高鐵通信光纜線路維護(hù)基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)培訓(xùn)班課件

2012年高鐵通信光纜線路維護(hù)基礎(chǔ)培訓(xùn)廣州通信段2012.6主要內(nèi)容一、光纖通信技術(shù)發(fā)展概述二、光纖和光纜三、光纜的接續(xù)和測(cè)試四、儀表使用介紹一、光纖通信技術(shù)發(fā)展概述為什么要發(fā)展光通信中波—短波—微波—光纖光通信的發(fā)展史

1880年，貝爾發(fā)明了光電話；1960年，美梅曼發(fā)明了第一個(gè)紅寶石激光器；1962年，霍爾等研制出了半導(dǎo)體激光器；1966年，高錕發(fā)表了一篇奠定光纖通信基礎(chǔ)的論文；1970年，康寧公司首先制成了20dB/km的低損耗石英光纖；1974年，多模光纖損耗降到了2dB/km；1976年，獲得了1310和1550兩個(gè)低損耗的長(zhǎng)波長(zhǎng)窗口；1980年，1550窗口處的光纖損耗低至0.2dB/km；80年代中期，已經(jīng)獲得小于0.4dB/km和0.25dB/km的商用光纖；光纖通信的主要特點(diǎn)通信容量大，傳輸距離長(zhǎng)抗電磁干擾，傳輸質(zhì)量佳信號(hào)串?dāng)_小，保密性能好原材料豐富，節(jié)省了有色金屬，環(huán)保光纖尺寸小，質(zhì)量輕，便于敷設(shè)和運(yùn)輸光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)光纖通信的傳輸窗口短波長(zhǎng)窗口，波長(zhǎng)為850nm；長(zhǎng)波長(zhǎng)窗口，波長(zhǎng)為1310nm和1550nm光纖通信系統(tǒng)的分類按傳輸波長(zhǎng)劃分

短波長(zhǎng)、長(zhǎng)波長(zhǎng)、超長(zhǎng)波長(zhǎng)按光纖傳導(dǎo)模式數(shù)量劃分

多模光纖、單模光纖有關(guān)光纖、光纜的標(biāo)準(zhǔn)體系ITU-T：國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)部門ISO：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEC：國(guó)際電工委員會(huì)ETSI：歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ANSI：美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)GB：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局)YD：通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(信息產(chǎn)業(yè)部)TB：通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(鐵道部)光纖的分類按光纖材料分石英光纖、全塑光纖按光纖剖面折射率分階躍型光纖、漸變型光纖按傳輸?shù)哪Ｊ椒侄嗄９饫w、單模光纖按ITU-T建議分:G651光纖，梯度折射率多模光纖。G652光纖，標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(NDSF)。G653光纖，色散位移單模光纖(DSF)。G654光纖，截止波長(zhǎng)位移單模光纖G655光纖，非零色散位移單模光纖(NZ-DSF)G656光纖，寬帶光傳輸用的非零色散位移單模光纖G.657光纖，彎曲不敏感單模光纖G.652光纖可進(jìn)一步分為G.652A、G.652B、G.652CG.652A光纖主要適用于ITU-TG.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的高至STM-16的單通道SDH傳輸系統(tǒng)。G.652B光纖主要適用于ITU-TG.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的高至STM-64的單通道SDH傳輸系統(tǒng)及直到STM-64的ITU-TG.692帶光放大的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)。①光纜分類代號(hào)及其意義 GY：通信用室(野)外光纜； GR：通信用軟光纜； GJ：通信用室(局)內(nèi)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； GW：通信用無(wú)金屬光纜。②加強(qiáng)構(gòu)件的代號(hào)及其意義

無(wú)符號(hào)：金屬加強(qiáng)構(gòu)件； F：非金屬加強(qiáng)構(gòu)件； G：金屬重型加強(qiáng)構(gòu)件； H：非金屬重型加強(qiáng)構(gòu)件。③派生特征的代號(hào)及其意義

B：扁平式結(jié)構(gòu)； Z：自承式結(jié)構(gòu)； T：填充式結(jié)構(gòu)； S：松套結(jié)構(gòu)。 注：當(dāng)光纜型式兼有不同派生特征時(shí)，其代號(hào)字母順序并列。④護(hù)套的代號(hào)及其意義 Y：聚乙烯護(hù)套； V：聚氯乙烯護(hù)套； U：聚氨酯護(hù)套； A：鋁、聚乙烯護(hù)套； L：鋁護(hù)套； Q：鉛護(hù)套； G：鋼護(hù)套； S：鋼、鋁、聚乙烯綜合護(hù)套。⑤外護(hù)層的代號(hào)及其意義

