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光纤对不同波长的光波信号呈现出不同的衰减特征。
于是,很自然地就会将低损耗地波长用于光纤通信,并将低损耗波长点称为工作(传输)窗口。
7.光纤通信的三个通信(工作)窗口?
短波段波长0.85μm,长波段波长1.31μm、1.55μm。
其中,在0.8-0.9µ
m波段内,损耗约为2dB/km;
在1.31µ
m波长处损耗为0.35dB/km;
在1.55µ
m处,损耗为0.2dB/km。
8.光纤通信的优点和缺点有哪些?
优点:
通信容量大,传输距离长。
传输损耗低。
抗电磁干扰,传输质量佳。
光缆尺寸小、重量轻,便于敷设和运输。
信道串扰小、保密性好。
原材料来源丰富,节省了有色金属,环境保护好。
不怕潮湿、耐高压、抗腐蚀。
光缆适应性强,寿命长。
缺点:
抗拉强度低。
光纤连接困难。
光纤怕水。
9.光纤通信的基本组成部分有哪些?
光端机、光中继器、光缆传输线路,其中光端机中光源采用半导体激光器(LD)或半导体发光二极管(LED),光检测(接收)器采用广电二极管(PIN)或(APD)。
10.画图并说明光纤通信系统的基本结构?
基本结构图由三部分组成:
光发射机、光纤光缆和光接收机。
由于光纤只能传光信号不能传电信号,因此,这种通信系统在发送端必须把电信号变成光信号,在接收端再把光信号变为电信号,即电/光和光/电变换。
11.光纤的基本构成有哪些?
光纤是光导纤维的简称。
光纤分为内外两层,内层是纤芯,传输光信号;
外层是包层,封闭光信号,纤芯的折射率比包层的折射率稍大。
12.单模光纤的几何特性和光学特性是什么?
几何特性:
模场直径、包层直径、包层不园度、模场同心度。
光学特性:
截止波长。
13.光纤的损耗类型有哪些?
固有损耗、外部损耗、应用损耗。
14.光缆是如何分类的?
根据传输性能、距离和用途分:
市话光缆、长途光缆、海底光缆、用户光缆;
根据光纤的种类分:
多模光纤、单模光纤;
按光纤套塑方法可分为紧套光缆、束管式新型光缆;
按光纤的芯数多少分:
单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆、二十四芯光缆、四十八芯光缆……
按加强件配置方法分:
中心加强构件光缆(骨架光缆)、分散加强构件光缆、扩层加强构件光缆;
按敷设方式分:
管道光缆、直埋式光缆、架空光缆、水底光缆;
按护层材料性质分:
聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层阻燃光缆;
按传输导体介质状况分:
无金属光缆、普通光缆、综合光缆。
15.解释下列名词?
光纤后向反射信号曲线——称为光纤时域反射波形。
波长——波长所指的是光源的波长。
测试距离——测试距离=仪表动态范围dB数÷
光纤线路平均dB/km。
回波损耗——回波损耗是指光波反向传输时的损耗。
(也可以用回损表示)
反射损耗——反射损耗是指光波正向传输时由于反射造成的损耗。
(也可以用反射系数表示)。
16.什么是菲涅尔反射?
菲涅尔反射是指接头连接时,光纤之间的玻璃-空气界面造成的反射损耗。
17.什么是盲区?
盲区是指光纤后向散射信号曲线的始端,由于受近端菲涅尔反射的影响,在一定距离内被掩盖,无法反映曲线的状态。
18.什么是模式?
光学波动理论认为,光纤是一种传光的波导,光波在光纤中只能以一定形式的电磁场分布进行传输,这种周期性的电磁场分布称为模式,通常为模。
19.什么是散射损耗?
散射损耗是以光能形式把能量辐射,其主要的是瑞利散射它与波长四次方成正比。
光纤的结构不完善如有微气泡、折射率不均匀或有内应,也会使光纤产生散射损耗。
20.什么是光纤色散?
