搜索
光缆抢修人员培训教材 (仆人福安)光纤通信技术发展概述光通信的发展史1880年，贝尔发明了光电话；1960年，美梅曼发明了第一个红宝石激光器；1962年，霍尔等研制出了半导体激光器；1966年，高锟发表了一篇奠定光纤通信基础的论文；1970年，康宁公司首先制成了20dB/km的低损耗石英光纤；1974年，多模光纤损耗降到了2dB/km；1976年，获得了1310和1550两个低损耗的长波长窗口；1980年，1550窗口处的光纤损耗低至0.2dB/km；80年代中期开始，已经获得小于0.4dB/km和0.25dB/km的商用光纤；阶段时间波长模式损耗速率距离用途第一代1973-19760.85多模2.5-350-1008-10市话局间中继第二代1976-19821.31多或单模0.55-1140M20-50中短距离长途、市话局间中继第三代1982-19881.31单模0.3-0.5622M50-100PDH、长途干线第四代1988-19961.55单模0.22.5G80-120SDH、第五代1996-至今1.55160*10GDWDM光纤通信系统的基本构成光源项目激光器(LD)发光二极管(LED)调制速率几吉赫几十兆赫输出光功率几十毫瓦几毫瓦光谱宽度窄宽驱动电路复杂简单温度影响大小可靠性较低较高寿命较短较长应用高速长距离低速短距离光纤的分类项目单模光纤多模光纤芯径细：9-10μm较粗：50-100μm传输带宽很宽：约100GHz较窄：约1GHz与光源耦合较难简单精度较高较低适用场合长距离、大容量、高速、多波长系统中短距离、中小容量、单波长系统应用电信干线传输以太网、FDDIG.652光纤•常规单模光纤或非色散位移光纤•零色散波长在1.31μm处，在1.55μm处衰减最小，但有较大的正色散，约为18ps/(nm·km)。•工作波长既可选用1.31μm，又可选用1.55μm。最佳工作波长在1.31μm。•利用G.652光纤进行速率为2.5Gb/s以上的信号长途传输时，必须引入色散补偿光纤进行色散补偿，并需引入更多的掺铒光纤放大器来补偿由于引入色散补偿光纤所产生的损耗。•可进一步分为G.652A、G.652B、G.652C•G.652A光纤主要适用于ITU-TG.957规定的SDH传输系统和G.691规定的带光放大的高至STM-16的单通道SDH传输系统。•G.652B光纤主要适用于ITU-TG.957规定的SDH传输系统和G.691规定的带光放大的高至STM-64的单通道SDH传输系统及直到STM-64的ITU-TG.692带光放大的波分复用传输系统。•G.652C光纤又称为低水峰光纤，其商用光纤有Lucent的全波光纤(All-wareFiber)等。它消除了常规光纤在1385nm附近由于OH根离子吸收造成的损耗峰，使光纤在1310-1600nm的损耗都趋于平坦。G.655光纤•非零色散位移光纤(NZDSF)•在1994年专门为新一代光放大MWDM传输系统设计和制造的光纤。•属色散位移光纤，但在1550nm处色散不是零，用以平衡四波混频等非线性效应。•用较低的色散抑制了四波混频等非线性效应，使其能用于高速率(10Gb/s以上)、大容量、DWDM的长距离光纤通信系统中。•可进一步分为G.655A和G.655B两个子类•G.655A适用于ITU-TG.691规定的带光放大器的单通道SDH系统和通道速率为STM-64、通道间隔不小于200GHz的G.692带光放大器的波分复用传输系统。只能使用在C波段。•G.655B适用于通道间隔不大于100GHz的G.692密集波分复用传输系统。可以使用在C波段，也可以使用在L波段。•两者不同还在于在C波段的色散值不同。G.655A光纤的色散值为0.1-6ps/(nm·km)，G.655B光纤的色散值为1-10ps/(nm·km)。