Cunoștințe de bază despre cablu de fibră optică

Fibră optică, cablu optic
1. Descrieți pe scurt compoziția fibrei optice.
Răspuns: O fibră optică constă din două părți de bază: un miez și un strat de placare din materiale optice transparente și un strat de acoperire.

2. Care sunt parametrii de bază care descriu caracteristicile de transmisie ale liniilor de fibră optică?
Răspuns: Inclusiv pierderea, dispersia, lățimea de bandă, lungimea de undă tăiată, diametrul câmpului de mod etc.

3. Care sunt motivele atenuării fibrei?
Răspuns: Atenuarea unei fibre optice se referă la scăderea puterii optice între două secțiuni transversale ale unei fibre optice, care este legată de lungimea de undă. Principalele cauze ale atenuării sunt împrăștierea, absorbția și pierderea optică din cauza conectorilor și îmbinărilor.

4. Cum este definit coeficientul de atenuare a fibrei?
Răspuns: Este definit de atenuarea (dB/km) pe unitatea de lungime a unei fibre uniforme în starea de echilibru.

5. Care este pierderea de inserție?
Răspuns: Se referă la atenuarea cauzată de inserarea componentelor optice (cum ar fi conectori sau cuple) în linia de transmisie optică.

6. Cu ce ​​este legată lățimea de bandă a fibrei optice?
Răspuns: Lățimea de bandă a unei fibre optice se referă la frecvența de modulație atunci când amplitudinea puterii optice este redusă cu 50% sau 3dB din amplitudinea frecvenței zero în funcția de transfer a fibrei optice. Lățimea de bandă a unei fibre optice este aproximativ invers proporțională cu lungimea acesteia, iar produsul lungimii lățimii de bandă este o constantă.

7. Câte tipuri de dispersie de fibre optice? Cu ce ​​are legatura?
Răspuns: Dispersia unei fibre optice se referă la lărgirea întârzierii grupului în cadrul unei fibre optice, inclusiv dispersia modală, dispersia materialului și dispersia structurală. Depinde de caracteristicile atât ale sursei de lumină, cât și ale fibrei optice.

8. Cum se descriu caracteristicile de dispersie ale semnalului care se propagă în fibra optică?
Răspuns: Poate fi descris prin trei mărimi fizice: lărgirea impulsului, lățimea de bandă a fibrei și coeficientul de dispersie a fibrei.

9. Care este lungimea de undă de tăiere?
Răspuns: Se referă la cea mai scurtă lungime de undă care poate transmite doar modul fundamental în fibra optică. Pentru o fibră cu un singur mod, lungimea de undă tăiată trebuie să fie mai mică decât lungimea de undă a luminii transmise.

10. Ce efect va avea dispersia fibrei optice asupra performanței sistemului de comunicații cu fibră optică?
Răspuns: Dispersia fibrei optice va face ca impulsul luminos să se extindă în timpul procesului de transmisie în fibra optică. Afectează dimensiunea ratei de eroare de biți, lungimea distanței de transmisie și dimensiunea ratei de sistem.

11. Ce este metoda backscatter?
Răspuns: Metoda backscatter este o metodă de măsurare a atenuării pe lungimea unei fibre optice. Cea mai mare parte a puterii optice din fibra optică se propagă în direcția înainte, dar o mică parte este împrăștiată înapoi spre iluminator. Utilizați un spectroscop pentru a observa curba de timp a retrodifuziei la iluminator. De la un capăt, pot fi măsurate nu numai lungimea și atenuarea fibrei optice uniforme conectate, ci și neregulile locale, punctele de întrerupere și îmbinările și conectorii cauzate de aceasta. Pierdere de putere optică.

12. Care este principiul de testare al reflectometrului optic în domeniul timpului (OTDR)? Care este funcția?
Răspuns: OTDR este realizat pe baza principiului retroîmprăștierii luminii și reflecției Fresnel. Utilizează lumina retroîmprăștiată generată atunci când lumina se propagă în fibra optică pentru a obține informații de atenuare. Poate fi folosit pentru a măsura atenuarea fibrelor optice, pierderea conectorului, locația defectului fibrei și înțelegerea distribuției pierderilor fibrelor optice pe lungime este un instrument indispensabil în construcția, întreținerea și monitorizarea cablurilor optice. Principalii săi parametri de index includ: intervalul dinamic, sensibilitatea, rezoluția, timpul de măsurare și zona oarbă etc.

