Grunnleggende kunnskap om fiberoptisk kabel

Optisk fiber, optisk kabel
1. Beskriv kort sammensetningen av den optiske fiberen.
Svar: En optisk fiber består av to grunnleggende deler: en kjerne og et kledningslag laget av transparente optiske materialer, og et belegglag.

2. Hva er de grunnleggende parameterne som beskriver overføringsegenskapene til optiske fiberlinjer?
Svar: Inkludert tap, spredning, båndbredde, cut-off bølgelengde, modusfeltdiameter, etc.

3. Hva er årsakene til fiberdempning?
Svar: Dempningen av en optisk fiber refererer til reduksjonen av den optiske effekten mellom to tverrsnitt av en optisk fiber, som er relatert til bølgelengden. Hovedårsakene til demping er spredning, absorpsjon og optisk tap på grunn av koblinger og skjøter.

4. Hvordan defineres fiberdempningskoeffisienten?
Svar: Den er definert av dempningen (dB/km) per lengdeenhet av en jevn fiber i steady state.

5. Hva er innsettingstapet?
Svar: Refererer til dempningen forårsaket av innsetting av optiske komponenter (som kontakter eller koblinger) i den optiske overføringslinjen.

6. Hva er båndbredden til optisk fiber relatert til?
Svar: Båndbredden til en optisk fiber refererer til modulasjonsfrekvensen når amplituden til den optiske effekten reduseres med 50 % eller 3dB fra amplituden til nullfrekvensen i overføringsfunksjonen til den optiske fiberen. Båndbredden til en optisk fiber er omtrent omvendt proporsjonal med lengden, og produktet av båndbreddelengden er en konstant.

7. Hvor mange typer optisk fiberdispersjon? Hva er det relatert til?
Svar: Spredningen av en optisk fiber refererer til utvidelsen av gruppeforsinkelsen i en optisk fiber, inkludert modal spredning, materialspredning og strukturell spredning. Avhenger av egenskapene til både lyskilden og den optiske fiberen.

8. Hvordan beskrive spredningsegenskapene til signalet som forplanter seg i den optiske fiberen?
Svar: Det kan beskrives med tre fysiske størrelser: pulsutvidelse, fiberbåndbredde og fiberspredningskoeffisient.

9. Hva er cutoff-bølgelengden?
Svar: Det refererer til den korteste bølgelengden som bare kan overføre den fundamentale modusen i den optiske fiberen. For en enkeltmodusfiber må avskjæringsbølgelengden være kortere enn bølgelengden til det transmitterte lyset.

10. Hvilken effekt vil spredningen av den optiske fiberen ha på ytelsen til det optiske fiberkommunikasjonssystemet?
Svar: Spredningen av den optiske fiberen vil føre til at lyspulsen utvides under overføringsprosessen i den optiske fiberen. Påvirker størrelsen på bitfeilfrekvensen, lengden på overføringsavstanden og størrelsen på systemhastigheten.

11. Hva er backscatter-metoden?
Svar: Backscatter-metoden er en metode for å måle dempning langs lengden av en optisk fiber. Mesteparten av den optiske kraften i den optiske fiberen forplanter seg i foroverretningen, men en liten del spres tilbake mot belysningsinstrumentet. Bruk et spektroskop for å observere tidskurven for tilbakespredning ved belysningsinstrumentet. Fra den ene enden kan ikke bare lengden og dempningen til den ensartede optiske fiberen tilkoblet, men også lokale uregelmessigheter, bruddpunkter og skjøter og koblinger forårsaket av den kan måles. Optisk strømtap.

12. Hva er testprinsippet for optisk tidsdomenereflektometer (OTDR)? Hva er funksjonen?
Svar: OTDR er laget basert på prinsippet om lys tilbakespredning og Fresnel-refleksjon. Den bruker det tilbakespredte lyset som genereres når lys forplanter seg i den optiske fiberen for å få dempningsinformasjon. Den kan brukes til å måle optisk fiberdemping, kontakttap, fiberfeilplassering, og Å forstå tapsfordelingen av optiske fibre langs lengden er et uunnværlig verktøy i konstruksjon, vedlikehold og overvåking av optiske kabler. Hovedindeksparametrene inkluderer: dynamisk område, følsomhet, oppløsning, måletid og blindsone, etc.