光纤通信的主要特点•通信容量大，传输距离长•抗电磁干扰，传输质量佳•信号串扰小，保密性能好•原材料丰富，节省了有色金属，环保•光纤尺寸小，质量轻，便于敷设和运输•光缆适应性强，寿命长传输网光缆建设种类繁多，从敷设方式分，有直埋、架空、管道、硅芯管道、自承式架空等多种方式。从建设方式分，有合建、自建、租用、购买等方式，网络元素包括管道、光缆、光纤、波道、电路、通信杆路、电力杆路，合作伙伴包括其他运营商、铁路、电力、广电、部队等。第一章光纤接续第一节：光纤接续光纤接续一般可分为两大类：光纤的固定接续（俗称死接头），活动连接（俗称活接头）。活动连接一般是在机房内进行连接，利用光珐琅盘把带有连接头的光纤进行连接，该方法灵活方便，操作简单，我们主要是讲光纤的固定接续。光纤固定接续是光缆线路施工中较常见的一种方法，其接续方法有熔接法和非熔接法两种。目前，光纤的固定接续大都采用熔接法，这种方法的优点是光纤连接方式应用场合主要方法固定连接（死接头）光缆线路中光纤间的永久性连接1、熔接法－－采用自动熔接机2、非熔接法－－又称机械连接法，采用光纤接续子完成活动连接（活接头）传输设备与光纤的连接光连接器。种类按结构分：FC、SC、ST、DIN、MU等多种；按插针端面分：FC、PC(UPC)、APC等临时连接测量尾纤、假纤与被测光纤间耦合、连接V型槽对准、弹性毛细管连接、临时性固定连接的连接损耗低，安全可靠，受外界影响小，昀大的缺点是需要价格昂贵的熔接机具。接续操作过程一般分为：剥除光纤覆层、光纤端面处理、光纤熔接、光纤接头保护、余纤的盘留等。1、剥除光纤涂覆层：利用涂覆剥除器（MILLER钳）剥除光纤涂覆层约30~40mm左右，然后用浸有无水酒精的清洁纸或纱布檫拭光纤表面，直至檫得发出“吱吱”的响声为止。在剥除中应注意用力要适中均匀，用力过大会损伤纤芯或切断用纤，用力小了光纤护层剥不下来。2、光纤端面处理：这是光纤接续处理技术的关键，端面的好坏直接影响到接续的行贿量。光纤切割是利用石英玻璃的脆性来达到光纤切断面的光滑，无毛刺。如果操作不当，将会出现光纤断面倾斜、有缺口、有毛刺或纤芯损伤等现象。造成接续不良。纤芯切断长度根据熔接机的限制或热缩管的长度来确定，一般为16±0.5mm。3、光纤熔接：将制做好的端面的光纤放置在熔接机的V型槽中，接下熔接机的“SET”键，即可完成整个熔接过种（其中包括调间隔、调焦、清灰、端面检查、对纤芯、熔接、检查及推定损耗等动作），在操作过程中应避免端面与任何地方接触，保持纤芯干净。4、光纤接头保护：主要是增加接头处的抗拉、抗弯曲的强度。将套有热缩套管的纤芯轻轻地移到熔接部位（熔接之前，将保护管预先放入光纤的某一端），熔接部位一定要在保护管的中心，并将保护管放入熔接机的加热器中，用左侧的光纤轻轻下压，使左侧光纤钳合上。再轻轻地压下右侧光纤，使右侧光纤合上，然后关闭加热器盖。接下“NEATERSET”键，面板上的红灯亮，此时加热器开始加热，直至保护套管端部完全收缩为止。同时应注意确保光纤被覆部位的清洁，保持光纤笔直，不要扭曲光纤熔接部位。如果收缩不均匀，可延长加热时间，如果加热时产生气泡，可降低加热温度。5、余纤的盘留：为了保证光纤的接续质量和有利于今后接头的维修，光纤都要在接头的两边留有一定长度的余纤，一般用于盘纤，接续的余纤长度应大于1米。不同的光缆接续盒有不同的处理方法，大致的方法都是将余纤盘绕在接续盒的托盘上，尽量地盘大圈，一般其弯曲半径应不小于3.5cm。第二节：光缆介绍及光缆接续一、光缆介绍：（一）、光缆的结构：为了构成实用的传输线路，需要将光纤制成光缆。其结构大体上可分为缆芯、加强件和护层三部份组成。缆芯是主体，由光纤芯线组成，也是我们平常所说的光纤；加强芯通常为钢丝或金属纤维组成；护层通常有内护层（聚乙烯和聚氯乙烯等）和外护层（铝护套、钢带铠装和聚乙烯等）两种组成。（二）、光缆的分类1、根据缆芯结构的不同，可分为紧结构和松结构光缆。2、从使用场合和敷设方式上分，可分为长途光缆（直埋、管道、架空、水底光缆）、海底光缆、用户光缆、局内光缆以及根据特殊使用环境条件而制造的专用光缆，如野战光缆等。