Osnovno poznavanje optičnega kabla

Optična vlakna, optični kabel
1. Na kratko opišite sestavo optičnega vlakna.
Odgovor: Optično vlakno je sestavljeno iz dveh osnovnih delov: jedra in ovojnega sloja iz prozornih optičnih materialov ter prevleke.

2. Kateri so osnovni parametri, ki opisujejo lastnosti prenosa optičnih vlaken?
Odgovor: Vključno z izgubo, disperzijo, pasovno širino, mejno valovno dolžino, premerom polja načina itd.

3. Kateri so razlogi za slabljenje vlaken?
Odgovor: Zmanjšanje optičnega vlakna se nanaša na zmanjšanje optične moči med dvema presekoma optičnega vlakna, ki je povezano z valovno dolžino. Glavni vzroki slabljenja so sipanje, absorpcija in optična izguba zaradi konektorjev in spojev.

4. Kako je definiran koeficient slabljenja vlaken?
Odgovor: Določeno je z dušenjem (dB/km) na enoto dolžine enotnega vlakna v ustaljenem stanju.

5. Kakšna je vstavitvena izguba?
Odgovor: Nanaša se na slabljenje, ki ga povzroči vstavljanje optičnih komponent (kot so konektorji ali spojniki) v optični prenosni vod.

6. S čim je povezana pasovna širina optičnih vlaken?
Odgovor: Pasovna širina optičnega vlakna se nanaša na frekvenco modulacije, ko se amplituda optične moči zmanjša za 50 % ali 3 dB od amplitude ničelne frekvence v prenosni funkciji optičnega vlakna. Pasovna širina optičnega vlakna je približno obratno sorazmerna z njegovo dolžino, zmnožek pasovne širine pa je konstanten.

7. Koliko vrst disperzije optičnih vlaken? S čim je to povezano?
Odgovor: Disperzija optičnega vlakna se nanaša na širjenje skupinske zamude znotraj optičnega vlakna, vključno z modalno disperzijo, disperzijo materiala in strukturno disperzijo. Odvisno od značilnosti tako svetlobnega vira kot optičnega vlakna.

8. Kako opisati disperzijske značilnosti signala, ki se širi v optičnem vlaknu?
Odgovor: Lahko ga opišemo s tremi fizikalnimi količinami: širjenje impulza, pasovna širina vlaken in koeficient disperzije vlaken.

9. Kakšna je mejna valovna dolžina?
Odgovor: Nanaša se na najkrajšo valovno dolžino, ki lahko prenaša samo osnovni način v optičnem vlaknu. Za enomodno vlakno mora biti njegova mejna valovna dolžina krajša od valovne dolžine oddane svetlobe.

10. Kakšen učinek bo imela razpršenost optičnega vlakna na delovanje komunikacijskega sistema z optičnimi vlakni?
Odgovor: Disperzija optičnega vlakna bo povzročila razširitev svetlobnega impulza med procesom prenosa v optičnem vlaknu. Vpliva na velikost stopnje bitne napake, dolžino razdalje prenosa in velikost sistemske hitrosti.

11. Kaj je metoda povratnega razprševanja?
Odgovor: Metoda povratnega sipanja je metoda merjenja slabljenja po dolžini optičnega vlakna. Večina optične moči v optičnem vlaknu se širi v smeri naprej, vendar se majhen del razprši nazaj proti osvetljevalcu. Uporabite spektroskop za opazovanje časovne krivulje povratnega sipanja na osvetljevalcu. Z enega konca je mogoče izmeriti ne samo dolžino in slabljenje enotnega optičnega vlakna, temveč tudi lokalne nepravilnosti, prelomne točke ter spoje in konektorje, ki jih povzroča. Izguba optične moči.

12. Kakšen je princip testiranja optičnega časovnega reflektometra (OTDR)? Kakšna je funkcija?
Odgovor: OTDR je izdelan po principu povratnega sipanja svetlobe in Fresnelovega odboja. Za pridobitev informacij o slabljenju uporablja povratno razpršeno svetlobo, ki nastane, ko se svetloba širi v optičnem vlaknu. Uporablja se lahko za merjenje slabljenja optičnih vlaken, izgube konektorja, lokacije okvare optičnih vlaken in Razumevanje porazdelitve izgub optičnih vlaken po dolžini je nepogrešljivo orodje pri gradnji, vzdrževanju in spremljanju optičnih kablov. Njegovi glavni parametri indeksa vključujejo: dinamični razpon, občutljivost, ločljivost, čas merjenja in slepo cono itd.

