光纖全套資料

第一部分光纖理理論與光纖結(jié)結(jié)構一、光及其特性：：1.光是一種電磁波可見光部分波波長范圍是：：390~7760nm((毫微米)。大于760nm部分是紅外外光，小于390nm部分是紫外外光。光纖中中應用的是：：850，1300，1550三種。2.光的折射，反射和和全反射。因光在不同物物質(zhì)中的傳播播速度是不同同的，所以光光從一種物質(zhì)質(zhì)射向另一種種物質(zhì)時，在在兩種物質(zhì)的的交界面處會會產(chǎn)生折射和和反射。而且且，折射光的的角度會隨入入射光的角度度變化而變化化。當入射光光的角度達到到或超過某一一角度時，折折射光會消失失，入射光全全部被反射回回來，這就是是光的全反射射。不同的物物質(zhì)對相同波波長光的折射射角度是不同同的（即不同同的物質(zhì)有不不同的光折射射率），相同同的物質(zhì)對不不同波長光的的折射角度也也是不同。光光纖通訊就是是基于以上原原理而形成的的。二、光纖結(jié)構及種種類：1.光纖結(jié)構：光纖裸纖一般般分為三層：：中心高折射射率玻璃芯（芯芯徑一般為50或62.5μm），中間為低折射射率硅玻璃包包層（直徑一一般為125μm），最外是是加強用的樹樹脂涂層。2.數(shù)值孔徑：入射到光纖端端面的光并不不能全部被光光纖所傳輸，只只是在某個角角度范圍內(nèi)的的入射光才可可以。這個角角度就稱為光光纖的數(shù)值孔孔徑。光纖的的數(shù)值孔徑大大些對于光纖纖的對接是有有利的。不同同廠家生產(chǎn)的的光纖的數(shù)值值孔徑不同（AT&TCORRNING）。3.光纖的種類：A.按光在光纖中的傳傳輸模式可分分為：單摸光光纖和多模光光纖。多模光纖：中中心玻璃芯較較粗（50或62.5μm），可傳多多種模式的光光。但其模間間色散較大，這這就限制了傳傳輸數(shù)字信號號的頻率，而而且隨距離的的增加會更加加嚴重。例如如：600MBB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因因此，多模光光纖傳輸?shù)木嗑嚯x就比較近近，一般只有有幾公里。單單模光纖：中中心玻璃芯較較細（芯徑一一般為9或10μm），只能傳傳一種模式的的光。因此，其其模間色散很很小，適用于于遠程通訊，但但其色度色散散起主要作用用，這樣單模模光纖對光源源的譜寬和穩(wěn)穩(wěn)定性有較高高的要求，即即譜寬要窄，穩(wěn)穩(wěn)定性要好。B.按最佳傳輸頻率窗窗口分：常規(guī)規(guī)型單模光纖纖和色散位移移型單模光纖纖。常規(guī)型：光纖纖生產(chǎn)廠家將光纖傳傳輸頻率最佳佳化在單一波波長的光上，如1300nm。色散位移型：：光纖生產(chǎn)長長家將光纖傳傳輸頻率最佳佳化在兩個波波長的光上，如如：1300nnm和1550nnm。C.按折射率分布情況況分：突變型型和漸變型光光纖。突變型：光纖纖中心芯到玻玻璃包層的折折射率是突變變的。其成本本低，模間色色散高。適用用于短途低速速通訊，如：：工控。但單單模光纖由于于模間色散很很小，所以單單模光纖都采采用突變型。漸變型光纖：：光纖中心芯芯到玻璃包層層的折射率是是逐漸變小，可可使高模光按按正弦形式傳傳播，這能減減少模間色散散，提高光纖纖帶寬，增加加傳輸距離，但但成本較高，現(xiàn)現(xiàn)在的多模光光纖多為漸變變型光纖。4.常用光纖規(guī)格：單模：8/1125μm，9/125μm，10/1225μm多模：50//125μm，歐洲標準準62..5/1255μm，美國標準準工業(yè)，醫(yī)療和和低速網(wǎng)絡：：100/1140μm，200/2230μm塑料：98//1000μm，用于汽車車控制三、光纖制造與衰衰減：1.