Optikai kábel alapismeretei

Optikai szál, optikai kábel
1. Ismertesse röviden az optikai szál összetételét!
Válasz: Az optikai szál két alapvető részből áll: egy magból és egy átlátszó optikai anyagokból készült burkolórétegből, valamint egy bevonórétegből.

2. Melyek azok az alapvető paraméterek, amelyek leírják az optikai szálak átviteli jellemzőit?
Válasz: Beleértve a veszteséget, a diszperziót, a sávszélességet, a vágási hullámhosszt, az üzemmód mező átmérőjét stb.

3. Milyen okai vannak a szálak csillapításának?
Válasz: Az optikai szál csillapítása egy optikai szál két keresztmetszete közötti optikai teljesítmény csökkenését jelenti, amely a hullámhosszhoz kapcsolódik. A csillapítás fő okai a szóródás, abszorpció és a csatlakozók és kötések miatti optikai veszteség.

4. Hogyan definiálható a szálcsillapítási együttható?
Válasz: Ezt a csillapítás (dB/km) határozza meg egy egyenletes szál hosszegységenkénti állandósult állapotban.

5. Mi a beillesztési veszteség?
Válasz: Arra a csillapításra utal, amelyet optikai komponensek (például csatlakozók vagy csatolók) az optikai átviteli vezetékbe történő behelyezése okoz.

6. Mihez kapcsolódik az optikai szál sávszélessége?
Válasz: Az optikai szál sávszélessége azt a modulációs frekvenciát jelenti, amikor az optikai teljesítmény amplitúdója 50%-kal vagy 3 dB-lel csökken az optikai szál átviteli függvényében a nulla frekvencia amplitúdójához képest. Egy optikai szál sávszélessége megközelítőleg fordítottan arányos a hosszával, a sávszélesség hosszának szorzata pedig állandó.

7. Hányféle optikai szál diszperzió? mihez kapcsolódik?
Válasz: Az optikai szál diszperziója az optikai szálon belüli csoportkésleltetés kiszélesedésére vonatkozik, beleértve a modális diszperziót, az anyagdiszperziót és a szerkezeti diszperziót. Mind a fényforrás, mind az optikai szál jellemzőitől függ.

8. Hogyan írható le az optikai szálban terjedő jel diszperziós jellemzői?
Válasz: Három fizikai mennyiséggel írható le: impulzusszélesítés, szál sávszélesség és száldiszperziós együttható.

9. Mi a határhullámhossz?
Válasz: Arra a legrövidebb hullámhosszra vonatkozik, amely csak az alapvető módot tudja továbbítani az optikai szálban. Egymódusú szálnál a vágási hullámhossznak rövidebbnek kell lennie, mint az áteresztett fény hullámhossza.

10. Milyen hatással lesz az optikai szál diszperziója az optikai szálas kommunikációs rendszer teljesítményére?
Válasz: Az optikai szál diszperziója a fényimpulzus kitágulását okozza az optikai szálban történő átviteli folyamat során. Befolyásolja a bithibaarány méretét, az átviteli távolság hosszát és a rendszersebesség méretét.

11. Mi a visszaszórási módszer?
Válasz: A visszaszórási módszer egy optikai szál hosszában mért csillapítási módszer. Az optikai szálban lévő optikai teljesítmény nagy része előrefelé terjed, de egy kis része visszaszóródik a megvilágító felé. Spektroszkóp segítségével figyelje meg a visszaszórás időgörbéjét a megvilágítónál. Az egyik végéről nemcsak az egységesen bekötött optikai szál hossza és csillapítása mérhető, hanem az általa okozott helyi egyenetlenségek, töréspontok, illesztések, csatlakozók is. Optikai teljesítményvesztés.

12. Mi az optikai időtartomány reflektométer (OTDR) vizsgálati elve? mi a funkciója?
Válasz: Az OTDR a fényvisszaszórás és a Fresnel-reflexió elve alapján készült. Az optikai szálban a fény terjedésekor keletkező visszaszórt fényt használja fel a csillapítási információ megszerzésére. Használható az optikai szál csillapításának, a csatlakozók veszteségének, a szálhiba helyének mérésére, valamint az optikai szálak hosszirányú veszteségeloszlásának megértése nélkülözhetetlen eszköz az optikai kábelek felépítésében, karbantartásában és felügyeletében. Fő indexparaméterei a következők: dinamikatartomány, érzékenység, felbontás, mérési idő és vakzóna stb.