13. Kaj je mrtva cona OTDR? Kakšen vpliv bo imel na testiranje? Kako ravnati s slepim območjem v dejanskem testu?
Odgovor: Serija "slepih kotov", ki nastane zaradi nasičenosti sprejemnega konca OTDR, ki nastane zaradi odboja značilnih točk, kot so premični konektorji in mehanski spoji, se običajno imenujejo slepe pege.
Obstajata dve vrsti slepote v optičnih vlaknih: slepo območje dogodkov in slepo območje slabljenja: odbojni vrh, ki ga povzroči poseg premičnega konektorja, dolžina razdalje od začetne točke odbojnega vrha do vrha nasičenosti sprejemnika se imenuje slepa cona dogodkov; Vmesni premični konektor povzroči odbojni vrh, razdalja od začetne točke odbojnega vrha do točke, kjer je mogoče identificirati druge dogodke, pa se imenuje mrtva cona slabljenja.
Za OTDR, manjša kot je slepa cona, tem bolje. Slepo območje se bo povečalo s povečanjem širine impulza. Čeprav povečanje širine impulza poveča dolžino meritve, poveča tudi slepo območje merjenja. Zato pri testiranju optičnega vlakna, meritvi optičnega vlakna dodatne opreme OTDR in sosednje točke dogodka uporabite ozek impulz in uporabite širok impulz pri merjenju skrajnega konca vlakna.

14. Ali lahko OTDR meri različne vrste optičnih vlaken?
Odgovor: Če uporabljate enomodni OTDR modul za merjenje večmodnega vlakna ali uporabite večmodni OTDR modul za merjenje enomodnega vlakna s premerom jedra 62,5 mm, to ne bo vplivalo na rezultat meritve dolžine vlakna, vendar to ne bo vplivalo na izgubo vlaken. Rezultati izgube in povratne izgube optičnega konektorja so napačni. Zato je treba pri merjenju optičnih vlaken za merjenje izbrati OTDR, ki se ujema s preskušanim optičnim vlaknom, tako da so vsi kazalniki učinkovitosti pravilni.

15. Na kaj se nanaša "1310nm" ali "1550nm" v običajnih optičnih testnih instrumentih?
Odgovor: Nanaša se na valovno dolžino optičnega signala. Obseg valovne dolžine, ki se uporablja za komunikacijo z optičnimi vlakni, je v bližnjem infrardečem območju, valovna dolžina pa je med 800 nm in 1700 nm. Pogosto ga delimo na kratkovalovni pas in dolgovalovni pas, prvi se nanaša na valovno dolžino 850 nm, drugi pa na 1310 nm in 1550 nm.

16. Katera valovna dolžina svetlobe ima v trenutnem komercialnem optičnem vlaknu najmanjšo disperzijo? Katera valovna dolžina svetlobe ima najmanjše izgube?
Odgovor: Svetloba z valovno dolžino 1310 nm ima najmanjšo disperzijo, svetloba z valovno dolžino 1550 nm pa najmanjšo izgubo.

17. Kako razvrstiti vlakno glede na spremembo lomnega količnika jedra vlakna?
Odgovor: Lahko ga razdelimo na stopničasta vlakna in razvrščena vlakna. Stopničasto vlakno ima ozko pasovno širino in je primerno za komunikacije na kratkih razdaljah z majhno zmogljivostjo; razvrščeno vlakno ima široko pasovno širino in je primerno za komunikacije srednje in velike zmogljivosti.