13. Hva er dødsonen til OTDR? Hvilken innvirkning vil det ha på testing? Hvordan håndtere det blinde området i selve testen?
Svar: En serie "blinde flekker" forårsaket av metningen av OTDR-mottaksenden forårsaket av refleksjon av karakteristiske punkter som bevegelige koblinger og mekaniske ledd kalles vanligvis blindsoner.
Det er to typer blindhet i optisk fiber: blindsone for hendelse og blindsone for demping: refleksjonstoppen forårsaket av inngrepet fra den bevegelige kontakten, lengden på avstanden fra startpunktet for refleksjonstoppen til metningstoppen til mottakeren kalles hendelsens blindsone; Den mellomliggende bevegelige kontakten forårsaker refleksjonstoppen, og avstanden fra startpunktet for refleksjonstoppen til punktet hvor andre hendelser kan identifiseres kalles dempningsdødsonen.
For OTDR, jo mindre blindsonen er, jo bedre. Blindområdet vil øke med økningen av pulsbredden. Selv om økning av pulsbredden øker målingslengden, øker det også blindområdet for målingen. Derfor, når du tester den optiske fiberen, må målingen av den optiske fiberen til OTDR-tilbehøret og det tilstøtende hendelsespunktet bruke en smal puls, og bruk en bred puls når du måler den fjerne enden av fiberen.

14. Kan OTDR måle ulike typer optiske fibre?
Svar: Hvis du bruker en enkeltmodus OTDR-modul for å måle en multimodusfiber, eller bruker en multimodus-OTDR-modul for å måle en enkeltmodusfiber med en kjernediameter på 62,5 mm, vil ikke måleresultatet av fiberlengden bli påvirket, men fibertapet vil ikke bli påvirket. Resultatene av tap av optisk kontakt og tap av retur er feil. Ved måling av optiske fibre må derfor en OTDR som matcher den optiske fiberen som testes velges for måling, slik at alle ytelsesindikatorer er korrekte.

15. Hva refererer "1310nm" eller "1550nm" til i vanlige optiske testinstrumenter?
Svar: Det refererer til bølgelengden til det optiske signalet. Bølgelengdeområdet som brukes for optisk fiberkommunikasjon er i det nær-infrarøde området, og bølgelengden er mellom 800nm ​​og 1700nm. Det er ofte delt inn i kortbølgelengdebånd og langbølgelengdebånd, førstnevnte refererer til 850nm bølgelengde, og sistnevnte refererer til 1310nm og 1550nm.

16. I dagens kommersielle optiske fiber, hvilken bølgelengde av lys har den minste spredningen? Hvilken bølgelengde av lys har minst tap?
Svar: Lys med en bølgelengde på 1310nm har den minste spredningen, og lys med en bølgelengde på 1550nm har det minste tapet.

17. Hvordan klassifisere fiberen i henhold til endringen av brytningsindeksen til fiberkjernen?
Svar: Det kan deles inn i trinnfiber og gradert fiber. Trinnfiber har en smal båndbredde og er egnet for kortdistansekommunikasjon med liten kapasitet; gradert fiber har bred båndbredde og er egnet for kommunikasjon med middels og stor kapasitet.

18. Hvordan klassifisere den optiske fiberen i henhold til de forskjellige modusene for lysbølger som overføres i den optiske fiberen?
Svar: Det kan deles inn i single-mode fiber og multi-mode fiber. Kjernediameteren til en enkeltmodusfiber er omtrent 1-10¼m. Ved en gitt arbeidsbølgelengde sendes bare en enkelt grunnleggende modus, som er egnet for langdistansekommunikasjonssystemer med stor kapasitet. Multimodusfiber kan overføre lysbølger i flere moduser, og kjernediameteren er omtrent 50-60μm, og overføringsytelsen er dårligere enn enkeltmodusfiberen.
Ved overføring av gjeldende differensialbeskyttelse av multiplekseringsbeskyttelse, brukes multi-modus optisk fiber mellom den fotoelektriske konverteringsenheten installert i kommunikasjonsrommet til transformatorstasjonen og beskyttelsesenheten installert i hovedkontrollrommet.