13. Mi az OTDR holt zónája? Milyen hatással lesz a tesztelésre? Hogyan kezeljük a vak területet a tényleges teszt során?
Válasz: A "vakfoltok" sorozatát, amelyeket az OTDR vevővégének telítettsége okoz, amelyet a jellegzetes pontok, például mozgatható csatlakozók és mechanikus kötések visszaverődése okoz, általában vakfoltoknak neveznek.
Az optikai szálban kétféle vakság létezik: eseményvak zóna és csillapítási vak zóna: a mozgatható csatlakozó beavatkozása által okozott reflexiós csúcs, a reflexiós csúcs kezdőpontja és a vevő telítési csúcsa közötti távolság hossza. esemény vak zónának nevezzük; A beavatkozó mozgatható csatlakozó okozza a reflexiós csúcsot, a reflexiós csúcs kezdőpontja és a többi esemény azonosításának pontja közötti távolságot csillapítási holtzónának nevezzük.
Az OTDR esetében minél kisebb a vak zóna, annál jobb. A vak terület az impulzusszélesség növekedésével nő. Az impulzusszélesség növelése ugyan növeli a mérési hosszt, de növeli a mérési vak területet is. Ezért az optikai szál tesztelésekor az OTDR tartozék optikai szálának és a szomszédos eseménypontnak a mérése Használjon keskeny impulzust, és széles impulzust a szál túlsó végének mérésekor.

14. Mérhet-e az OTDR különböző típusú optikai szálakat?
Válasz: Ha egymódusú OTDR-modult használ egy többmódusú szál mérésére, vagy többmódusú OTDR-modult használ egy 62,5 mm-es magátmérőjű egymódusú szál mérésére, az nem befolyásolja a szálhossz mérési eredményét, de a rostveszteséget ez nem érinti. Az optikai csatlakozó elvesztésének és a visszatérési veszteségnek az eredménye helytelen. Ezért az optikai szálak mérésekor a vizsgált optikai szálnak megfelelő OTDR-t kell kiválasztani a méréshez, hogy minden teljesítménymutató helyes legyen.

15. Mit jelent az „1310 nm” vagy „1550 nm” az általános optikai vizsgálóműszerekben?
Válasz: Az optikai jel hullámhosszára vonatkozik. Az optikai szálas kommunikációhoz használt hullámhossz-tartomány a közeli infravörös tartományba esik, a hullámhossz pedig 800 nm és 1700 nm között van. Gyakran rövid hullámhosszú sávra és hosszú hullámhosszú sávra osztják, előbbi 850 nm, utóbbi 1310 nm és 1550 nm hullámhosszra utal.

16. A jelenlegi kereskedelmi forgalomban kapható optikai szálban milyen hullámhosszú fény diszperziója a legkisebb? Melyik hullámhosszú fény vesztesége a legkisebb?
Válasz: Az 1310 nm hullámhosszú fénynek a legkisebb a diszperziója, és az 1550 nm hullámhosszú fénynek a legkisebb a vesztesége.

17. A szálmag törésmutatójának változása szerint hogyan osztályozzuk a szálat?
Válasz: Lépcsőszálra és osztályozott szálra osztható. A lépcsős szál keskeny sávszélességgel rendelkezik, és kis kapacitású, rövid távú kommunikációra alkalmas; osztályozott szál széles sávszélességgel rendelkezik, és közepes és nagy kapacitású kommunikációra alkalmas.

18. Az optikai szálban átvitt fényhullámok különböző módjai szerint hogyan osztályozható az optikai szál?
Válasz: Egymódusú és többmódusú szálra osztható. Az egymódusú szálak magátmérője körülbelül 1-10 μm. Egy adott működési hullámhosszon csak egyetlen alapvető módot továbbítanak, amely alkalmas nagy kapacitású távolsági kommunikációs rendszerekre. A többmódusú szál több módban is képes fényhullámokat továbbítani, a mag átmérője körülbelül 50-60 μm, átviteli teljesítménye pedig rosszabb, mint az egymódusú szálé.
A multiplex védelem áramdifferenciálvédelmének továbbításakor többmódusú optikai szálat használnak az alállomás kommunikációs helyiségébe telepített fotoelektromos átalakító berendezés és a fő vezérlőterembe telepített védőberendezés között.

