Основни познания за оптичния кабел

Оптично влакно, оптичен кабел
1. Опишете накратко състава на оптичното влакно.
Отговор: Оптичното влакно се състои от две основни части: сърцевина и облицовъчен слой от прозрачни оптични материали и покривен слой.

2. Кои са основните параметри, описващи характеристиките на предаване на оптичните влакна?
Отговор: Включително загуба, дисперсия, честотна лента, гранична дължина на вълната, диаметър на полето на режима и др.

3. Какви са причините за затихване на влакната?
Отговор: Затихването на оптично влакно се отнася до намаляването на оптичната мощност между две напречни сечения на оптично влакно, което е свързано с дължината на вълната. Основните причини за затихване са разсейване, поглъщане и оптична загуба поради конектори и съединения.

4. Как се определя коефициентът на затихване на влакното?
Отговор: Определя се от затихването (dB/km) на единица дължина на еднородно влакно в стационарно състояние.

5. Каква е загубата на вмъкване?
Отговор: Отнася се до затихването, причинено от вмъкването на оптични компоненти (като конектори или съединители) в оптичната предавателна линия.

6. С какво е свързана честотната лента на оптичното влакно?
Отговор: Широчината на честотната лента на оптично влакно се отнася до честотата на модулация, когато амплитудата на оптичната мощност е намалена с 50% или 3dB от амплитудата на нулевата честота в преносната функция на оптичното влакно. Широчината на честотната лента на оптично влакно е приблизително обратно пропорционална на дължината му, а произведението на дължината на честотната лента е константа.

7. Колко вида дисперсия на оптични влакна? С какво е свързано?
Отговор: Дисперсията на оптично влакно се отнася до разширяването на груповото закъснение в рамките на оптично влакно, включително модална дисперсия, материална дисперсия и структурна дисперсия. Зависи от характеристиките както на източника на светлина, така и на оптичното влакно.

8. Как да опиша дисперсионните характеристики на сигнала, който се разпространява в оптичното влакно?
Отговор: Може да се опише с три физически величини: разширяване на импулса, честотна лента на влакното и коефициент на дисперсия на влакното.

9. Каква е граничната дължина на вълната?
Отговор: Отнася се до най-късата дължина на вълната, която може да предава само основния режим в оптичното влакно. За едномодово влакно, неговата гранична дължина на вълната трябва да бъде по-къса от дължината на вълната на предаваната светлина.

10. Какъв ефект ще има дисперсията на оптичното влакно върху работата на комуникационната система с оптични влакна?
Отговор: Дисперсията на оптичното влакно ще доведе до разширяване на светлинния импулс по време на процеса на предаване в оптичното влакно. Влияе върху размера на честотата на битовите грешки, дължината на разстоянието на предаване и размера на системната скорост.

11. Какво представлява методът на обратното разсейване?
Отговор: Методът на обратното разсейване е метод за измерване на затихването по дължината на оптично влакно. По-голямата част от оптичната мощност в оптичното влакно се разпространява в посока напред, но малка част се разпръсква обратно към осветителя. Използвайте спектроскоп, за да наблюдавате времевата крива на обратното разсейване в осветителя. От единия край могат да бъдат измерени не само дължината и затихването на еднородното оптично влакно, свързано, но и локални неравности, точки на прекъсване и фуги и конектори, причинени от него. Загуба на оптична мощност.

12. Какъв е принципът на тестване на оптичния рефлектометър с времева област (OTDR)? Каква е функцията?
Отговор: OTDR е направен на принципа на обратното разсейване на светлината и отражението на Френел. Той използва обратно разсеяната светлина, генерирана, когато светлината се разпространява в оптичното влакно, за да получи информация за затихване. Може да се използва за измерване на затихване на оптични влакна, загуба на конектор, местоположение на повреда на влакна и Разбирането на разпределението на загубите на оптичните влакна по дължината е незаменим инструмент при изграждането, поддръжката и наблюдението на оптични кабели. Основните му индексни параметри включват: динамичен диапазон, чувствителност, разделителна способност, време на измерване и сляпа зона и др.