19. Hva er betydningen av den numeriske blenderåpningen (NA) til trinnindeksfiberen?
Svar: Den numeriske blenderåpningen (NA) indikerer lysmottaksevnen til den optiske fiberen. Jo større NA, jo sterkere er den optiske fiberens evne til å samle lys.

20. Hva er dobbeltbrytningen til en enkeltmodusfiber?
Svar: Det er to ortogonale polarisasjonsmoduser i en enkeltmodusfiber. Når fiberen ikke er fullstendig sylindrisk symmetrisk, er de to ortogonale polarisasjonsmodusene ikke degenererte. Den absolutte verdien av brytningsindeksforskjellen mellom de to ortogonale polarisasjonsmodusene er For dobbeltbrytning.

21. Hva er de vanligste fiberoptiske kabelstrukturene?
Svar: Det er to typer: lagvridningstype og skjeletttype.

22. Hva er hovedkomponentene i optiske kabler?
Svar: Den består hovedsakelig av: fiberkjerne, optisk fibersalve, kappemateriale, PBT (polybutylentereftalat) og andre materialer.

23. Hva er rustningen til den optiske kabelen?
Svar: Refererer til beskyttelseselementet (vanligvis ståltråd eller stålbelte) som brukes i optiske kabler for spesialformål (som optiske undersjøiske kabler osv.). Pansringen er festet til den indre kappen til den optiske kabelen.

24. Hvilket materiale brukes til kabelkappen?
Svar: Kappen eller laget av den optiske kabelen er vanligvis sammensatt av polyetylen (PE) og polyvinylklorid (PVC) materialer, og dens funksjon er å beskytte kabelkjernen mot ytre påvirkninger.

25. Liste over de spesielle optiske kablene som brukes i kraftsystemer.
Svar: Det er hovedsakelig tre typer spesielle optiske kabler:
Jordtråd kompositt optisk kabel (OPGW), den optiske fiberen er plassert i kraftledningen til den stålkledde aluminiumsstrengstrukturen. Bruken av OPGW optisk kabel spiller den doble funksjonen av jordledning og kommunikasjon, og forbedrer effektivt utnyttelsesgraden til strømstolper.
Wrap-type optisk kabel (GWWOP), der det er kraftoverføringslinjer, er denne typen optisk kabel viklet eller hengt opp på jordledningen.
Selvbærende optisk kabel (ADSS) har sterk strekkfasthet og kan henges direkte mellom to strømstolper, med en maksimal spennvidde på opptil 1000m.

26. Hva er applikasjonsstrukturene til OPGW optiske kabler?
Svar: Inkluderer hovedsakelig: 1) Strukturen til plastrør + aluminiumsrør; 2) Strukturen til sentralt plastrør + aluminiumsrør; 3) Aluminiumskjelettstruktur; 4) Spiral aluminiumsrørstruktur; 5) Enkeltlags rustfritt stålrørstruktur (sentrum av rustfritt stålrørstruktur, lagdelt struktur av rustfritt stålrør); 6) Kompositt rustfritt stålrørstruktur (sentral rustfritt stålrørstruktur, rustfritt stålrør lagdelt struktur).

27. Hva er hovedkomponentene i den strengede ledningen utenfor kjernen til OPGW optiske kabel?
Svar: Den er sammensatt av AA-tråd (aluminiumslegertråd) og AS-tråd (aluminiumkledd ståltråd).

28. For å velge OPGW-kabelmodell, hva er de tekniske betingelsene som bør oppfylles?
Svar: 1) Nominell strekkfasthet (RTS) (kN) for OPGW-kabel; 2) Antall fiberkjerner (SM) av OPGW-kabel; 3) Kortslutningsstrøm (kA); 4) Kortslutningstid (s); 5) Temperaturområde (℃).

