创业的成功者-姜道泽

福建公司光接入网网络建设岗位技能培训（理论部分）福建省邮电规划设计院企研院方军帅福建公司2目录一、光纤通信概述二、PON系统设计基础三、布线规范四、室内网络连接技术光纤通信基础知识光分路器基础知识现场活动连接器基础知识接入光缆基础知识福建公司•1966年，英籍华人高锟（C.K.Kao）和Hockham预见利用玻璃可以制成衰减为20dB/km的通信光导纤维（简称光纤）。•1970年，康宁公司的Maurer等人根据高锟的理论首先制出衰减为20dB/km的光纤。•目前使用的光纤绝大部分都是基于二氧化硅（SiO2）材质的光纤，这种光纤在红外波段有三个低损耗窗口，分别是0.85um、1.31um和1.55μm。3福建公司•光纤通信的特点–(1).通信容量大–(2).传输距离长–(3).保密性能好–(4).适应能力强–(5).体积小、重量轻、便于施工维护–(6).原材料来源丰富，价格低廉4•光纤的缺点–(1).质地脆，机械强度差–(2).光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术–(3).分路、耦合不灵活–(4).光纤光缆的弯曲半径不能过小福建公司光纤的基本结构及组成光纤主要由纤芯、包层、涂敷层组成。纤芯的作用是传导光波。包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。纤芯和包层均由石英材料构成，只不过是为了形成光波导效应，必须使纤芯折射率高于包层折射率（即n1n2），因而两者石英材料的掺杂情况不同。涂敷层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤，同时增加光纤的柔韧性，它一般采用环氧树脂或硅橡胶。目前主流应用的光纤有两种尺寸规格，一种是芯线标称直径规格为62.5um/125um（纤芯直径/包层直径，下同）或50um/125um的多模光纤，一种是芯线标称直径规格为9um/125um的单模光纤。光纤的组成结构单模光纤尺寸多模光纤尺寸福建公司与接入网工程建设最为相关的主要是：弯曲损耗：建设规范化、人员相关知识水平和责任心；接续损耗：施工仪器及设备，人员技能；OH根离子吸收：注意光纤的应用环境，尤其注意阻水及防潮；G.652光纤弯曲半径不得小于30mm；G.657A1光纤最小推荐的弯曲半径为10mm，G.657A2光纤最小推荐弯曲半径为7.5mm；光纤的损耗福建公司7目录一、光纤通信概述二、PON系统设计基础三、布线规范四、室内网络连接技术光纤通信基础知识光分路器基础知识现场活动连接器基础知识接入光缆基础知识福建公司定义：光分路器是指用于实现特定波段光信号的功率辑合及再分配功能的光无源器件，光分路器可以是均匀分光，也可以是不均匀分光。分类：根据制作工艺，光分路器可分为熔融拉锥（FBT）光分路器和平面光波导（PLC）光分路器两种类型。熔融拉锥型（FBT）平面波导型（PLC）光分路器的定义及分类福建公司FBT与PLC的特点FBT型优点：制作工艺简单，成本低；可做不等分分路器；FBT型缺点：损耗对波长敏感；分光均匀性差，1：8以上很难保证均匀分光；大分路比器件体积大、可靠性差；熔融拉锥型（FBT）平面波导型（PLC）PLC型优点损耗对传输光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要；分光均匀，可以将信号均匀分配给用户；结构紧凑，体积小；单只器件分路通道很多，可以达到32路以上；多路成本低，分路数越多，成本优势越明显；PLC型缺点芯片制作工艺复杂，门槛高，几乎被国外垄断；相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。PLC型光分路器工作波段为1260nm-1650nm!