光纖制造：現(xiàn)在光纖制造造方法主要有有：管內(nèi)CVD（化學汽相相沉積）法，棒棒內(nèi)CVD法，PCVD（等離子體體化學汽相沉沉積）法和VAD（軸向汽相相沉積）法。2.光纖的衰減：造成光纖衰減減的主要因素素有：本征，彎彎曲，擠壓，雜雜質(zhì)，不均勻勻和對接等。本征：是光纖纖的固有損耗耗，包括：瑞瑞利散射，固固有吸收等。彎曲：光纖彎彎曲時部分光光纖內(nèi)的光會會因散射而損損失掉，造成成的損耗。擠壓：光纖受受到擠壓時產(chǎn)產(chǎn)生微小的彎彎曲而造成的的損耗。雜質(zhì)：光纖內(nèi)內(nèi)雜質(zhì)吸收和和散射在光纖纖中傳播的光光，造成的損損失。不均勻：光纖纖材料的折射射率不均勻造造成的損耗。對接：光纖對對接時產(chǎn)生的的損耗，如：：不同軸（單單模光纖同軸軸度要求小于于0.8μm），端面與與軸心不垂直直，端面不平平，對接心徑徑不匹配和熔熔接質(zhì)量差等等。四、光纖的優(yōu)點：：1.光纖的通頻帶很寬寬.理論可達30億兆赫茲。2.無中繼段長.幾十十到100多公里，銅銅線只有幾百百米。3.不受電磁場和電磁磁輻射的影響響。4.重量輕，體積小。例例如：通2萬1千話路的900對雙絞線，其其直徑為3英寸，重量8噸/KM。而通訊量量為其十倍的的光纜，直徑為0.5英寸，重量450P//KM。5.光纖通訊不帶電，使使用安全可用用于易燃，易易暴場所。6.使用環(huán)境溫度范圍圍寬。7.化學腐蝕，使用壽壽命長。第二部分光纜一、光纜的制造：：光纜的制造過程一一般分以下幾幾個過程：1.光纖的篩選：選擇擇傳輸特性優(yōu)優(yōu)良和張力合合格的光纖。2.光纖的染色：應用用標準的全色色譜來標識，要要求高溫不退退色不遷移。3.二次擠塑：選用高高彈性模量，低低線脹系數(shù)的的塑料擠塑成成一定尺寸的的管子，將光光纖納入并填填入防潮防水水的凝膠，最最后存放幾天天（不少于兩兩天）。4.光纜絞合：將數(shù)根根擠塑好的光光纖與加強單單元絞合在一一起。5.擠光纜外護套：在在絞合的光纜纜外加一層護護套。二、光纜的種類：：1.按敷設方式分有：：自承重架空空光纜，管道道光纜，鎧裝裝地埋光纜和和海底光纜。2.按光纜結(jié)構分有：：束管式光纜纜，層絞式光光纜，緊抱式式光纜，帶式式光纜，非金金屬光纜和可可分支光纜。3.按用途分有：長途途通訊用光纜纜、短途室外外光纜、混合合光纜和建筑筑物內(nèi)用光纜纜。三、光纜的施工：：多年來，做光纜施施工使得我們們已有了一套套成熟的方法法和經(jīng)驗。（一）光纜的戶外外施工：較長距離的光光纜敷設最重重要的是選擇擇一條合適的的路徑。這里里不一定最短短的路徑就是是最好的，還還要注意土地地的使用權，架架設的或地埋埋的可能性等等。必須要有很完完備的設計和和施工圖紙，以以便施工和今今后檢查方便便可靠。施工工中要時時注注意不要使光光纜受到重壓壓或被堅硬的的物體扎傷。光纜轉(zhuǎn)彎時，其其轉(zhuǎn)彎半徑要要大于光纜自自身直徑的20倍。1.戶外架空光纜施工工：A.吊線托掛架空方式式，這種方式式簡單便宜，我我國應用最廣廣泛，但掛鉤鉤加掛、整理理較費時。B.吊線纏繞式架空方方式，這種方方式較穩(wěn)固，維維護工作少。但但需要專門的的纏扎機。C.自承重式架空方式式，對線干要要求高，施工工、維護難度度大，造價高高，國內(nèi)目前前很少采用。D.架空時，光纜引上上線干處須加加導引裝置，并并避免光纜拖拖地。光纜牽牽引時注意減減小摩擦力。每每個干上要余余留一段用于于伸縮的光纜纜。E.要注意光纜中金屬屬物體的可靠靠接地。特別別是在山區(qū)、高高電壓電網(wǎng)區(qū)區(qū)和多地區(qū)一一般要每公里有3個接地點，甚甚至選用非金金屬光纜。2.戶外管道光纜施工工：A.施工前應核對管道道占用情況，清清洗、安放塑塑料子管，同同時放入牽引引線。B.計算好布放長度，一一定要有足夠夠的預留長度度。詳見下表表：