19. Mi a jelentősége a lépésindexes szál numerikus apertúrájának (NA)?
Válasz: A numerikus apertúra (NA) az optikai szál fényfogadó képességét jelzi. Minél nagyobb az NA, annál erősebb az optikai szál fénygyűjtő képessége.

20. Mekkora az egymódusú szál kettős törése?
Válasz: Két ortogonális polarizációs mód van egy egymódusú szálban. Ha a szál nem teljesen hengerszimmetrikus, a két ortogonális polarizációs mód nem degenerált. A két ortogonális polarizációs mód közötti törésmutató különbség abszolút értéke Kettős törés esetén.

21. Melyek a leggyakoribb száloptikai kábelszerkezetek?
Válasz: Két típusa van: rétegcsavar típusú és csontváz típusú.

22. Melyek az optikai kábelek fő összetevői?
Válasz: Főleg a következőkből áll: szálmag, optikai szálas kenőcs, burkolat anyaga, PBT (polibutilén-tereftalát) és egyéb anyagok.

23. Milyen az optikai kábel páncélzata?
Válasz: A speciális célú optikai kábelekben (például tenger alatti optikai kábelekben stb.) használt védőelemre (általában acélhuzalra vagy acélszalagra) utal. A páncél az optikai kábel belső köpenyéhez van rögzítve.

24. Milyen anyagból készül a kábelköpeny?
Válasz: Az optikai kábel köpenye vagy rétege általában polietilén (PE) és polivinil-klorid (PVC) anyagokból áll, és feladata a kábelmag külső behatásoktól való védelme.

25. Sorolja fel az energiaellátó rendszerekben használt speciális optikai kábeleket!
Válasz: Főleg háromféle speciális optikai kábel létezik:
Földelő huzal kompozit optikai kábel (OPGW), az optikai szál az acélborítású alumínium pászmaszerkezet tápvezetékébe kerül. Az OPGW optikai kábel alkalmazása a földvezeték és a kommunikáció kettős funkcióját tölti be, hatékonyan javítva a táposzlopok kihasználtságát.
Wrap típusú optikai kábel (GWWOP), ahol erősáramú átviteli vezetékek vannak, ott az ilyen típusú optikai kábelt a földvezetékre tekerik vagy függesztik fel.
Az önhordó optikai kábel (ADSS) erős szakítószilárdsággal rendelkezik, és közvetlenül két táposzlop közé akasztható, legfeljebb 1000 méteres fesztávval.

26. Milyen felépítésűek az OPGW optikai kábelek?
Válasz: Főleg a következőket tartalmazza: 1) A műanyag csövek szerkezete + alumínium cső; 2) A központi műanyag cső + alumínium cső szerkezete; 3) Alumínium vázszerkezet; 4) Spirális alumínium csőszerkezet; 5) Egyrétegű rozsdamentes acél csőszerkezet (középen Rozsdamentes acél csőszerkezet, rozsdamentes acélcső réteges szerkezet); 6) Kompozit rozsdamentes acél csőszerkezet (központi rozsdamentes acél csőszerkezet, rozsdamentes acélcső réteges szerkezet).

27. Melyek a sodrott vezeték fő összetevői az OPGW optikai kábel magján kívül?
Válasz: AA huzalból (alumíniumötvözet huzal) és AS huzalból (alumínium bevonatú acélhuzalból) áll.

28. Az OPGW kábelmodell kiválasztásához milyen műszaki feltételeknek kell teljesülniük?
Válasz: 1) OPGW kábel névleges szakítószilárdsága (RTS) (kN); 2) OPGW kábel szálas magjainak (SM) száma; 3) Rövidzárlati áram (kA); 4) Rövidzárási idő (s); 5) Hőmérséklet-tartomány (℃).