福建公司PLC光分路器的各类形态机架式盒式微型托盘式插片式福建公司PLC光分路器的基本组成经过一次封装之后的光分路器主要有以下部分构成：PLC芯片；光纤阵列（FA）;封装管及胶水；其中芯片与FA成本占到光分路器总成本的50％－60％；福建公司影响PLC品质的关键因素1V槽的精度；V形槽之间间距会直接影响分路的插入损耗，芯数较多时除了每两个V槽之间的间距，还有累计公差造成与芯片的匹配问题，从而影响插入损耗；V槽的光洁度；V形槽的表面如果不光滑，会造成光纤放入后放不平整，做成成品后，温度变化时，会造成断纤或衰减大。V槽的形状；不能使用U形槽或不使用V形槽。否则温度变化时衰减会发生变化。所用的胶是否合适，如果胶使用不当，器件不能在-40℃～85℃、高湿的环境中工作，并且在温度变化时产生应力，造成衰减大或断纤。不同的胶有不同的特性，点胶的方式、固化时间、要求的紫外线的功率也不同，要使用适合的工艺，否则好的胶也不能达到好的效果。在封装结束后要做高低温循环试验（时间不能过长），循环试验前、后都需要测试，以验证胶及工艺稳定性。福建公司影响PLC品质的关键因素2一次封装后PLC分路器封装胶封装盒封装空管二次封装所用封装盒、空管、胶等材料在-40℃～85℃温度范围内的稳定性，阻燃性能。材料的稳定性不好会影响成品的插入损耗。胶的粘接力、硬度、强度，不同的位置要用适合的胶。胶选择如果选择不当，温度变化时插入损耗会变大。撕纤时不能将光纤撕断，否则熔接会造成插入损耗增大；涂覆层不能脱落，否则在使用过程中易断纤。封装盒Ф2.0出纤部分的抗拉强度（行业标准：≥90N).封装盒内分路器输入端及输出端光纤盘纤的弯曲半径不能太小，否则易造成插入损耗变大。福建公司光纤活动连接器使用的所有材料的高、低温性能、耐腐蚀性能、阻燃性能。光纤活动连接器的抗拉性能。陶瓷插芯的同心度、材料（氧化锆）。光纤活动连接器的插拔寿命。光纤活动连接研磨的端面的三维参数、端面粗糙度、端面缺陷数。光纤活动连接器的插入损耗及反射损耗。光纤活动连接器端面三维参数测试报告影响PLC品质的关键因素3福建公司光分路器常见故障处理光分路器的某个或多个输出通道指标异常，这是最为常见的故障，最多发的原因集中在端口的连接器上，而连接器又主要集中在插针体的端面上和适配器的接口中。一般处理办法：（1）带插头的尾纤型端口清洁异常通道的光纤活动连接器，清洁时应使用蘸有酒精的无脂棉纸，擦拭时应沿陶瓷面的角度一个方向擦拭，不应来回擦拭，以防止损坏端面；（2）适配器型端口清洁异常通道的适配器，清洁时应使用专用擦拭棒蘸酒精后将适配器及其内部的插针体的端面进行清洁。福建公司16目录一、光纤通信概述二、PON系统设计基础三、布线规范四、室内网络连接技术光纤通信基础知识光分路器基础知识现场活动连接器基础知识接入光缆基础知识福建公司预埋型现场活动连接器内部结构预埋型：生产过程中，在陶瓷芯前段预埋裸纤，且端面经过精密的研磨处理和检验。现场对用户光缆的光纤端面进行切割，并通过内置对准机构和预埋裸纤机械连接。Ferrule(工厂研磨)预埋光纤入户光缆的光纤与预埋光纤在铝合金器件内部实现机械接续，连接器现场组装的过程中无需注胶、研磨。Backbone铝合金V型槽入户光缆匹配液福建公司将现场切割且未经研磨的光纤直接插入器件，直接与其它连接器进行对接。入户光缆直通式腔体直通型现场活动连接器内部结构直通型：生产过程中，陶瓷芯完全贯通。现场对用户光缆的光纤端面进行切割，直接插入陶瓷芯。目前市场上，大部分的直插型现场连接器的端面在现场是没有经过研磨和检验的。常用光纤连接器中，插针断面回波损耗性能最好的是APC。