29. Hvordan begrenses graden av bøyning av den optiske kabelen?
Svar: Bøyeradiusen til den fiberoptiske kabelen bør ikke være mindre enn 20 ganger den ytre diameteren til den fiberoptiske kabelen, og den bør ikke være mindre enn 30 ganger den ytre diameteren til den fiberoptiske kabelen under konstruksjon (ikke-stasjonær tilstand ).

30. Hva bør man være oppmerksom på i ADSS optisk kabelprosjekt?
Svar: Det er tre nøkkelteknologier: mekanisk design av optisk kabel, bestemmelse av opphengspunkter og valg og installasjon av støttende maskinvare.

31. Hva er de viktigste optiske kabelbeslagene?
Svar: Optiske kabelbeslag refererer til maskinvaren som brukes til å installere den optiske kabelen, hovedsakelig inkludert: strekkklemmer, opphengsklemmer, vibrasjonsdempere, etc.

32. Hva er de to mest grunnleggende ytelsesparametrene for optiske fiberkontakter?
Svar: Optiske fiberkontakter er ofte kjent som strømførende kontakter. For enkeltfiberkontakter er de optiske ytelseskravene fokusert på de to mest grunnleggende ytelsesparametrene innsettingstap og returtap.

33. Hvor mange typer optiske fiberkontakter brukes vanligvis?
Svar: I henhold til forskjellige klassifiseringsmetoder kan optiske fiberkontakter deles inn i forskjellige typer. I henhold til de forskjellige overføringsmediene kan de deles inn i single-mode fiber-kontakter og multi-mode fiber-kontakter; i henhold til forskjellige strukturer kan de deles inn i FC, SC, ST , D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT og andre typer; i henhold til pin-endeflaten til kontakten kan deles inn i FC, PC (UPC) og APC. Vanlige fiberoptiske kontakter: FC/PC fiberoptiske kontakter, SC fiberoptiske kontakter, LC fiberoptiske kontakter.

34. I det optiske fiberkommunikasjonssystemet er følgende elementer vanlige, vennligst oppgi navnene deres.
AFC, FC type adapter ST type adapter SC type adapter
FC/APC, FC/PC type kontakt SC type kontakt ST type kontakt
LC-jumper MU-jumper Single-mode eller multi-mode jumper

35. Hva er innsettingstapet (eller innsettingstapet) for en optisk fiberkontakt?
Svar: Det refererer til mengden reduksjon i den effektive kraften til overføringslinjen forårsaket av inngrepet fra kontakten. For brukere, jo mindre verdi, jo bedre. ITU-T fastsetter at verdien ikke skal være større enn 0,5dB.

36. Hva er returtapet til en optisk fiberkontakt (eller kalt refleksjonsdemping, returtap, returtap)?
Svar: Det er et mål på inngangseffektkomponenten som reflekteres fra kontakten og returneres langs inngangskanalen. Den typiske verdien bør ikke være mindre enn 25dB.

37. Hva er den mest fremtredende forskjellen mellom lyset som sendes ut av lysemitterende dioder og halvlederlasere?
Svar: Lyset som produseres av lysdioden er inkoherent lys med et bredt frekvensspektrum; lyset som produseres av laseren er koherent lys med et smalt frekvensspektrum.

38. Hva er den mest åpenbare forskjellen mellom driftskarakteristikkene til lysemitterende dioder (LED) og halvlederlasere (LD)?
Svar: LED har ikke en terskel, mens LD har en terskel. Laser vil kun genereres når den injiserte strømmen overskrider terskelen.

39. Hva er de to vanlig brukte single longitudinale modus halvlederlaserne?
Svar: Både DFB-lasere og DBR-lasere er distribuerte tilbakemeldingslasere, og deres optiske tilbakemelding leveres av det distribuerte tilbakemeldings-Bragg-gitteret i det optiske hulrommet.