13. Каква е мъртвата зона на OTDR? Какво влияние ще има върху тестването? Как да се справим със сляпата зона в действителния тест?
Отговор: Поредица от "слепи петна", причинени от насищането на приемния край на OTDR, причинено от отразяването на характерни точки като подвижни конектори и механични съединения, обикновено се наричат ​​слепи петна.
Има два вида слепота в оптичните влакна: сляпа зона за събитие и сляпа зона на затихване: пикът на отражение, причинен от намесата на подвижния конектор, дължината на разстоянието от началната точка на пика на отражение до пика на насищане на приемника се нарича сляпа зона за събитие; Интервенционният подвижен съединител причинява пика на отражението, а разстоянието от началната точка на пика на отражението до точката, където могат да бъдат идентифицирани други събития, се нарича мъртва зона на затихване.
За OTDR, колкото по-малка е сляпата зона, толкова по-добре. Слепата зона ще се увеличава с увеличаване на ширината на импулса. Въпреки че увеличаването на ширината на импулса увеличава дължината на измерване, то също така увеличава сляпата зона на измерване. Следователно, когато тествате оптичното влакно, измерването на оптичното влакно на OTDR аксесоара и съседната точка на събитие Използвайте тесен импулс и използвайте широк импулс, когато измервате далечния край на влакното.

14. Може ли OTDR да измерва различни видове оптични влакна?
Отговор: Ако използвате едномодов OTDR модул за измерване на многомодово влакно или използвате многомодов OTDR модул за измерване на едномодово влакно с диаметър на сърцевината от 62,5 mm, резултатът от измерването на дължината на влакното няма да бъде засегнат, но загубата на влакна няма да бъде засегната. Резултатите от загуба на оптичен конектор и загуба на връщане са неправилни. Следователно, когато се измерват оптични влакна, за измерване трябва да бъде избран OTDR, който съответства на тестваното оптично влакно, така че всички показатели за ефективност да са правилни.

15. За какво се отнася "1310nm" или "1550nm" в обикновените оптични тестови инструменти?
Отговор: Отнася се до дължината на вълната на оптичния сигнал. Обхватът на дължината на вълната, използван за комуникация с оптични влакна, е в близката инфрачервена област, а дължината на вълната е между 800 nm и 1700 nm. Често се разделя на лента с къса и дълга вълна, първата се отнася до 850nm дължина на вълната, а втората се отнася до 1310nm и 1550nm.

16. В сегашното търговско оптично влакно каква дължина на вълната на светлината има най-малка дисперсия? Коя дължина на вълната на светлината има най-малка загуба?
Отговор: Светлината с дължина на вълната 1310nm има най-малка дисперсия, а светлината с дължина на вълната 1550nm има най-малка загуба.

17. Как да класифицираме влакното според промяната на коефициента на пречупване на сърцевината на влакното?
Отговор: Може да се раздели на стъпаловидно влакно и степенувано влакно. Стъпковото влакно има тясна честотна лента и е подходящо за комуникации на къси разстояния с малък капацитет; градуираните влакна имат широка честотна лента и са подходящи за комуникации със среден и голям капацитет.

18. Как да класифицираме оптичното влакно според различните режими на светлинни вълни, предавани в оптичното влакно?
Отговор: Може да се раздели на едномодово влакно и многомодово влакно. Диаметърът на сърцевината на едномодово влакно е около 1-10μm. При дадена работна дължина на вълната се предава само един основен режим, който е подходящ за системи за комуникация на дълги разстояния с голям капацитет. Многомодовото влакно може да предава светлинни вълни в множество режими, а диаметърът на сърцевината му е около 50-60μm, а ефективността му на предаване е по-лоша от тази на едномодовото влакно.
При предаване на текущата диференциална защита на мултиплексираща защита се използва многомодово оптично влакно между фотоелектричното преобразувателно устройство, инсталирано в комуникационното помещение на подстанцията, и защитното устройство, инсталирано в основната контролна зала.

19. Какво е значението на цифровата апертура (NA) на влакното с индекс на стъпка?
Отговор: Числовата апертура (NA) показва способността на оптичното влакно да приема светлина. Колкото по-голям е NA, толкова по-силна е способността на оптичното влакно да събира светлина.

20. Какво е двойното пречупване на едномодовото влакно?
Отговор: В едномодовото влакно има два ортогонални поляризационни режима. Когато влакното не е напълно цилиндрично симетрично, двата ортогонални поляризационни режима не са изродени. Абсолютната стойност на разликата в индекса на пречупване между двата ортогонални поляризационни режима е За двупречупване.

21. Кои са най-често срещаните оптични кабелни структури?
Отговор: Има два типа: тип усукване на слоя и тип скелет.

22. Кои са основните компоненти на оптичните кабели?
Отговор: Състои се главно от: ядро ​​на влакна, мехлем от оптични влакна, материал за обвивка, PBT (полибутилен терефталат) и други материали.

23. Каква е бронята на оптичния кабел?
Отговор: Отнася се до защитния елемент (обикновено стоманена тел или стоманен колан), използван в оптични кабели със специално предназначение (като подводни оптични кабели и др.). Бронята е прикрепена към вътрешната обвивка на оптичния кабел.

24. Какъв материал е използван за кабелната обвивка?
Отговор: Обвивката или слоят на оптичния кабел обикновено се състои от полиетилен (PE) и поливинилхлорид (PVC) материали, като функцията му е да предпазва кабелната сърцевина от външни влияния.

