två huvudtyperna av optiska mottagningsenheter?
Svar: Det finns främst fotodioder (PIN-rör) och lavinfotodioder (APD).

41. Vilka är de faktorer som orsakar brus i optiska fiberkommunikationssystem?
Svar: Det finns brus orsakat av okvalificerat släckningsförhållande, brus orsakat av slumpmässiga förändringar i ljusintensitet, brus orsakat av tidsjitter, punktbrus och termiskt brus från mottagaren, modbrus för optisk fiber, brus orsakat av pulsbreddning orsakad av dispersion, och LD-lägesfördelningsbrus, bruset som genereras av frekvenssignalen från LD:n och bruset som genereras av reflektionen.

42. Vilka är de huvudsakliga optiska fibrerna som för närvarande används för konstruktion av transmissionsnät? Vilka är dess huvuddrag?
Svar: Det finns tre huvudtyper, nämligen G.652 konventionell enkelmodsfiber, G.653 dispersionsskiftad enkelmodsfiber och G.655 icke-noll dispersionsförskjuten fiber.
G.652 singelmodsfiber har en stor spridning i C-bandet 1530~1565nm och L-bandet 1565~1625nm, vanligtvis 17~22psnm•km, när systemhastigheten når 2,5Gbit/s eller mer, är dispersionskompensation krävs, vid 10Gbit/s Dispersionskompensationskostnaden för systemet är relativt hög, och det är den vanligaste typen av fiber som läggs i transmissionsnätet för närvarande.
Spridningen av G.653 dispersionsförskjuten fiber i C-band och L-band är i allmänhet -1½ž3,5psnm•km, med noll spridning vid 1550nm, och systemhastigheten kan nå 20Gbit/s och 40Gbit/s. Det är en våglängds ultralångdistansöverföring. Den bästa fibern. Men på grund av dess nolldispersionskaraktäristik, när DWDM används för kapacitetsexpansion, kommer ickelinjära effekter att uppstå, vilket leder till signalöverhörning, vilket resulterar i fyrvågsblandning av FWM, så DWDM är inte lämpligt.
G.655 icke-noll dispersionsförskjuten fiber: G.655 icke-noll dispersionsförskjuten fiber har en spridning på 1～6psnm•km i C-bandet och i allmänhet 6-10psnm•km i L-bandet . Spridningen är liten och undviker noll. Dispersionszonen undertrycker inte bara fyrvågsblandnings-FWM, kan användas för DWDM-expansion, utan kan också öppna höghastighetssystem. Den nya G.655-fibern kan utöka den effektiva ytan till 1,5 till 2 gånger den vanliga fibern, och den stora effektiva ytan kan minska effekttätheten och minska fiberns olinjära effekt.

43. Vad är olinjäriteten hos optisk fiber?
Svar: När den ingående optiska effekten överstiger ett visst värde, kommer brytningsindexet för den optiska fibern att vara olinjärt relaterat till den optiska effekten, och Raman-spridning och Brillouin-spridning kommer att inträffa, vilket kommer att ändra frekvensen av det infallande ljuset.

44. Vilken effekt har fiberns olinjäritet på transmissionen?
Svar: Icke-linjära effekter kommer att orsaka ytterligare förluster och störningar, vilket försämrar systemets prestanda. WDM-systemet har hög optisk effekt och sänder långa sträckor längs den optiska fibern, så olinjär distorsion genereras. Det finns två typer av olinjär distorsion: stimulerad spridning och olinjär brytning. Bland dem inkluderar stimulerad spridning Raman-spridning och Brillouin-spridning. Ovanstående två typer av spridning minskar den infallande ljusenergin och orsakar förlust. Det kan ignoreras när den inkommande fibereffekten är liten.

45. Vad är PON (Passive Optical Network)?
Svar: PON är ett optiskt fiberloopoptiskt nätverk i det lokala användaraccessnätverket, baserat på passiva optiska komponenter, såsom kopplare och splitter.