光纤中的多种光学模式芯径_光纤光缆必掌握的21条基础知识全解析

2021年11月6日 1点热度 0条评论 来源: weixin_39737111

光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。传输原理是“光的全反射”,光纤通讯有良好的特性,如:保密性、容量高、速率高等。所以光纤应用极为广泛,大致有以下几类:

1、骨干传输网络(SDH/SONET),如各大城市之间、各大洋底的海底光缆等;

2、以太网(GBE),包括现在的光纤到户(FTTH)、到楼(FTTB)、到社区等,主要是我们家庭、办公网络;

3、数据网络(Fiber channel),各种存储设备、数据库,包括正在发展的云计算服务系统;

4、有线电视传输(PIN接收);

5、其他特种用途传输,如战机、舰船。

下面是为大家总结的光纤光缆的21条基础知识点

1.简述光纤的组成

答:光纤由两个基本部分组成:由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。 

2.描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些?

答:包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。 

3. 产生光纤衰减的原因有什么?

答:光纤中光功率沿纵轴逐渐减小。光功率减小与波长有关。光纤链路中,光功率减小主要原因是散射、吸收,以及连接器和熔接接头造成的光功率损耗。衰减的单位为dB。

产生原因:使光纤产生衰减的原因很多,主要有:吸收衰减,包括杂质吸收和本征吸收;散射衰减,包括线性散射、非线性散射和结构不完整散射等;其它衰减,包括微弯曲衰减等。其中最主要的是杂质吸收引起衰减。

4.光纤的带宽与什么有关?

答:光纤的带宽指的是:在光纤的传递函数中,光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。光纤的带宽近似与其长度成反比,带宽长度的乘积是一常量。

光纤中由光源光谱成分中不同波长的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。

5.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述?

答:可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。

6.什么是截止波长?

答:是指光纤中只能传导基模的最短波长。对于单模光纤,其截止波长必须短于传导光的波长。

7.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响?

答:光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。影响误码率的大小,和传输距离的长短,以及系统速率的大小。

8.光时域反射计(OTDR)的测试原理是什么?有何功能?

答:OTDR基于光的背向散射与菲涅耳反射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等,是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。其主要指标参数包括:动态范围、灵敏度、分辨率、测量时间和盲区等。

9.常见光测试仪表中的“1310nm”或“1550nm”指的是什么?

答:指的是光信号的波长。光纤通信使用的波长范围处于近红外区,波长在800nm~1700nm之间。常将其分为短波长波段和长波长波段,前者指850nm波长,后者指1310nm和1550nm。

光纤通信工作波长在于近红外区,波段有: 

O波段:1260nm到1310nm

E波段:1360nm到1460nm

S波段:1460nm到1530nm

C波段:1535nm到1565nm

L波段:1565nm到1625nm

U波段:1640nm到1675nm

单模光纤通常工作在1310nm、1550nm和1625nm。

10.在目前商用光纤中,什么波长的光具有最小色散?什么波长的光具有具有最小损耗?

答:1310nm波长的光具有最小色散,1550nm波长的光具有最小损耗。

11.根据光纤中传输光波模式的不同,光纤如何分类?

答:可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤芯径约在1~10μm之间,在给定的工作波长上,只传输单一基模,适于大容量长距离通信系统。多模光纤能传输多个模式的光波,芯径约在50~60μm之间,传输性能比单模光纤差。

12.最常见的光缆结构有几种?

答:有层绞式和骨架式两种。 

13.光缆主要由什么组成?

答:主要由:纤芯、光纤油膏、护套材料、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等材料组成。

14.光缆的铠装是指什么?

答:是指在特殊用途的光缆中(如海底光缆等)所使用的保护元件(通常为钢丝或钢带)。铠装都附在光缆的内护套上。

15.光纤连接器有两个最基本的性能参数,分别是什么?

答:光纤连接器俗称活接头。对于单纤连接器光性能方面的要求,重点是在介入损耗和回波损耗这两个最基本的性能参数上。

16.常用的光纤连接器有几类?

答:按照不同的分类方法,光纤连接器可以分为不同的种类,按传输媒介的不同可分为单模光纤连接器和多模光纤连接器;按结构的不同可分为FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各种型式;按连接器的插针端面可分为FC、PC(UPC)和APC。常用的光纤连接器:FC/PC型光纤连接器、SC型光纤连接器,LC型光纤连接器。

17.光纤熔接图示

18.目前用于传输网建设的光纤主要有哪些?

答:主要有三种,即G.652常规单模光纤、G.653色散位移单模光纤和G.655非零色散位移光纤。

19.什么是PON(无源光网络)?

答:PON是本地用户接入网中的光纤环路光网络,基于无源光器件,如耦合器、分光器。

20.光纤连接器

光纤适配器

PC/UPC/APC光纤截面

光纤接头的截面应该分为PC、UPC、APC。

PC和UPC为光纤微球型端面是与陶瓷体的端面是平行的,工业标准的回波损耗分别为-35dB和-50dB。

APC截面8度倾斜角,为了减少反射,工业标准的回波损耗为-60dB。

21.光耦合器

光纤耦合器(Coupler)又称分路器(Splitter),是将光信号从一条光纤中分至多条光纤中的元件。

耦合器是双向无源器件,基本形式有树型、星型。

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    原文作者:weixin_39737111
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