光纤色散是光脉冲通过光纤后,不但幅度下降、波形也展宽,产生这种脉冲展宽现象称为色散。
21.什么是脉冲长度?
脉冲长度--光速X脉宽。
光速是指光纤中光的传播速度。
22.什么是折射率指数?
折射率指数是指光脉冲在光纤中传播的快慢。
是一个没有单位的物理量。
23.什么是截止波长?
截止波长是指单模光纤通常存在某一波长,当所传输的光波长超过该波长时,光纤就只能传播一种模式(基模)而在该波长之下,光纤可能传播多种模式。
24.什么是零色散波长?
当波导色散与材料色散在某个波长互相抵消,使总的的色散度为零时,该波长即为零色散波长。
25.光纤的结构如何?
单模、多模光纤的定义及其特性?
光纤的结构如下图:
单模光纤:
只传一种光信号(HE11)模式的光纤为单模光纤。
多模光纤:
能传两种以上光信号模式的光纤为多模光纤。
单模光纤的芯径只有几微米,而多模光纤的芯径有几十微米,两种光纤的包层直径,包层不圆度均相等。
其外,单模光纤还有重要参数——模场直径及场同心度,截止波长。
多模光纤还有数值孔径,折射率分布等参数。
单模光纤适用于大容量长距离通信,多模光纤适用于中容量,中距离通信。
26.如何识别光缆的型号?
Ⅰ-分类的代号及其意义为:
GY-通信用室(野)外光缆。
GR-通信用软光缆。
GJ-通信用室(局)内光缆。
GS-通信设备室内光缆。
GH-通信用海底光缆。
GT-通信用特殊光缆。
Ⅱ-加强构件的代号及其意义为:
无符号-金属加强构件;
F-非金属加强构件;
G-金属重型加强构件;
H-非金属重型加强构件。
Ⅲ-派生特征的代号及其意义为:
B-扁平式结构;
Z-自承式结构;
T-填充式结构。
Ⅳ-护层的代号及其意义为:
Y-聚乙烯护层;
V-聚氯乙烯护层;
U-聚氨酯护层;
A-铝聚乙烯粘结护层;
L-铝护套;
G-钢护套;
Q-铅护套;
S-钢-铝-聚乙烯综合护套。
Ⅴ-外护层的代号及其意义为:
外护层是指铠装层及其铠装外边的外被层。
外护层的代号及其意义如表:
代号
铠装层(方式)
外被层(材料)
无
无
1
纤维层
2
双钢带
聚氯乙烯套
3
细圆钢丝
聚乙烯套
4
粗圆钢丝
5
单钢带皱纹包
例如:
光缆型号为GYTA53-4х2D10/125,其表示意义为通信室(野)外光缆,金属加强构件,松套层绞结构,油膏填充式结构铝-聚乙烯粘结护套,皱纹钢带铠装,内装8根纤芯直径为10µ
m、包层直径125µ
m的常规单模光纤。
27.ITU-T(国际电信联盟-电信标准化机构)对G.651光纤的主要参数特性如何进行标准化的?
G.651光纤称为渐变型多模光纤,这种光纤在光纤通信发展初期广泛应用于中小容量、中短距离的通信系统中。
28.ITU-T(国际电信联盟-电信标准化机构)对G.652光纤的主要参数特性如何进行标准化的?
G.652光纤称为常规单模光纤,其特点是在波长1.31µ
m处色散为零,系统的传输距离一般只受损耗的限制。
目前世界上已敷设的光缆线路90%采用这种光纤。
G.652光纤的缺点是在零色散波长1.31µ
m处的损耗不是最小值,大约为0.4dB/km左右。
m光纤放大器投入使用之前,要实现长距离通信只能采用光一电一光的中继方式。
29.ITU-T(国际电信联盟-电信标准化机构)对G.653光纤的主要参数特性如何进行标准化的?