18. Kako razvrstiti optično vlakno glede na različne načine prenosa svetlobnih valov v optičnem vlaknu?
Odgovor: Lahko ga razdelimo na enomodno vlakno in večmodno vlakno. Premer jedra enomodnega vlakna je približno 1-10 μm. Pri določeni delovni valovni dolžini se prenaša samo en osnovni način, ki je primeren za sisteme za komunikacijo na dolge razdalje velike zmogljivosti. Večmodno vlakno lahko prenaša svetlobne valove v več načinih, njegov premer jedra pa je približno 50-60 μm, njegova prenosna zmogljivost pa je slabša kot pri enomodnih vlaknih.
Pri prenosu tokovne diferencialne zaščite multipleksne zaščite se uporablja večmodno optično vlakno med fotoelektrično pretvorbeno napravo, nameščeno v komunikacijski sobi podpostaje, in zaščitno napravo, nameščeno v glavni nadzorni sobi.

19. Kakšen je pomen numerične aperture (NA) vlakna s stopničastim indeksom?
Odgovor: Številčna odprtina (NA) kaže na sposobnost sprejemanja svetlobe optičnega vlakna. Večji kot je NA, močnejša je sposobnost optičnega vlakna, da zbira svetlobo.

20. Kakšna je dvolomnost enomodnega vlakna?
Odgovor: V enomodnem vlaknu sta dva načina ortogonalne polarizacije. Kadar vlakno ni popolnoma valjasto simetrično, oba načina ortogonalne polarizacije nista degenerirana. Absolutna vrednost razlike lomnega količnika med obema ortogonalnima polarizacijskima načinoma je Za dvolomnost.

21. Katere so najpogostejše strukture kablov iz optičnih vlaken?
Odgovor: Obstajata dve vrsti: tip zasuka plasti in tip skeleta.

22. Kateri so glavni sestavni deli optičnih kablov?
Odgovor: V glavnem je sestavljen iz: jedra vlaken, mazila iz optičnih vlaken, materiala ovoja, PBT (polibutilen tereftalata) in drugih materialov.

23. Kakšen je oklep optičnega kabla?
Odgovor: Nanaša se na zaščitni element (običajno jeklena žica ali jekleni pas), ki se uporablja v optičnih kablih za posebne namene (kot so podmorski optični kabli itd.). Oklep je pritrjen na notranji ovoj optičnega kabla.

24. Kateri material je uporabljen za ovoj kabla?
Odgovor: Plašč ali plast optičnega kabla je običajno sestavljena iz polietilena (PE) in polivinilklorida (PVC) materialov, njegova funkcija pa je zaščita jedra kabla pred zunanjimi vplivi.

25. Naštej posebne optične kable, ki se uporabljajo v elektroenergetskih sistemih.
Odgovor: Obstajajo predvsem tri vrste posebnih optičnih kablov:
Ozemljitveni kompozitni optični kabel (OPGW), optično vlakno je nameščeno v napajalni vod jeklene aluminijaste pramenske strukture. Uporaba optičnega kabla OPGW igra dvojno funkcijo ozemljitvene žice in komunikacije, kar učinkovito izboljšuje stopnjo izkoriščenosti električnih drogov.
Optični kabel z ovijanjem (GWWOP), kjer so električni daljnovodi, je ta vrsta optičnega kabla navita ali obešena na ozemljitveno žico.
Samonosni optični kabel (ADSS) ima močno natezno trdnost in ga je mogoče obesiti neposredno med dvema napajalnima drogoma, z največjim razponom do 1000 m.

26. Kakšne so strukture uporabe optičnih kablov OPGW?
Odgovor: V glavnem vključujejo: 1) strukturo plastičnih cevi + aluminijaste cevi; 2) Struktura osrednje plastične cevi + aluminijaste cevi; 3) Aluminijasta skeletna konstrukcija; 4) spiralna aluminijasta cevna struktura; 5) Enoslojna cevna struktura iz nerjavečega jekla (sredina cevna struktura iz nerjavečega jekla, plastična struktura cevi iz nerjavečega jekla); 6) Sestavljena struktura cevi iz nerjavečega jekla (srednja struktura cevi iz nerjavečega jekla, večplastna struktura cevi iz nerjavnega jekla).

27. Kateri so glavni sestavni deli napletene žice zunaj jedra optičnega kabla OPGW?
Odgovor: Sestavljen je iz žice AA (žica iz aluminijeve zlitine) in AS žice (jeklena žica, prevlečena z aluminijem).