13. Care este zona moartă a OTDR? Ce impact va avea asupra testării? Cum să faci față zonei oarbe în testul propriu-zis?
Răspuns: O serie de „puncte oarbe” cauzate de saturația capătului de recepție OTDR cauzată de reflectarea punctelor caracteristice, cum ar fi conectorii mobili și îmbinările mecanice sunt de obicei numite puncte moarte.
Există două tipuri de orbire în fibra optică: zonă oarbă de eveniment și zonă oarbă de atenuare: vârful de reflexie cauzat de intervenția conectorului mobil, lungimea distanței de la punctul de plecare al vârfului de reflexie până la vârful de saturație al receptorului. se numește zona oarbă a evenimentului; Conectorul mobil care intervine provoacă vârful de reflexie, iar distanța de la punctul de pornire al vârfului de reflexie până la punctul în care pot fi identificate alte evenimente se numește zonă moartă de atenuare.
Pentru OTDR, cu cât zona oarbă este mai mică, cu atât mai bine. Zona oarbă va crește odată cu creșterea lățimii impulsului. Deși creșterea lățimii impulsului mărește lungimea măsurării, crește și zona oarbă de măsurare. Prin urmare, la testarea fibrei optice, măsurarea fibrei optice a accesoriului OTDR și a punctului de eveniment adiacent Utilizați un impuls îngust și utilizați un impuls larg atunci când măsurați capătul îndepărtat al fibrei.

14. Poate măsura OTDR diferite tipuri de fibre optice?
Răspuns: Dacă utilizați un modul OTDR monomod pentru a măsura o fibră multimodală sau utilizați un modul OTDR multimod pentru a măsura o fibră monomod cu un diametru al miezului de 62,5 mm, rezultatul măsurării lungimii fibrei nu va fi afectat, dar pierderea de fibre nu va fi afectată. Rezultatele pierderii conectorului optic și ale pierderii de retur sunt incorecte. Prin urmare, atunci când se măsoară fibrele optice, pentru măsurare trebuie selectat un OTDR care se potrivește cu fibra optică testată, astfel încât toți indicatorii de performanță să fie corecti.

15. La ce se referă „1310nm” sau „1550nm” în instrumentele obișnuite de testare optică?
Răspuns: Se referă la lungimea de undă a semnalului optic. Gama de lungimi de undă utilizată pentru comunicația cu fibră optică este în regiunea infraroșu apropiat, iar lungimea de undă este între 800 nm și 1700 nm. Este adesea împărțit în bandă cu lungime de undă scurtă și bandă cu lungime de undă lungă, prima se referă la lungimea de undă de 850 nm, iar cea din urmă se referă la 1310 nm și 1550 nm.

16. În fibra optică comercială actuală, ce lungime de undă a luminii are cea mai mică dispersie? Ce lungime de undă a luminii are cea mai mică pierdere?
Răspuns: Lumina cu o lungime de undă de 1310 nm are cea mai mică dispersie, iar lumina cu o lungime de undă de 1550 nm are cea mai mică pierdere.

17. În funcție de modificarea indicelui de refracție al miezului fibrei, cum se clasifică fibra?
Răspuns: Poate fi împărțit în fibre trepte și fibre gradate. Fibra în pas are o lățime de bandă îngustă și este potrivită pentru comunicații la distanță scurtă de capacitate mică; fibra gradată are o lățime de bandă largă și este potrivită pentru comunicații de capacitate medie și mare.