外護(hù)層是指鎧裝層及鎧裝層外面的外被層，參照國(guó)標(biāo)GB2952-82的規(guī)定，外護(hù)層采用兩位數(shù)字表示，各代號(hào)的意義如表2.4所示。層絞式層絞式光纜的結(jié)構(gòu)類似于傳統(tǒng)的電纜結(jié)構(gòu)方式，故又稱為古典式光纜。骨架式骨架式光纜中的光纖置放于塑料骨架的槽中，槽的橫截面可以是V形、U形或其他合理的形狀，槽的縱向呈螺旋形或正弦形，一個(gè)空槽可放置5~10根一次涂覆光纖。帶狀式帶狀式結(jié)構(gòu)的光纜首先將一次涂覆的光纖放入塑料帶內(nèi)做成光纖帶，然后將幾層光纖帶疊放在一起構(gòu)成光纜芯。三、光纜的接續(xù)和測(cè)試連接方式應(yīng)用場(chǎng)合主要方法固定連接（死接頭）光纜線路中光纖間的永久性連接1、熔接法－－采用自動(dòng)熔接機(jī)2、非熔接法－－又稱機(jī)械連接法，采用光纖接續(xù)子完成活動(dòng)連接（活接頭）傳輸設(shè)備與光纖的連接光連接器。種類按結(jié)構(gòu)分：FC、SC、ST、DIN、MU等多種；按插針端面分：FC、PC(UPC)、APC等臨時(shí)連接測(cè)量尾纖、假纖與被測(cè)光纖間耦合、連接V型槽對(duì)準(zhǔn)、彈性毛細(xì)管連接、臨時(shí)性固定連接光纖連接方式的分類原理：當(dāng)插針的外同軸度、外圓柱面和端面以及套筒的內(nèi)孔加工得非常精密時(shí)，兩根插針在套筒中對(duì)接，就實(shí)現(xiàn)了兩根光纖對(duì)準(zhǔn)。套筒插針光纖連接器的主要指標(biāo)插入損耗插入損耗越小越好回波損耗回波損耗愈大愈好，以減少反射光對(duì)光源和系統(tǒng)的影響。重復(fù)性互換性常用的光纖連接器FC系列連接器

用螺紋連接，外部零件采用金屬材料制作的連接器，是我國(guó)電信網(wǎng)采用的主要品種。SC型連接器

由日本NTT公司研制，外殼采用工程塑料，矩形結(jié)構(gòu)，便于密集安裝，可直接插拔，使用方便，操作空間小。主要用于光纖局域網(wǎng)、用戶網(wǎng)和CATV中。ST型連接器