G.653光纤称为色散位移光纤,其特点是在波长1.55µ
m处色散为零,损耗又最小。
G.653光纤适用于大容量长距离通信系统中,特别是20世纪80年代末期1.55µ
m分布式反馈激光器(DFB-LD研制成功和90年代初期1.55µ
m掺铒光纤放大器(EDFA)投入使用后,突破了通信距离受损耗的限制,进一步提高了大容量长距离通信系统的水平。
30.ITU-T(国际电信联盟-电信标准化机构)对G.654光纤的主要参数特性如何进行标准化的?
G..654光纤称为截止波长光纤,其特点是在波长1.31µ
m处色散为零,在1.55µ
m处色散为17—20ps/nm.km,和G.652光纤相同。
但从损耗上看,G.654光纤在1.55µ
m处的损耗要小于G.652光纤在1.55µ
m处的损耗,可达到0.2dB/km以下,因此G.654光纤也称为1.55µ
m损耗最小的单模光纤。
这种光纤实际上是一种用于1.55µ
m波长的改进的常规单模光纤,目的是增加传输距离。
31.ITU-T(国际电信联盟-电信标准化机构)对G.655光纤的主要参数特性如何进行标准化的?
G.655光纤称为非零色散位移光纤,是一种改进的色散位移光纤。
在密集波分复用(DWDM)系统中,当使用波长1.55µ
m色散为零的色散位移光纤时,由于复用信道多,信道间隔小,将出现四波混频的非线性效应,这种效应是由于多个波长的传输光混合而产生的有害频率分量,从而使各信道之间相互干扰,如果色散为零,四波混频的干扰十分严重,如果在光纤中存在微量色散,四波混频反而减小。
为了消除四波混频的非线性效应,研制出了非零色散位移光纤。
G.655光纤的特点是有效面积较大,零色散波长不在1.55µ
m,而在1.525µ
m或1.585µ
m处,在1.55µ
m处有适当的微量色散,其值大到足以抑制DWDM系统中的四波混频效应,允许信道速率达到10Gbit/s以上。
非零色散位移光纤具有常规单模光纤和色散位移光纤的优点,是最新一代的光纤。
这种光纤在密集波分复用系统和孤子传输系统中使用,实现了超大容量、超长距离的通信。
32.影响光纤传输质量的传输特性有那些?
影响光纤传输质量的传输特性为光纤的传输衰减及单模光纤的色散,多模光纤的带宽。
【光缆的敷设】
33.光缆敷设和接续时如何考虑端别?
光缆弯曲半径及1310nm光纤的弯曲半径是多少?
长途光缆线路端别为:
东(北)方向为A端,西(南)方向为B端。
分支光缆的端别应服从主干光缆的端别。
光缆的弯曲半径大于等于光缆外径的15~20倍,1310nm光纤的弯曲半径大于等于40mm。
34.光缆和光电综合缆敷设前应按什么进行配盘?
光缆和光电综合缆敷设前应按长度及环境条件进行配盘,选择合适的接头位置。
光电综合缆还应考虑对称四线组的电特性指标进行配盘。
35.光缆敷设时的牵引力、瞬时牵引力如何规定?
牵引力不应大于光缆允许张力的80%;
瞬时最大牵引力不得大于光缆允许张力。
36.光缆施工中,直埋光缆、管道光缆及架空光缆的接头位置应如何选择?
直埋光缆接头位置宜安排在地势平坦和地基坚固地段,桥上、水底应避免有接头;
管道光缆接头位置应避免繁忙道口;
架空光缆接头位置宜安装在杆上或杆两侧1.5m以内。
37.光缆、光电综合缆装卸作业时,应注意什么?
应使用叉车或吊车,严禁将光缆、光电综合缆从车上直接推落到地。
38.光缆、光电综合缆的单盘检验应符合什么要求?
检查单盘包装标记、端别、盘号、盘长
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