18. În funcție de diferitele moduri de unde luminoase transmise în fibra optică, cum se clasifică fibra optică?
Răspuns: Poate fi împărțit în fibră monomod și fibră multimod. Diametrul miezului unei fibre monomode este de aproximativ 1-10μm. La o anumită lungime de undă de lucru, este transmis doar un singur mod fundamental, care este potrivit pentru sistemele de comunicații la distanță lungă de mare capacitate. Fibra multimodală poate transmite unde luminoase în mai multe moduri, iar diametrul său central este de aproximativ 50-60μm, iar performanța sa de transmisie este mai slabă decât cea a fibrei monomode.
La transmiterea protecției diferențiale curente a protecției multiplexare, se utilizează fibra optică multimodală între dispozitivul de conversie fotoelectrică instalat în camera de comunicații a substației și dispozitivul de protecție instalat în camera principală de control.

19. Care este semnificația deschiderii numerice (NA) a fibrei cu indice de treaptă?
Răspuns: Diafragma numerică (NA) indică capacitatea de recepție a luminii a fibrei optice. Cu cât NA este mai mare, cu atât este mai puternică capacitatea fibrei optice de a colecta lumina.

20. Care este birefringența unei fibre monomode?
Răspuns: Există două moduri de polarizare ortogonală într-o fibră cu un singur mod. Când fibra nu este complet simetrică cilindric, cele două moduri de polarizare ortogonală nu sunt degenerate. Valoarea absolută a diferenței indicelui de refracție dintre cele două moduri de polarizare ortogonală este Pentru birefringență.

21. Care sunt cele mai comune structuri de cabluri cu fibră optică?
Răspuns: Există două tipuri: tipul de răsucire a stratului și tipul scheletului.

22. Care sunt principalele componente ale cablurilor optice?
Răspuns: Este compus în principal din: miez de fibre, unguent de fibră optică, material de înveliș, PBT (tereftalat de polibutilenă) și alte materiale.

23. Care este armura cablului optic?
Răspuns: Se referă la elementul de protecție (de obicei, sârmă de oțel sau centură de oțel) utilizat în cablurile optice cu destinații speciale (cum ar fi cablurile optice submarine etc.). Armura este atașată de mantaua interioară a cablului optic.

24. Ce material este folosit pentru mantaua cablului?
Răspuns: Învelișul sau stratul cablului optic este de obicei compus din materiale de polietilenă (PE) și clorură de polivinil (PVC), iar funcția sa este de a proteja miezul cablului de influențele externe.

25. Enumeraţi cablurile optice speciale utilizate în sistemele de alimentare.
Răspuns: Există în principal trei tipuri de cabluri optice speciale:
Cablu optic compozit de sârmă de împământare (OPGW), fibra optică este plasată în linia de alimentare a structurii de toroane de aluminiu placate cu oțel. Aplicarea cablului optic OPGW joacă dubla funcție de fir de împământare și comunicare, îmbunătățind eficient rata de utilizare a stâlpilor de putere.
Cablu optic de tip Wrap (GWWOP), unde există linii de transmisie a energiei, acest tip de cablu optic este înfășurat sau suspendat pe firul de masă.
Cablul optic autoportant (ADSS) are o rezistență puternică la tracțiune și poate fi atârnat direct între doi stâlpi de putere, cu o lungime maximă de până la 1000 m.

26. Care sunt structurile de aplicare ale cablurilor optice OPGW?
Răspuns: includ în principal: 1) Structura țevilor din plastic + țevii de aluminiu; 2) Structura țevii centrale de plastic + țeavă de aluminiu; 3) Structura scheletului din aluminiu; 4) Structura țevii spiralate din aluminiu; 5) Structura țevii din oțel inoxidabil cu un singur strat (structură centrală a tubului din oțel inoxidabil, structură stratificată a tubului din oțel inoxidabil); 6) Structura tubului din oțel inoxidabil compozit (structură centrală a tubului din oțel inoxidabil, structură stratificată a tubului din oțel inoxidabil).

27. Care sunt componentele principale ale firului torsionat în afara miezului cablului optic OPGW?
Răspuns: Este compus din sârmă AA (sârmă din aliaj de aluminiu) și sârmă AS (sârmă de oțel placată cu aluminiu).

28. Pentru a alege modelul de cablu OPGW, care sunt condițiile tehnice care trebuie îndeplinite?
Răspuns: 1) Rezistența nominală la tracțiune (RTS) (kN) a cablului OPGW; 2) Numărul de nuclee de fibră (SM) ale cablului OPGW; 3) Curent de scurtcircuit (kA); 4) Timp de scurtcircuit (s); 5) Interval de temperatură (℃).