25. Избройте специалните оптични кабели, използвани в енергийните системи.
Отговор: Има основно три вида специални оптични кабели:
Композитен оптичен кабел за заземен проводник (OPGW), оптичното влакно е поставено в захранващата линия на стоманената алуминиева нишка. Прилагането на оптичен кабел OPGW изпълнява двойната функция на заземяващ проводник и комуникация, като ефективно подобрява степента на използване на електрическите стълбове.
Оптичен кабел с обвивка (GWWOP), където има електропреносни линии, този тип оптичен кабел е навит или окачен на заземяващия проводник.
Самоносещият се оптичен кабел (ADSS) има силна якост на опън и може да бъде окачен директно между два захранващи стълба, с максимален обхват до 1000 m.

26. Какви са структурите на приложение на оптичните кабели OPGW?
Отговор: Основно включват: 1) Структурата на пластмасови тръби + алуминиева тръба; 2) Структурата на централна пластмасова тръба + алуминиева тръба; 3) Алуминиева скелетна конструкция; 4) Спирална алуминиева тръбна структура; 5) Еднослойна тръбна структура от неръждаема стомана (централна тръбна структура от неръждаема стомана, слоеста структура от неръждаема стомана); 6) Композитна тръбна структура от неръждаема стомана (централна тръбна структура от неръждаема стомана, слоеста структура от неръждаема стомана).

27. Кои са основните компоненти на многожилния проводник извън сърцевината на оптичния кабел OPGW?
Отговор: Състои се от тел AA (тел от алуминиева сплав) и AS тел (алуминиева тел от стомана).

28. За да изберете модела на кабел OPGW, какви са техническите условия, които трябва да бъдат изпълнени?
Отговор: 1) Номинална якост на опън (RTS) (kN) на OPGW кабел; 2) Брой влакнести жила (SM) на OPGW кабела; 3) Ток на късо съединение (kA); 4) Време на късо съединение (s); 5) Температурен диапазон (℃).

29. Как се ограничава степента на огъване на оптичния кабел?
Отговор: Радиусът на огъване на оптичния кабел не трябва да бъде по-малък от 20 пъти външния диаметър на оптичния кабел и не трябва да бъде по-малък от 30 пъти външния диаметър на оптичния кабел по време на строителството (нестационарно състояние ).

30. На какво трябва да се обърне внимание в проекта за оптичен кабел ADSS?
Отговор: Има три ключови технологии: механично проектиране на оптичен кабел, определяне на точките на окачване и избор и монтаж на поддържащ хардуер.

31. Кои са основните фитинги за оптични кабели?
Отговор: Фитингите за оптични кабели се отнасят до хардуера, използван за инсталиране на оптичния кабел, основно включващ: скоби за напрежение, скоби за окачване, абсорбатори на вибрации и др.

32. Кои са двата най-основни параметъра на производителност на конекторите за оптични влакна?
Отговор: Конекторите за оптични влакна са широко известни като съединители под напрежение. За конекторите с единични влакна изискванията за оптичната производителност са фокусирани върху двата най-основни параметъра на производителност – загуба на вмъкване и загуба на връщане.

33. Колко вида конектори за оптични влакна обикновено се използват?
Отговор: Според различни методи за класификация, конекторите за оптични влакна могат да бъдат разделени на различни типове. Според различните предавателни среди, те могат да бъдат разделени на едномодови влакнести конектори и многомодови влакнести конектори; според различни структури те могат да бъдат разделени на FC, SC, ST , D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT и други видове; според края на щифта на конектора може да се раздели на FC, PC (UPC) и APC. Често използвани оптични конектори: FC/PC оптични конектори, SC оптични конектори, LC конектори за оптични влакна.

34. В системата за комуникация с оптични влакна следните елементи са често срещани, моля, посочете техните имена.
AFC, FC адаптер тип ST адаптер тип SC адаптер
FC/APC, FC/PC конектор тип SC конектор тип ST конектор
LC джъмпер MU джъмпер Едномодов или многорежимен джъмпер

35. Каква е загубата на вмъкване (или загубата при вмъкване) на конектор за оптични влакна?
Отговор: Отнася се до количеството намаляване на ефективната мощност на преносната линия, причинено от намесата на съединителя. За потребителите, колкото по-малка е стойността, толкова по-добре. ITU-T постановява, че стойността му не трябва да бъде по-голяма от 0,5 dB.

36. Каква е обратната загуба на конектор за оптично влакно (или наречена затихване на отражение, обратна загуба, обратна загуба)?
Отговор: Това е мярка за компонента на входната мощност, отразен от конектора и върнат по входния канал. Типичната стойност не трябва да бъде по-малка от 25 dB.