28. Kateri tehnični pogoji morajo biti izpolnjeni za izbiro modela kabla OPGW?
Odgovor: 1) nazivna natezna trdnost (RTS) (kN) kabla OPGW; 2) število optičnih jeder (SM) kabla OPGW; 3) tok kratkega stika (kA); 4) čas kratkega stika (s); 5) Temperaturno območje (℃).

29. Kako je omejena stopnja upogiba optičnega kabla?
Odgovor: Upogibni polmer optičnega kabla ne sme biti manjši od 20-kratnega zunanjega premera optičnega kabla in ne sme biti manjši od 30-kratnega zunanjega premera optičnega kabla med gradnjo (nestacionarno stanje ).

30. Na kaj je treba biti pozoren pri projektu optičnega kabla ADSS?
Odgovor: Obstajajo tri ključne tehnologije: mehanska zasnova optičnega kabla, določitev točk obešenja ter izbira in namestitev podporne strojne opreme.

31. Kateri so glavni priključki za optični kabel?
Odgovor: Priključki za optične kable se nanašajo na strojno opremo, ki se uporablja za namestitev optičnega kabla, v glavnem vključuje: natezne spone, objemke za obešanje, blažilce vibracij itd.

32. Katera sta dva najbolj osnovna parametra zmogljivosti konektorjev za optična vlakna?
Odgovor: Konektorji za optična vlakna so splošno znani kot konektorji pod napetostjo. Za konektorje z enim vlaknom so zahteve glede optične zmogljivosti osredotočene na dva najbolj osnovna parametra zmogljivosti, in sicer izgubo vstavljanja in povratno izgubo.

33. Koliko vrst konektorjev za optična vlakna se običajno uporablja?
Odgovor: Glede na različne metode razvrščanja lahko konektorje za optična vlakna razdelimo na različne vrste. Glede na različne prenosne medije jih lahko razdelimo na enomodne optične konektorje in večmodne optične konektorje; glede na različne strukture jih lahko razdelimo na FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT in druge vrste; glede na končno ploskev priključka lahko razdelimo na FC, PC (UPC) in APC. Pogosto uporabljeni konektorji za optična vlakna: priključki za optična vlakna FC/PC, konektorji za optična vlakna SC, konektorji za optična vlakna LC.

34. V komunikacijskem sistemu z optičnimi vlakni so naslednji elementi pogosti, navedite njihova imena.
AFC, FC adapter tipa ST adapter adapter tipa SC
FC/APC, FC/PC konektor tipa SC konektor tipa ST konektor
LC mostiček MU mostiček Enomodni ali večmodni mostiček

35. Kakšna je vstavitvena izguba (ali vstavitvena izguba) konektorja za optična vlakna?
Odgovor: Nanaša se na količino zmanjšanja efektivne moči daljnovoda zaradi posega konektorja. Za uporabnike, manjša kot je vrednost, tem bolje. ITU-T določa, da njegova vrednost ne sme biti večja od 0,5 dB.

36. Kakšna je povratna izguba konektorja za optična vlakna (ali se imenuje odbojno dušenje, povratna izguba, povratna izguba)?
Odgovor: Je mera komponente vhodne moči, ki se odbije od konektorja in se vrne vzdolž vhodnega kanala. Tipična vrednost ne sme biti manjša od 25 dB.

37. Kakšna je najbolj izrazita razlika med svetlobo, ki jo oddajajo svetleče diode, in polprevodniškim laserjem?
Odgovor: Svetloba, ki jo proizvaja svetleča dioda, je nekoherentna svetloba s širokim frekvenčnim spektrom; svetloba, ki jo proizvaja laser, je koherentna svetloba z ozkim frekvenčnim spektrom.

38. Kakšna je najbolj očitna razlika med delovnimi značilnostmi svetlečih diod (LED) in polprevodniških laserjev (LD)?
Odgovor: LED nima praga, LD pa ima prag. Laser bo generiran le, ko vbrizgani tok preseže prag.

39. Katera sta dva pogosto uporabljena enojna vzdolžna polprevodniška laserja?
Odgovor: Tako laserji DFB kot laserji DBR so laserji z porazdeljenimi povratnimi informacijami, njihove optične povratne informacije pa zagotavlja Braggova rešetka porazdeljene povratne informacije v optični votlini.

40. Kateri sta dve glavni vrsti optičnih sprejemnih naprav?
Odgovor: Obstajajo predvsem fotodiode (PIN cevi) in lavinske fotodiode (APD).