29. Cum este limitat gradul de îndoire a cablului optic?
Răspuns: Raza de îndoire a cablului de fibră optică nu trebuie să fie mai mică de 20 de ori diametrul exterior al cablului de fibră optică și nu trebuie să fie mai mică de 30 de ori diametrul exterior al cablului de fibră optică în timpul construcției (stare non-staționară ).

30. La ce ar trebui să se acorde atenție în proiectul de cablu optic ADSS?
Răspuns: Există trei tehnologii cheie: proiectarea mecanică a cablului optic, determinarea punctelor de suspendare și selectarea și instalarea hardware-ului de sprijin.

31. Care sunt principalele fitinguri ale cablurilor optice?
Răspuns: Fitingurile pentru cabluri optice se referă la hardware-ul utilizat pentru instalarea cablului optic, incluzând în principal: cleme de tensiune, cleme de suspensie, amortizoare de vibrații etc.

32. Care sunt cei mai de bază doi parametri de performanță ai conectorilor de fibră optică?
Răspuns: Conectorii de fibră optică sunt cunoscuți în mod obișnuit ca conectori activi. Pentru conectorii cu o singură fibră, cerințele de performanță optică sunt concentrate pe cei doi parametri de performanță de bază: pierderea de inserție și pierderea de retur.

33. Câte tipuri de conectori de fibră optică sunt utilizați în mod obișnuit?
Răspuns: Conform diferitelor metode de clasificare, conectorii de fibră optică pot fi împărțiți în diferite tipuri. În funcție de diferitele medii de transmisie, acestea pot fi împărțite în conectori de fibră monomod și conectori de fibră multimod; în funcție de diferite structuri, acestea pot fi împărțite în FC, SC, ST , D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT și alte tipuri; în funcție de capătul pinului, conectorul poate fi împărțit în FC, PC (UPC) și APC. Conectori de fibră optică utilizați în mod obișnuit: conectori de fibră optică FC/PC, conectori de fibră optică SC, conectori de fibră optică LC.

34. În sistemul de comunicații cu fibră optică, următoarele elemente sunt comune, vă rugăm să indicați numele acestora.
Adaptor tip AFC, FC Adaptor tip ST Adaptor tip SC
Conector tip FC/APC, FC/PC Conector tip SC Conector tip ST
Jumper LC Jumper MU Jumper monomod sau multimod

35. Care este pierderea de inserție (sau pierderea de inserție) a unui conector de fibră optică?
Răspuns: Se referă la cantitatea de reducere a puterii efective a liniei de transmisie cauzată de intervenția conectorului. Pentru utilizatori, cu cât valoarea este mai mică, cu atât mai bine. ITU-T stipulează că valoarea sa nu trebuie să fie mai mare de 0,5 dB.

36. Care este pierderea de retur a unui conector de fibră optică (sau numită atenuare de reflexie, pierdere de retur, pierdere de retur)?
Răspuns: Este o măsură a componentei puterii de intrare reflectată de conector și returnată de-a lungul canalului de intrare. Valoarea tipică nu trebuie să fie mai mică de 25 dB.

37. Care este diferența cea mai proeminentă dintre lumina emisă de diodele emițătoare de lumină și laserele cu semiconductor?
Răspuns: Lumina produsă de dioda emițătoare de lumină este lumină incoerentă cu un spectru larg de frecvență; lumina produsă de laser este lumină coerentă cu un spectru de frecvență îngust.

38. Care este diferența cea mai evidentă dintre caracteristicile de funcționare ale diodelor emițătoare de lumină (LED) și ale laserelor cu semiconductor (LD)?
Răspuns: LED-ul nu are un prag, în timp ce LD are un prag. Laserul va fi generat numai atunci când curentul injectat depășește pragul.

39. Care sunt cele două lasere semiconductoare cu un singur mod longitudinal utilizate în mod obișnuit?
Răspuns: Atât laserele DFB, cât și laserele DBR sunt lasere cu feedback distribuit, iar feedbackul lor optic este furnizat de rețeaua Bragg cu feedback distribuit în cavitatea optică.