由AT&T公司開發(fā)，采用帶鍵的卡口式鎖緊機(jī)構(gòu)，確保連時(shí)準(zhǔn)確對(duì)中。常用接頭盒介紹套筒式接頭盒開邊式接頭盒

無(wú)論接頭盒何種型號(hào)，構(gòu)造原理基本相同，由保護(hù)罩部分、固定組件、接頭盒密封組件以及容纖盤（又叫收容盤）四部分組成。光纜線路測(cè)試目前中繼段光纖損耗測(cè)量所采取的方法一般是光源、光功率計(jì)和光時(shí)域反射儀相結(jié)合的方法。(1)光源、光功率計(jì)測(cè)量全程損耗從中繼段光纖損耗是要求在已成端的連接插件狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量來(lái)說(shuō),這種插入法是唯一能夠反映帶連接插件線路損耗的測(cè)量方法。這種方法測(cè)量結(jié)果比較可靠,其測(cè)量的偏差,主要來(lái)自于儀表本身以及被測(cè)線路連接器插件的質(zhì)量。光纜線路測(cè)試(2)后向法(OTDR)后向法雖然也可以測(cè)量帶連接器插件的光線路損耗,但由于一般的OTDR都有盲區(qū),使近端光纖連接器介入損耗、成端連接點(diǎn)接頭損耗無(wú)法反映在測(cè)量值中；同樣對(duì)成端的連接器尾纖的連接損耗由于離尾部太近也無(wú)法定量顯示。因此OTDR測(cè)值實(shí)際上是未包括連接器在內(nèi)的線路損耗。以上兩種測(cè)試方法各有利弊:前者比較準(zhǔn)確,但不直觀；后者能夠提供整個(gè)線路的后向散射信號(hào)曲線,但反映的數(shù)據(jù)不是線路損耗的確切值。如果采取兩種方法相結(jié)合的方法則能既真實(shí)又直觀地反映光纖線路全程損耗情況。這種測(cè)試方法在目前光纜施工中應(yīng)用較為廣泛。四、儀表使用介紹單纖熔接機(jī)單纖熔接機(jī)使用介紹使用方法1.電源連接2.啟動(dòng)熔接機(jī)3.狀態(tài)設(shè)置4.自動(dòng)熔接5.熱束管加熱單纖熔接機(jī)使用介紹供電方式可以由備用電池直接供電，也可以用220V交流電供電。專用蓄電池充電時(shí)間約為2.5-3小時(shí)，充滿后插入機(jī)內(nèi)即可。接交流電壓為220V，采用發(fā)電機(jī)供電時(shí)，需接入穩(wěn)壓器后方可接入熔接機(jī)。以熔接標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SM）為例熔接光纖：將2根光纖中的一根穿過(guò)熱縮保護(hù)套管。除去光纖涂敷，用酒精清潔裸光纖，并將裸纖用切割刀切成適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度。機(jī)器復(fù)位完畢后，打開防風(fēng)蓋，把制備好的光纖放入V型槽中，在光纖放置過(guò)程中千萬(wàn)別讓光纖端面污染。把光纖放好后輕輕合上夾子把光纖壓好。合上防風(fēng)蓋，按一下“SET”鍵。光纖進(jìn)入了自動(dòng)熔接過(guò)程。熔接完畢后，打開防風(fēng)蓋，取出光纖，合上防風(fēng)蓋，按下RESET鍵回位。以熔接標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SM）為例熱縮管加熱打開加熱器壓鉗及蓋。移動(dòng)纖芯熱縮管復(fù)蓋到熔接點(diǎn)及裸纖部分，置于加熱器上。關(guān)上加熱器壓鉗及蓋。按下“HEAT”鍵，加熱器進(jìn)入工作狀態(tài)：拉力試驗(yàn)-加熱補(bǔ)強(qiáng)-結(jié)束時(shí)蜂鳴器鳴叫聲-加熱器停止工作。取出補(bǔ)強(qiáng)后的光纖。什么是OTDR（光時(shí)域反射儀？）.光時(shí)域反射儀熔接彎折活動(dòng)連接器斷裂光纖尾端光纖網(wǎng)OTDR測(cè)試顯示相對(duì)光功率激光器耦合器脈沖發(fā)生器光監(jiān)測(cè)器數(shù)據(jù)分析及其顯示OTDR是基本的光纖鏈路安裝和維護(hù)的測(cè)試工具機(jī)械固定連接頭OTDR主要的測(cè)試項(xiàng)目?距離：—光纖上各特征點(diǎn)，光纖尾端或斷裂處的位置—光纖長(zhǎng)度?損耗：—單個(gè)熔點(diǎn)衰耗—微彎損耗—整根光纖端到端的總衰耗—光纖平均每公里的平均損耗?反射：連接器等反射事件點(diǎn)反射系數(shù)（或回波損耗）的大小。OTDR的背向散射OTDR測(cè)量顯示背向散射是由于光纖的瑞利散射現(xiàn)象而引起的部分光信號(hào)返回OTDR的現(xiàn)象1熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端光纖上的事件：非反射事件光纖熔接和彎折可導(dǎo)致光功率衰耗,但是沒有反射現(xiàn)象.損耗彎折熔接OTDR測(cè)量顯示熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端光纖上的事件：反射事件衰耗反射OTDR顯示熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端機(jī)械固定接頭，活動(dòng)連接器和光纖斷裂都會(huì)引起光的反射和衰耗，OTDR上有相似的顯示結(jié)果光纖尾端(非反射)反射無(wú)規(guī)則的光纖尾端OTDR測(cè)量顯示熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端偽增益現(xiàn)象為了得到準(zhǔn)確熔接衰減值，可從二邊測(cè)該熔點(diǎn)并取平均值背向散射系數(shù)光纖A>B衰耗BA熔接彎折活動(dòng)連接器機(jī)械固定接頭斷裂光纖尾端OTDR測(cè)量顯示OTDR（安立OTDR：型號(hào)MT9081

）OTDR（故障定位）一、自動(dòng)測(cè)量：1、自動(dòng)測(cè)量光纖中的故障點(diǎn)。事件的位置：如超過(guò)設(shè)定域值的接續(xù)點(diǎn)或反射點(diǎn)自動(dòng)檢測(cè)并在事件表中列出。檢測(cè)到事件中可能是故障的點(diǎn)也單獨(dú)列出。在自動(dòng)測(cè)量模式下，自動(dòng)設(shè)置最佳的測(cè)試距離范圍、脈沖寬度、平均化設(shè)置等參數(shù)。