29. Hogyan korlátozható az optikai kábel hajlítási foka?
Válasz: Az optikai kábel hajlítási sugara nem lehet kisebb, mint az optikai kábel külső átmérőjének 20-szorosa, és nem lehet kisebb, mint az optikai kábel külső átmérőjének 30-szorosa az építés során (nem álló állapot). ).

30. Mire kell figyelni az ADSS optikai kábel projektnél?
Válasz: Három kulcsfontosságú technológia létezik: az optikai kábel mechanikai tervezése, a felfüggesztési pontok meghatározása, valamint a támogató hardver kiválasztása és telepítése.

31. Melyek az optikai kábel fő szerelvényei?
Válasz: Az optikai kábel szerelvényei az optikai kábel felszereléséhez használt hardverre vonatkoznak, elsősorban: feszítőbilincsek, felfüggesztő bilincsek, rezgéscsillapítók stb.

32. Mi az optikai szálas csatlakozók két legalapvetőbb teljesítményparamétere?
Válasz: Az optikai szálas csatlakozókat általában élő csatlakozóknak nevezik. Az egyszálas csatlakozók esetében az optikai teljesítményre vonatkozó követelmények a két legalapvetőbb teljesítményparaméterre, a beillesztési veszteségre és a visszatérési veszteségre összpontosulnak.

33. Hányféle optikai szálas csatlakozót használnak általában?
Válasz: A különböző osztályozási módszerek szerint az optikai szálas csatlakozók különböző típusokra oszthatók. A különböző átviteli közegek szerint egymódusú szálas csatlakozókra és többmódusú szálas csatlakozókra oszthatók; különböző struktúrák szerint FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT és más típusokra oszthatók; A csatlakozó tűs végfelülete szerint FC-re, PC-re (UPC) és APC-re osztható. Általánosan használt száloptikai csatlakozók: FC/PC száloptikai csatlakozók, SC száloptikai csatlakozók, LC száloptikai csatlakozók.

34. Az optikai szálas kommunikációs rendszerben az alábbi tételek gyakoriak, kérjük a megnevezésüket feltüntetni.
AFC, FC típusú adapter ST típusú adapter SC típusú adapter
FC/APC, FC/PC típusú csatlakozó SC típusú csatlakozó ST típusú csatlakozó
LC jumper MU jumper Egymódusú vagy többmódusú jumper

35. Mekkora az optikai szálas csatlakozó beillesztési vesztesége (vagy behelyezési vesztesége)?
Válasz: A távvezeték effektív teljesítményének a csatlakozó beavatkozása miatti csökkenésének mértékére vonatkozik. A felhasználók számára minél kisebb az érték, annál jobb. Az ITU-T előírja, hogy értéke nem lehet nagyobb 0,5 dB-nél.

36. Mekkora az optikai szálas csatlakozó visszatérési vesztesége (vagy nevezzük reflexiós csillapításnak, visszatérési veszteségnek, visszatérési veszteségnek)?
Válasz: Ez a csatlakozóról visszavert és a bemeneti csatorna mentén visszaadott bemeneti teljesítmény komponens mértéke. A tipikus érték nem lehet kevesebb 25 dB-nél.

37. Mi a legszembetűnőbb különbség a fénykibocsátó diódák és a félvezető lézerek által kibocsátott fény között?
Válasz: A fénykibocsátó dióda által keltett fény széles frekvenciaspektrumú inkoherens fény; a lézer által keltett fény szűk frekvenciaspektrumú koherens fény.

38. Mi a legszembetűnőbb különbség a fénykibocsátó diódák (LED) és a félvezető lézerek (LD) működési jellemzői között?
Válasz: A LED-nek nincs küszöbértéke, míg az LD-nek van küszöbértéke. Lézer csak akkor generálódik, ha a beinjektált áram meghaladja a küszöbértéket.

39. Melyik a két általánosan használt egyhosszirányú módusú félvezető lézer?
Válasz: Mind a DFB lézerek, mind a DBR lézerek elosztott visszacsatolású lézerek, optikai visszacsatolásukat az optikai üregben lévő elosztott visszacsatolású Bragg-rács biztosítja.