41. Kateri so dejavniki, ki povzročajo šum v komunikacijskih sistemih z optičnimi vlakni?
Odgovor: Obstajajo hrup, ki ga povzroča nekvalificirano razmerje izumrtja, hrup, ki ga povzročajo naključne spremembe jakosti svetlobe, hrup, ki ga povzroča časovno trepetanje, točkovni hrup in toplotni šum sprejemnika, hrup načina optičnih vlaken, hrup, ki ga povzroča širjenje impulza zaradi disperzije, in šum porazdelitve v načinu LD, hrup, ki ga povzroča frekvenčni čiv LD, in šum, ki ga ustvari odboj.

42. Katera so glavna optična vlakna, ki se trenutno uporabljajo za gradnjo prenosnega omrežja? Katere so njegove glavne značilnosti?
Odgovor: Obstajajo trije glavni tipi, in sicer običajno enomodno vlakno G.652, enomodno vlakno G.653 z disperzijsko zamaknjeno in G.655 vlakno z neničelno disperzijsko premikom.
G.652 enomodno vlakno ima veliko disperzijo v C-pasu 1530~1565nm in L-pasu 1565~1625nm, običajno 17~22psnm•km, ko sistemska hitrost doseže 2,5Gbit/s ali več, je kompenzacija disperzije zahteva, pri 10 Gbit/s, stroški kompenzacije disperzije sistema so relativno visoki in je trenutno najpogostejša vrsta vlaken, ki se polagajo v prenosno omrežje.
Disperzija G.653 disperzijsko zamaknjenih vlaken v C-pasu in L-pasu je na splošno -1～3,5psnm•km, z ničelno disperzijo pri 1550nm, sistemska hitrost pa lahko doseže 20Gbit/s in 40Gbit/s. Gre za prenos na ultra dolge razdalje z eno valovno dolžino. Najboljša vlakna. Vendar pa se zaradi svoje ničelne disperzije, ko se DWDM uporablja za razširitev zmogljivosti, pojavijo nelinearni učinki, ki vodijo do preslušavanja signala, kar povzroči štirivalno mešanje FWM, zato DWDM ni primeren.
G.655 vlakno s premaknjeno disperzijo brez nič: G.655 vlakno s premaknjeno disperzijo brez nič ima disperzijo 1～6psnm•km v C-pasu in na splošno 6-10psnm•km v L-pasu . Disperzija je majhna in se izogiba nič. Disperzijska cona ne samo, da zavira štirivalno mešanje FWM, se lahko uporablja za razširitev DWDM, lahko pa tudi odpre sisteme visoke hitrosti. Novo vlakno G.655 lahko razširi učinkovito površino na 1,5 do 2-krat večjo od običajnega vlakna, veliko efektivno območje pa lahko zmanjša gostoto moči in zmanjša nelinearni učinek vlakna.

43. Kakšna je nelinearnost optičnega vlakna?
Odgovor: Ko vhodna optična moč preseže določeno vrednost, bo lomni količnik optičnega vlakna nelinearno povezan z optično močjo, pojavila se bosta Ramanovo in Brillouinovo sipanje, kar bo spremenilo frekvenco vpadne svetlobe.

44. Kakšen je učinek nelinearnosti vlaken na prenos?
Odgovor: Nelinearni učinki bodo povzročili dodatne izgube in motnje, kar bo poslabšalo delovanje sistema. Sistem WDM ima visoko optično moč in oddaja veliko razdaljo vzdolž optičnega vlakna, zato nastane nelinearna popačenja. Obstajata dve vrsti nelinearnega popačenja: stimulirano sipanje in nelinearna lom. Med njimi stimulirano sipanje vključuje Ramanovo sipanje in Brillouinovo sipanje. Zgornji dve vrsti sipanja zmanjšata vpadno svetlobno energijo in povzročita izgubo. Lahko se prezre, ko je vhodna moč vlaken majhna.

45. Kaj je PON (pasivno optično omrežje)?
Odgovor: PON je optično omrežje z optično zanko v lokalnem uporabniškem dostopnem omrežju, ki temelji na pasivnih optičnih komponentah, kot so spojniki in cepilniki.