37. Каква е най-важната разлика между светлината, излъчвана от диоди и полупроводникови лазери?
Отговор: Светлината, произведена от светодиода е некохерентна светлина с широк честотен спектър; светлината, произведена от лазера, е кохерентна светлина с тесен честотен спектър.

38. Каква е най-очевидната разлика между работните характеристики на диодите, излъчващи светлина (LED) и полупроводниковите лазери (LD)?
Отговор: LED няма праг, докато LD има праг. Лазерът ще се генерира само когато инжектираният ток надвиши прага.

39. Кои са двата често използвани едномодови полупроводникови лазери с надлъжен режим?
Отговор: Както DFB лазерите, така и DBR лазерите са лазери с разпределена обратна връзка и тяхната оптична обратна връзка се осигурява от разпределената обратна връзка Браг решетка в оптичната кухина.

40. Кои са двата основни типа оптични приемни устройства?
Отговор: Има основно фотодиоди (PIN тръби) и лавинни фотодиоди (APD).

41. Кои са факторите, които причиняват шум в комуникационните системи с оптични влакна?
Отговор: Има шум, причинен от неквалифицирано съотношение на угасване, шум, причинен от произволни промени в интензитета на светлината, шум, причинен от трептене във времето, точков шум и термичен шум на приемника, шум в режима на оптично влакно, шум, причинен от разширяване на импулса, причинено от дисперсия, и шум в разпределението на режима LD, шумът, генериран от честотния сигнал на LD, и шумът, генериран от отражението.

42. Кои са основните оптични влакна, използвани в момента за изграждане на преносна мрежа? Какви са основните му характеристики?
Отговор: Има три основни типа, а именно G.652 конвенционално едномодово влакно, G.653 едномодово влакно с изместване на дисперсия и G.655 влакно с ненулева дисперсия изместено.
Едномодовото влакно G.652 има голяма дисперсия в C-лента 1530~1565nm и L-лента 1565~1625nm, обикновено 17~22psnm•km, когато скоростта на системата достигне 2,5Gbit/s или повече, компенсацията на дисперсията е изисква се, при 10Gbit/s Компенсацията на дисперсията на системата е относително висока и това е най-често срещаният тип влакно, положено в преносната мрежа в момента.
Дисперсията на G.653 дисперсионно изместено влакно в C-лента и L-лента обикновено е -1～3.5psnm•km, с нулева дисперсия при 1550nm, а скоростта на системата може да достигне 20Gbit/s и 40Gbit/s. Това е предаване на ултра дълги разстояния с една дължина на вълната. Най-добрите фибри. Въпреки това, поради неговата характеристика на нулева дисперсия, когато DWDM се използва за разширяване на капацитета, ще възникнат нелинейни ефекти, водещи до кръстосани смущения в сигнала, което води до четиривълново смесване на FWM, така че DWDM не е подходящ.
G.655 влакно с ненулева изместване на дисперсия: G.655 влакно с ненулева изместване на дисперсия има дисперсия от 1～6psnm•km в C-лента и обикновено 6-10psnm•km в L-лента . Дисперсията е малка и избягва нула. Дисперсионната зона не само потиска четиривълновото смесване на FWM, може да се използва за DWDM разширение, но също така може да отваря високоскоростни системи. Новото влакно G.655 може да разшири ефективната площ до 1,5 до 2 пъти повече от обикновеното влакно, а голямата ефективна площ може да намали плътността на мощността и да намали нелинейния ефект на влакното.

43. Каква е нелинейността на оптичното влакно?
Отговор: Когато входната оптична мощност надвиши определена стойност, коефициентът на пречупване на оптичното влакно ще бъде нелинейно свързан с оптичната мощност и ще се появят Раманово разсейване и Брилоуеново разсейване, което ще промени честотата на падащата светлина.

44. Какъв е ефектът от нелинейността на влакната върху предаването?
Отговор: Нелинейните ефекти ще причинят някои допълнителни загуби и смущения, влошавайки работата на системата. WDM системата има висока оптична мощност и предава на голямо разстояние по оптичното влакно, така че се генерира нелинейно изкривяване. Има два вида нелинейни изкривявания: стимулирано разсейване и нелинейно пречупване. Сред тях стимулираното разсейване включва раманово разсейване и разсейване на Брилюен. Горните два вида разсейване намаляват падащата светлинна енергия и причиняват загуба. Може да се игнорира, когато входящата мощност на влакното е малка.

45. Какво е PON (Пасивна оптична мрежа)?
Отговор: PON е оптична мрежа с оптична верига в локалната мрежа за потребителски достъп, базирана на пасивни оптични компоненти, като разклонители и сплитери.