自然彎曲增加

長度度（m/km）人孔內(nèi)拐彎

增加長長度（m/孔）接頭重疊長度

（mm/側(cè)）局內(nèi)預留

長度（mm）注50.5~18~1015~20其它余留安

設計預預留

C.一次布放長度不要要太長（一般般2KM），布線時時應從中間開開始向兩邊牽牽引。D.布纜牽引力一般不不大于120kg，而且應牽牽引光纜的加加強心部分，并并作好光纜頭頭部的防水加加強處理。E.光纜引入和引出處處須加順引裝裝置，不可直直接拖地。D.管道光纜也要注意意可靠接地。3.直接地埋光纜的敷敷設：A.直埋光纜溝深度要要按標準進行行挖掘，標準準見下表：B.不能挖溝的地方可可以架空或鉆鉆孔預埋管道道敷設。C.溝底應保正平緩堅堅固，需要時時可預填一部部分沙子、水水泥或支撐物物。D.敷設時可用人工或或機械牽引，但但要注意導向向和潤滑。E.敷設完成后，應盡盡快回土覆蓋蓋并夯實。4.建筑物內(nèi)光纜的敷敷設：A.垂直敷設時，應特特別注意光纜纜的承重問題題，一般每兩兩層要將光纜纜固定一次。B.光纜穿墻或穿樓層層時，要加帶帶護口的保護護用塑料管，并并且要用阻燃燃的填充物將將管子填滿。C.在建筑物內(nèi)也可以以預先敷設一一定量的塑料料管道，待以以后要敷射光光纜時再用牽牽引或真空法法布光纜。四、光纜的選用：：光纜的選用除了根根據(jù)光纖芯數(shù)數(shù)和光纖種類類以外，還要要根據(jù)光纜的的使用環(huán)境來來選擇光纜的的外護套。1.戶外用光纜直埋時時，宜選用鎧鎧裝光纜。架架空時，可選選用帶兩根或或多根加強筋筋的黑色塑料料外護套的光光纜。2.建筑物內(nèi)用的光纜纜在選用時應應注意其阻燃燃、毒和煙的的特性。一般般在管道中或或強制通風處處可選用阻燃燃但有煙的類類型（Plenuum），暴露的的環(huán)境中應選選用阻燃、無無毒和無煙的類型（Riser）。3.樓內(nèi)垂直布纜時，可可選用層絞式式光纜（DistrributiionCaables）；水平布布線時，可選選用可分支光光纜（BreakkoutCCabless）。4.傳輸距離在2kmm以內(nèi)的，可可選擇多模光光纜，超過2km可用中繼或或選用單模光光纜。直埋光纜埋深標準準

敷設地段或土質(zhì)埋深（m）備注普通土（硬土）≥1.2半石質(zhì)（沙礫土、風風化石）≥1.0全石質(zhì)≥0.8從溝底加墊10ccm細土或沙土土流沙≥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距道渣底或距路面面溝、渠、塘≥1.2農(nóng)田排水溝≥0.8