3、从光缆结构上分，可分为层绞式光缆（大部份属紧套光缆）、集中单位式光缆、骨架式光缆、带状光缆以及大束管式（中心管式）光缆等。根据我们目前所维护的线路情况、主要介绍目前维护的且具有代表性的两种光缆：（1）、集中单位式光缆：该光缆是目前维护昀我的一种光缆，它是将几芯或十几芯的缆芯为一个单位组成一管，然后按顺序排列组合成缆，中间为加强芯。（2）、大束管式光缆：该光缆是近年来发展较快的一种光缆，它相当于把松套管扩大为整个缆芯，成为一个大管，将光纤集中放在其中，置于光缆的中心位置，改善了光纤的活动空间。加强元件也相应地由缆芯中央移到外部的护层两侧中，同时将抗拉功能与护套功能结合起来，达到一材两用的设计目地。光纤束中的光纤采用颜色的扎带捆扎成束，一个中心管可以放置多个纤束，总的光纤数可达近一百多根。（三）、对光缆的基本要求1、光缆芯数系列：依照应用场合、业务量需要和扩容需要光缆芯系列通常为4芯、6芯、8芯等按偶数递增，直至一、两百芯不等。2、光缆的机械性能：光缆应能经受拉伸、冲击、反复弯曲、扭转、钩挂、卷绕等检验。3、光缆的防护性能：光缆应具备防潮、防水、防火等性能。此外，还应根据使用条件及安装环境具备防白蚁、鼠、昆虫侵袭，以及防腐、防雷等性能。（四）、光缆端别及光缆芯线色谱的识别1、根据各不同生产厂家的规定，光缆的端别可按如下方法识别：2、面向光缆端头，以领色为首芯，顺时针排列为A端，逆时针排列为B端。其它光缆可根据结构按红起蓝止（以红色为首管，按顺时针排列为A端，蓝色为昀后一管，反之为B端）和红蓝相邻（以红色为首管，蓝色为第2管，其它按顺时针排列为A端，反之为B端）的方法进判别。3、光缆缆芯的色谱：由于各光缆厂家不同，目前我们所维护的光缆线路的芯线排列顺序也不相同。如12芯按蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、本色、粉红（天蓝）。8芯按白、红、蓝、黄、绿、棕、橙、紫。另外，光缆头有红色标志的为A端，绿（蓝）色标志的为B端，也可以按护套计米数小的为A端。二、光缆接续光缆接续一般是指光缆护套的接续和光纤的接续在接续前一般应检查光纤芯数、结构程式等是否一致。通常整个光缆的接续按以下步骤进行：1、开剥光缆，剥除光缆护套（使用工具：光缆开剥刀或横纵向开剥刀）。2、清洗、去除光缆内的填充物和油膏。3、光缆和加强芯的固定。4、光纤的接续。5、光纤接头的保护。6、光纤余纤的盘留处理。7接续盒的封装。8、清理现场。9，机房测试并存盘（OTDR）。第三节：光缆成端及分支引接一、光缆成端光缆线路到达端局、中继站需与光端机或中继器相连接，通常采用光缆终端局进行成端，根据光缆终端盒的不同，其成端的方法也不相同，接续过程大致与光缆接续相同，其不同之处是光缆与尾纤相连接，而不是光缆与光缆的连接。在接续前应将尾纤逐一编号，与光缆线路和光端站一一对应，以免造成纤芯混乱。将成端后的尾纤连接头应按要求插入光分配（ODF）架的连接插座内，暂进不插入的连接头应按要求盖上保护帽，以免损伤和灰尘堵塞连接头，造成连接损耗增大或不通。二、光缆的分支引接目前，为了使干线光缆与城区网络连接都能构成网络，在光缆干线上都给各用户单位留有分支点，各引接任务已基本完成，其引接接续过程与光缆接续大致相同，但在分支引接前应注意以下几个问题：一是被分支的光纤应与机房资料一致，作业前应做到心中有数；二是打开接头盒后应与机房取得联系，确认被引接的光纤后，方可作业，并做好登记；三是在作业时应保持其它光纤不动，同时应做好相应的保护；四是在原接头盒的基础上作业，动作不能过大，以免造成其它线路中断。第四节：光缆接头盒介绍光缆接头盒应具备优良的机械性能，并具有防潮、防水性能。根据不同厂家生产，目前接头盒的种类较多，其内部结构基本不变。内部结构包括以下部分：1、支撑架：是内部构件的主体。2、光缆固定装置：用于光缆与底座固定和光缆加强元件固定。一是光缆加强芯在内部的固定；二是光缆与支撑架夹紧的固定；三是光缆与接头盒进出缆用热缩护套密封固定