40. Hva er de to hovedtypene av optiske mottaksenheter?
Svar: Det er hovedsakelig fotodioder (PIN-rør) og skredfotodioder (APD).

41. Hva er faktorene som forårsaker støy i optiske fiberkommunikasjonssystemer?
Svar: Det er støy forårsaket av ukvalifisert slukkingsforhold, støy forårsaket av tilfeldige endringer i lysintensitet, støy forårsaket av tidsjitter, punktstøy og termisk støy fra mottakeren, modusstøy fra optisk fiber, støy forårsaket av pulsutvidelse forårsaket av spredning, og LD-modus distribusjonsstøy, støyen som genereres av frekvenskvitren til LD, og ​​støyen som genereres av refleksjonen.

42. Hva er de viktigste optiske fibrene som for tiden brukes til konstruksjon av overføringsnettverk? Hva er hovedtrekkene?
Svar: Det er tre hovedtyper, nemlig G.652 konvensjonell enkeltmodusfiber, G.653 dispersjonsforskjøvet enkeltmodusfiber og G.655 ikke-null dispersjonsforskjøvet fiber.
G.652 enkeltmodusfiber har en stor spredning i C-båndet 1530~1565nm og L-båndet 1565~1625nm, vanligvis 17~22psnm•km, når systemhastigheten når 2,5Gbit/s eller mer, er dispersjonskompensasjon nødvendig, ved 10Gbit/s Spredningskompensasjonskostnaden for systemet er relativt høy, og det er den vanligste typen fiber lagt i overføringsnettet for tiden.
Spredningen av G.653 dispersjonsforskjøvet fiber i C-bånd og L-bånd er generelt -1～3,5psnm•km, med null spredning ved 1550nm, og systemhastigheten kan nå 20Gbit/s og 40Gbit/s. Det er en bølgelengde ultra-langdistanseoverføring. Den beste fiberen. På grunn av dens nullspredningskarakteristikk, når DWDM brukes til kapasitetsutvidelse, vil det imidlertid oppstå ikke-lineære effekter, noe som fører til signalkrysstale, noe som resulterer i firebølgemiksing FWM, så DWDM er ikke egnet.
G.655 ikke-null dispersjonsforskjøvet fiber: G.655 ikke-null dispersjonsforskjøvet fiber har en spredning på 1～6psnm•km i C-båndet, og generelt 6-10psnm•km i L-båndet . Spredningen er liten og unngår null. Dispersjonssonen undertrykker ikke bare firebølge-blandings-FWM, kan brukes til DWDM-utvidelse, men kan også åpne høyhastighetssystemer. Den nye G.655-fiberen kan utvide det effektive området til 1,5 til 2 ganger det for den vanlige fiberen, og det store effektive området kan redusere krafttettheten og redusere den ikke-lineære effekten av fiberen.

43. Hva er ikke-lineariteten til optisk fiber?
Svar: Når den optiske inngangseffekten overstiger en viss verdi, vil brytningsindeksen til den optiske fiberen være ikke-lineært relatert til den optiske kraften, og Raman-spredning og Brillouin-spredning vil oppstå, noe som vil endre frekvensen til det innfallende lyset.

44. Hva er effekten av fiber ikke-linearitet på overføring?
Svar: Ikke-lineære effekter vil forårsake noe ekstra tap og interferens, og forringe ytelsen til systemet. WDM-systemet har høy optisk effekt og sender lang avstand langs den optiske fiberen, slik at det genereres ikke-lineær forvrengning. Det er to typer ikke-lineær forvrengning: stimulert spredning og ikke-lineær refraksjon. Blant dem inkluderer stimulert spredning Raman-spredning og Brillouin-spredning. De to ovennevnte typene spredning reduserer den innfallende lysenergien og forårsaker tap. Det kan ignoreres når den innkommende fiberkraften er liten.

45. Hva er PON (Passive Optical Network)?
Svar: PON er et optisk fibersløyfenettverk i det lokale brukeraksessnettverket, basert på passive optiske komponenter, som koblere og splittere.