第三部分連接和和檢測一、光纜的連接：：方法主要有永久性性連接、應急急連接、活動動連接。1.永久性光纖連接（又又叫熱熔）：：這種連接是用用放電的方法法將連根光纖纖的連接點熔熔化并連接在在一起。一般般用在長途接接續(xù)、永久或或半永久固定定連接。其主主要特點是連連接衰減在所所有的連接方方法中最低，典典型值為0.01~~0.03ddB/點。但連接接時，需要專專用設備（熔熔接機）和專專業(yè)人員進行行操作，而且且連接點也需需要專用容器器保護起來。2.應急連接（又叫）冷冷熔：應急連接主要要是用機械和和化學的方法法，將兩根光光纖固定并粘粘接在一起。這這種方法的主主要特點是連連接迅速可靠靠，連接典型型衰減為0.1~00.3dB//點。但連接接點長期使用用會不穩(wěn)定，衰衰減也會大幅幅度增加，所所以只能短時時間內(nèi)應急用用。3.活動連接：活動連接是利利用各種光纖纖連接器件（插插頭和插座），將將站點與站點點或站點與光光纜連接起來的一種種方法。這種種方法靈活、簡簡單、方便、可可靠，多用在在建筑物內(nèi)的的計算機網(wǎng)絡絡布線中。其其典型衰減為為1dB/接頭。二、光纖檢測：光纖檢測的主主要目的是保保證系統(tǒng)連接接的質(zhì)量，減減少故障因素素以及故障時時找出光纖的的故障點。檢檢測方法很多多，主要分為為人工簡易測測量和精密儀儀器測量。1.人工簡易測量：這種方法一般般用于快速檢檢測光纖的通通斷和施工時時用來分辨所所做的光纖。它它是用一個簡簡易光源從光光纖的一端打打入可見光，從從另一端觀察察哪一根發(fā)光光來實現(xiàn)。這這種方法雖然然簡便，但它它不能定量測測量光纖的衰衰減和光纖的的斷點。2.精密儀器測量：使用光功率計計或光時域反反射圖示儀（OTDR）對光纖進進行定量測量量，可測出光光纖的衰減和和接頭的衰減減，甚至可測測出光纖的斷斷點位置。這這種測量可用用來定量分析析光纖網(wǎng)絡出出現(xiàn)故障的原原因和對光纖纖網(wǎng)絡產(chǎn)品進進行評價。第四部分光纖的的應用及系統(tǒng)統(tǒng)設計一、光纖的應用：：人類社會現(xiàn)在在已發(fā)展到了了信息社會，聲聲音、圖象和和數(shù)據(jù)等信息息的交流量非非常大。以前前的通訊手段段已經(jīng)不能滿滿足現(xiàn)在的要要求，而光纖纖通訊以其信信息容量大、保保密性好、重重量輕體積小小、無中繼段段距離長等優(yōu)優(yōu)點得到廣泛泛應用。其應應用領域遍及及通訊、交通通、工業(yè)、醫(yī)醫(yī)療、教育、航航空航天和計計算機等行業(yè)業(yè)，并正在向向更廣更深的的層次發(fā)展。光光及光纖的應應用正給人類類的生活帶來來深刻的影響響與變革。二、光纖網(wǎng)絡系統(tǒng)統(tǒng)設計：光纖系統(tǒng)的設計一一般遵循以下下步驟：1.首先弄清所要設計計的是什么樣樣的網(wǎng)絡，其其現(xiàn)狀如何，為為什么要用光光纖。2.根據(jù)實際情況選擇擇合適是光纖纖網(wǎng)絡設備、光光纜、跳線及及連接用的其其它物品。選選用時應以可可用為基礎，然然后再依據(jù)性性能、價格、服服務、產(chǎn)地和和品牌來確定定。3.按客戶的要求和網(wǎng)網(wǎng)絡類型確定定線路的路由由，并繪制布布線圖。4.路線較長時則需要要核算系統(tǒng)的的衰減余量，核核算可按下面面公式進行：：衰減余量＝發(fā)發(fā)射光功率－－接受靈敏度度－線路衰減減－連接衰減減（dB）其中線路路衰減＝光纜纜長度×單位衰減；；單位衰減與光纖質(zhì)質(zhì)量有很大關關系，一般單單模為0.4~00.5dB//km；多模為2~4dBB/km。連接衰減包括括熔接衰減接接頭衰減，熔熔接衰減與熔熔接手段和人人員的素質(zhì)有有關，一般熱熱熔為0.01~~0.3dBB/點；冷熔0.1~00.3dB//點；接頭衰衰減與接頭的的質(zhì)量有很大大關系，一般般為1dB/點。系統(tǒng)衰衰減余量一般般不少于4dB。5.核算不合格時，應應視情況修改改設計，然后后再核算。這這種情況有時時可能會反復復幾次。三、設計實例：1.某校園網(wǎng)的改造：：根據(jù)其情況,,在已有細纜纜網(wǎng)的一邊使使用一臺三口口中繼器（雙雙絞線-光纖-細纜），另另一邊使用一一臺帶光纖主主干的雙絞線線HUB。中間用架架