OTDR（故障定位）2、設(shè)定閾值波長(zhǎng)自動(dòng)檢測(cè)接續(xù)損耗回?fù)p光纖遠(yuǎn)端合格/不合格損耗（熔接）損耗（反射的：連接器，機(jī)械的）回?fù)p光纖損耗全損耗全回?fù)p平均損耗無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)無(wú)測(cè)試條件閾值其它標(biāo)題改變波長(zhǎng)關(guān)閉測(cè)試保存DFN讀取DFN對(duì)比測(cè)試按上/下鍵移動(dòng)光標(biāo)，按“Enter”鍵確認(rèn)你可以改變插入損耗的閾值OTDR（故障定位）5、測(cè)量：按“F4”鍵開始測(cè)量取消測(cè)量平均化中停止測(cè)量測(cè)試縮放&移動(dòng)菜單改變顯示軌跡分析自動(dòng)縮放測(cè)試條件上一事件下一事件縮放&移動(dòng)測(cè)試OTDR（故障定位）6、測(cè)量結(jié)果畫面OTDR（故障定位）7、沒有得到精確測(cè)量結(jié)果的實(shí)例測(cè)試條件自動(dòng)縮放事件編輯接續(xù)損耗&回?fù)p衰耗&全回?fù)p實(shí)時(shí)測(cè)試縮放&移動(dòng)標(biāo)記菜單光連接器連接不正常或光纖的近端有斷裂

OTDR（故障定位）保存測(cè)試結(jié)果:按鍵選擇[保存文件]，按鍵，打開保存畫面。保存測(cè)試結(jié)果：定義文件夾。保存測(cè)試結(jié)果：輸入文件名。曲線命名以如下格式：（波長(zhǎng)）（測(cè)試起點(diǎn)至測(cè)試終點(diǎn)）（光纜名稱芯數(shù)）_（纖號(hào)）如：1550株洲西至長(zhǎng)沙南廣左光纜32_8.sorOTDR（故障定位）二、手動(dòng)設(shè)置測(cè)量：手動(dòng)設(shè)置測(cè)量與[自動(dòng)]設(shè)置測(cè)量一樣自動(dòng)檢測(cè)光纖的故障點(diǎn)。與[自動(dòng)]設(shè)置測(cè)量的不同點(diǎn)是用戶可以自己設(shè)置測(cè)試距離范圍、脈沖寬度和平均設(shè)置（次數(shù)或時(shí)間）。按上/下鍵移動(dòng)光標(biāo)，按“Enter”鍵確認(rèn)對(duì)比測(cè)試讀取DFN保存DFN測(cè)試測(cè)試條件（故障定位）設(shè)置模式設(shè)置模式事件測(cè)量參數(shù)波長(zhǎng)距離范圍脈寬平均化手動(dòng)自動(dòng)搜索次域值測(cè)試條件其它標(biāo)題改變波長(zhǎng)返回OTDR（故障定位）表：脈沖寬度和距離范圍之間的關(guān)系距離范圍(km)脈沖寬度(ns)32050100200500100020000.5

1

2.5

5

10

25

50OTDR（軌跡分析）復(fù)習(xí)重點(diǎn)一：型號(hào)為GYTZA53-B1.1的光纜,其中字母代號(hào)GY表示通信用室外光纜，字母T表示填充式結(jié)構(gòu)，字母Z表示阻燃型外護(hù)套。重接一次接頭耗損0.3m光纜，因此接頭處的光纜余留長(zhǎng)度應(yīng)為0.8～1.5m。光纜線路維護(hù)定期測(cè)試必備儀表包括光源、光功率計(jì)、光時(shí)域反射儀。光纖按傳輸?shù)哪Ｊ椒?，可分為多模光纖和單模光纖。按照傳輸模式來(lái)分，采用的光纜是G.652常規(guī)單模光纖，傳輸帶寬為104～105MHz?km光纜接續(xù)封裝接頭盒時(shí)，應(yīng)按照從一端到另外一端緊固的順序，先集中緊固一個(gè)部位，再集中緊固另外一個(gè)部位的方法。光纜外徑按照14mm計(jì)算，在基地內(nèi)直埋余留盤圈光纜時(shí)，光纜的彎曲半徑最少要達(dá)到280mm以上，才符合維護(hù)要求。直埋光纜的隨工檢查，應(yīng)關(guān)注施工時(shí)的光纜規(guī)格，光纜埋深及溝底處理，接頭坑的位置和規(guī)格，預(yù)留長(zhǎng)度和盤放質(zhì)量、光纜接續(xù)及接頭安裝質(zhì)量，光纜與其他地下設(shè)施的最小間距，回填土夯實(shí)質(zhì)量等。從GYTZA53-8B1.1的光纜截面看，松套管的顏色為蘭色和綠色，纖芯顏色為蘭、橙、