40. Care sunt cele două tipuri principale de dispozitive optice de recepție?
Răspuns: Există în principal fotodiode (tuburi PIN) și fotodiode de avalanșă (APD).

41. Care sunt factorii care provoacă zgomot în sistemele de comunicații prin fibră optică?
Răspuns: Există zgomot cauzat de rata de stingere necalificată, zgomot cauzat de modificări aleatorii ale intensității luminii, zgomot cauzat de fluctuația de timp, zgomot punctual și zgomot termic al receptorului, zgomot de modul de fibră optică, zgomot cauzat de lărgirea pulsului cauzată de dispersie, și zgomotul de distribuție în modul LD, zgomotul generat de ciripitul de frecvență al LD ​​și zgomotul generat de reflexie.

42. Care sunt principalele fibre optice utilizate în prezent pentru construcția rețelelor de transport? Care sunt principalele sale caracteristici?
Răspuns: Există trei tipuri principale, și anume fibră monomod convențională G.652, fibră monomod cu dispersie deplasată G.653 și fibră cu dispersie deplasată non-zero G.655.
Fibra monomod G.652 are o dispersie mare în banda C 1530~1565nm și banda L 1565~1625nm, în general 17~22psnm•km, când rata sistemului ajunge la 2,5Gbit/s sau mai mult, compensarea dispersiei este necesar, la 10 Gbit/s Costul de compensare a dispersiei al sistemului este relativ mare și este cel mai comun tip de fibră pus în rețeaua de transmisie în prezent.
Dispersia fibrei G.653 cu deplasare de dispersie în banda C și banda L este, în general, de -1～3.5psnm•km, cu dispersie zero la 1550nm, iar rata de sistem poate ajunge la 20Gbit/s și 40Gbit/s. Este o transmisie cu o singură lungime de undă, la distanță ultra lungă. Cea mai bună fibră. Cu toate acestea, datorită caracteristicii sale de dispersie zero, atunci când DWDM este utilizat pentru extinderea capacității, vor apărea efecte neliniare, ceea ce duce la diafonia semnalului, ducând la amestecarea cu patru unde FWM, deci DWDM nu este potrivit.
Fibră G.655 non-zero cu dispersie deplasată: fibra G.655 non-zero cu dispersie decalată are o dispersie de 1～6psnm•km în banda C și, în general, 6-10psnm•km în banda L . Dispersia este mică și evită zero. Zona de dispersie nu numai că suprimă amestecarea cu patru valuri FWM, poate fi folosită pentru extinderea DWDM, dar poate deschide și sisteme de mare viteză. Noua fibră G.655 poate extinde aria efectivă la 1,5 până la 2 ori mai mare decât cea a fibrei obișnuite, iar aria efectivă mare poate reduce densitatea de putere și poate reduce efectul neliniar al fibrei.

43. Care este neliniaritatea fibrei optice?
Răspuns: Când puterea optică de intrare depășește o anumită valoare, indicele de refracție al fibrei optice va fi legat neliniar de puterea optică, iar împrăștierea Raman și Brillouin vor avea loc, ceea ce va schimba frecvența luminii incidente.

44. Care este efectul neliniarității fibrei asupra transmisiei?
Răspuns: Efectele neliniare vor cauza pierderi și interferențe suplimentare, deteriorând performanța sistemului. Sistemul WDM are putere optică mare și transmite o distanță lungă de-a lungul fibrei optice, astfel încât se generează distorsiuni neliniare. Există două tipuri de distorsiuni neliniare: împrăștierea stimulată și refracția neliniară. Printre acestea, împrăștierea stimulată include împrăștierea Raman și împrăștierea Brillouin. Cele două tipuri de împrăștiere de mai sus reduc energia luminii incidente și provoacă pierderi. Poate fi ignorat atunci când puterea fibrei de intrare este mică.

45. Ce este PON (Passive Optical Network)?
Răspuns: PON este o rețea optică cu buclă de fibră optică în rețeaua locală de acces a utilizatorilor, bazată pe componente optice pasive, cum ar fi cuplele și splitterele.