40. Mi az optikai vevőkészülékek két fő típusa?
Válasz: Főleg fotodiódák (PIN csövek) és lavina fotodiódák (APD) vannak.

41. Melyek azok a tényezők, amelyek zajt okoznak az optikai szálas kommunikációs rendszerekben?
Válasz: Vannak nem minősített kioltási arány okozta zajok, a fényintenzitás véletlenszerű változásai által okozott zajok, az idő jitter okozta zajok, a vevő pontzaj és termikus zaja, az optikai szál üzemmódzaja, a diszperzió okozta impulzusszélesedés okozta zaj, és LD módú eloszlási zaj, az LD frekvencia csipogása által generált zaj és a visszaverődés által keltett zaj.

42. Melyek az átviteli hálózat építésére jelenleg használt fő optikai szálak? Mik a főbb jellemzői?
Válasz: Három fő típusa van, mégpedig a G.652 hagyományos egymódusú szál, a G.653 diszperziós eltolt egymódusú szál és a G.655 nem nulla diszperzióeltolásos szál.
A G.652 egymódusú optikai szál nagy diszperzióval rendelkezik az 1530-1565 nm C-sávban és az 1565-1625 nm-es L-sávban, általában 17-22 psnm-km, amikor a rendszer sebessége eléri a 2,5 Gbit/s-ot vagy többet, a diszperziókompenzáció szükséges, 10Gbit/s-nál A rendszer diszperziókompenzációs költsége viszonylag magas, jelenleg ez a legelterjedtebb száltípus az átviteli hálózatban.
A G.653 diszperzióeltolásos szál C-sávban és L-sávban általában -1½ž3,5psnm•km, 1550nm-nél nulla diszperzióval, a rendszersebesség pedig elérheti a 20 Gbit/s-ot és a 40 Gbit/s-ot. Ez egy hullámhosszú, ultra-nagy távolságú átvitel. A legjobb rost. A zéró diszperziós karakterisztikája miatt azonban, amikor a DWDM-et kapacitásbővítésre használják, nemlineáris effektusok lépnek fel, ami jel áthalláshoz vezet, ami négyhullámos keverési FWM-et eredményez, így a DWDM nem megfelelő.
G.655 nem nulla diszperzióeltolású szál: A G.655 nem nulla diszperzióeltolású szál diszperziója a C-sávban 1½½6psnm•km, és általában 6-10psnm•km az L-sávban . A diszperzió kicsi, és elkerüli a nullát. A diszperziós zóna nem csak elnyomja a négyhullámú keverő FWM-et, használható DWDM bővítésre, de nagy sebességű rendszereket is nyithat. Az új G.655 szál a hagyományos szál 1,5-2-szeresére növelheti a hatásos területet, a nagy effektív terület pedig csökkentheti a teljesítménysűrűséget és a szál nemlineáris hatását.

43. Mi az optikai szál nemlinearitása?
Válasz: Amikor a bemeneti optikai teljesítmény meghalad egy bizonyos értéket, az optikai szál törésmutatója nemlineárisan kapcsolódik az optikai teljesítményhez, és Raman-szórás és Brillouin-szórás lép fel, ami megváltoztatja a beeső fény frekvenciáját.

44. Milyen hatással van a szál nemlinearitása az átvitelre?
Válasz: A nemlineáris hatások további veszteséget és interferenciát okoznak, ami rontja a rendszer teljesítményét. A WDM rendszer nagy optikai teljesítménnyel rendelkezik, és nagy távolságot továbbít az optikai szál mentén, így nemlineáris torzítás keletkezik. A nemlineáris torzításnak két típusa van: a stimulált szórás és a nemlineáris fénytörés. Ezek közül a stimulált szórás közé tartozik a Raman-szórás és a Brillouin-szórás. A fenti kétféle szórás csökkenti a beeső fényenergiát és veszteséget okoz. Figyelmen kívül hagyható, ha a bejövő szál teljesítmény kicsi.

45. Mi az a PON (passzív optikai hálózat)?
Válasz: A PON egy optikai szálas hurok optikai hálózat a helyi felhasználói hozzáférési hálózatban, amely passzív optikai komponenseken, például csatolókon és elosztókon alapul.