福建公司对网络质量影响的关键点直通型预埋型光纤端面切割不平整依靠人工利于辅助工具进行现场研磨切割端面利用匹配液进行弥补光纤端面切割的不平整夹持件对光纤的夹持力利用与预埋型不同结构的夹持件保证光纤不能前后有较大的位移有匹配液，对夹持件维持的前后夹持力要求较直通型的要低夹持件的材质要求膨胀系数与光纤类似，需具有一定弹性要求膨胀系数与光纤类似，需具有一定弹性陶瓷插芯端面的研磨依靠人工利于辅助工具进行现场研磨切割端面工厂研磨成型陶瓷插芯孔径的差异陶瓷同心度较低,一般采用1.0um或1.5um的规格一般采用同心度1.0um或0.5um及以下的规格匹配液无须匹配液，无该项产品指标的成本和风险考虑需要内置一定匹配油用以满足预置纤与光纤对接时的光学特性，劣质产品或替代性产品一般难以满足要求，且匹配液存在受粉尘及其他颗粒污染的机率操作人员的技能要求专业要求较高，且需要配备较专业的研磨工具专业技能要求相对较低，无须进行陶瓷端面的现场研磨两型产品指标与应用时关键点的对比福建公司光纤接续匹配液由一种硅基合成液体混合了特殊配方的精微粉末所生产出来的触变胶体以3M为例：V型槽内预先灌注匹配液，匹配液可以大大减小插入损耗和回波损耗，从而优化接续性能以3M为例：每微米小于0.0005%光吸收率，相当于每个接头因此产生的损耗小于0.001dB正宗的光纤匹配液并非用于润滑和粘合光纤！福建公司主流生产厂家及产品应用情况有自主生产能力的国外主流厂家基本为3M、藤仓、住友、NWC、KOT，台湾厂家为上诠和宽原；国内厂家主要为烽火和宇特（宇特主要生产直通型），普天产品为住友与普天联合生产；国内绝大部分ODN厂家基本不能完全自主生产该产品（尤其是预埋型）；从各省公司的使用情况来看有通过代理公司购买的国外产品，也有直接购买国外或国内厂家产品的，绝大部分省公司所用的品牌都超过3种以上（3M公司产品占据的份额最大）；预埋型使用量占到80％以上，各省公司对预埋型和直通型产品的使用看法不一，但总体上看倾向使用预埋型。直通型最大的优势在于价格较低。总体来看，该产品一次制作合格率约在80％左右，施工装维人员素质较高的普遍成功率较高；现有FTTHODN故障中一半以上是由该器件引起的。让厂家对相关的施工及装维人员进行该产品的培训成为一种较为常见的手段；随着实装率的上升，该产品的用量将持续平稳的增大，且该产品现有单价较高（预埋型的普遍在25－30元），如纳入集采后能有效降低建设及装维成本，但由于该产品的特殊性（自主生产厂家较少、所处网络地位关键），采用何种方式纳入集采以及评价方式将直接关系到ODN的网络质量。厂家分布情况中国电信各省公司实际使用情况福建公司22目录一、光纤通信概述二、PON系统设计基础三、布线规范四、室内网络连接技术光纤通信基础知识光分路器基础知识现场活动连接器基础知识接入光缆基础知识福建公司•光缆结构分为缆芯、加强元件和护层三大部分。•缆芯结构可分为层绞式、骨架式、带式、束管式4种。•加强元件有两种设置方式，一种是放在缆芯中心的中心加强方式，常用于层绞式和骨架式，另一种是放在护层中的外层加强方式，常用于带式和束管式。加强元件一般采用圆形钢丝、扇形钢丝、钢绞线或钢管等。在强电磁干扰环境和雷区中可使用高强度的非金属材料玻璃丝和芳纶纤维等。•护层分为填充层、内护层、防水层、缓冲层、铠装层和外护层等。•光缆还必须有防止潮气浸入光缆内部的措施，一种是在缆芯内填充油膏，称为充油光缆；另一种是采用主动充气方式，称为充气光缆。23福建公司光纤参数单位G.652AG.652BG.652CG.652D模场直径（1310nm）μm(8.6-9.5)±0.5包成直径μm125±1纤芯同芯度差μm≤0.6包层不圆度%≤1光缆截止波长nm≤1260筛选应力Gpa≥0.69宏弯损耗1550nmdB≤0.11625nmdB≤0.1≤0.1≤0.1色散系数λ0minnm1300nmλ0maxnm1324nm零色散斜率S0maxps/nm2*km0.092光缆参数衰减系数最大值1310nmdB/km0.350.350.350.351550nm0.220.220.220.221625nm0.240.240.24PMDQM=20段，Q=0.01%ps/km1/20.50.20.50.2G.652单模光纤一、光纤-单模光纤的主要技术性能福建公司全谱传输（低水峰）小PMDG.652CG.652DG.652BG.652A新型标准单模光纤标准单模光纤小PMD、全谱传输G.652A、B、C、D四类光纤性能区别一、光纤-单模光纤的主要技术性能福建公司G.657光纤又称弯曲不敏感光纤，其最主要的特性是具有优异的耐弯曲