Podstawowa znajomość kabla światłowodowego

Światłowód, kabel optyczny
1. Krótko opisz skład światłowodu.
Odpowiedź: Światłowód składa się z dwóch podstawowych części: rdzenia i warstwy płaszcza wykonanych z przezroczystych materiałów optycznych oraz warstwy powlekającej.

2. Jakie są podstawowe parametry opisujące charakterystyki transmisyjne linii światłowodowych?
Odpowiedź: w tym strata, dyspersja, przepustowość, długość fali odcięcia, średnica pola modu itp.

3. Jakie są przyczyny tłumienia włókien?
Odpowiedź: Tłumienie światłowodu odnosi się do spadku mocy optycznej pomiędzy dwoma przekrojami światłowodu, co jest związane z długością fali. Głównymi przyczynami tłumienia są rozpraszanie, absorpcja i straty optyczne spowodowane złączami i złączami.

4. Jak definiuje się współczynnik tłumienia włókien?
Odpowiedź: Jest to określone przez tłumienie (dB/km) na jednostkę długości jednolitego włókna w stanie ustalonym.

5. Co to jest strata wtrąceniowa?
Odpowiedź: Odnosi się do tłumienia spowodowanego wstawieniem elementów optycznych (takich jak złącza lub łączniki) do optycznej linii transmisyjnej.

6. Z czym wiąże się przepustowość światłowodu?
Odpowiedź: Szerokość pasma światłowodu odnosi się do częstotliwości modulacji, gdy amplituda mocy optycznej jest zmniejszona o 50% lub 3 dB od amplitudy częstotliwości zerowej w funkcji przenoszenia światłowodu. Szerokość pasma światłowodu jest w przybliżeniu odwrotnie proporcjonalna do jego długości, a iloczyn długości pasma jest stały.

7. Ile rodzajów dyspersji światłowodowych? Z czym to się wiąże?
Odpowiedź: Dyspersja światłowodu odnosi się do poszerzenia opóźnienia grupowego w światłowodzie, w tym dyspersji modalnej, dyspersji materiałowej i dyspersji strukturalnej. Zależy od właściwości zarówno źródła światła, jak i światłowodu.

8. Jak opisać charakterystykę dyspersyjną sygnału propagującego się w światłowodzie?
Odpowiedź: Można to opisać trzema wielkościami fizycznymi: poszerzeniem impulsu, szerokością pasma światłowodu i współczynnikiem dyspersji światłowodu.

9. Jaka jest długość fali odcięcia?
Odpowiedź: Odnosi się do najkrótszej długości fali, która może transmitować tylko mod podstawowy w światłowodzie. W przypadku światłowodu jednomodowego długość fali odcięcia musi być krótsza niż długość fali światła przepuszczanego.

10. Jaki wpływ będzie miała dyspersja światłowodu na wydajność systemu komunikacji światłowodowej?
Odpowiedź: Dyspersja światłowodu spowoduje rozszerzenie impulsu świetlnego podczas procesu transmisji w światłowodzie. Wpływa na wielkość bitowej stopy błędów, długość odległości transmisji i wielkość współczynnika systemowego.

11. Jaka jest metoda rozproszenia wstecznego?
Odpowiedź: Metoda rozproszenia wstecznego to metoda pomiaru tłumienia na długości światłowodu. Większość mocy optycznej w światłowodzie rozchodzi się w kierunku do przodu, ale niewielka część jest rozpraszana z powrotem w kierunku oświetlacza. Za pomocą spektroskopu obserwować krzywą czasową rozproszenia wstecznego w iluminatorze. Z jednego końca można zmierzyć nie tylko długość i tłumienie połączonego jednolitego światłowodu, ale także lokalne nierówności, punkty przerwania oraz spowodowane przez nie połączenia i złącza. Strata mocy optycznej.

12. Jaka jest zasada testowania optycznego reflektometru w dziedzinie czasu (OTDR)? Jaka jest funkcja?
Odpowiedź: OTDR jest wykonany w oparciu o zasadę rozproszenia wstecznego światła i odbicia Fresnela. Wykorzystuje światło rozproszone wstecznie generowane podczas propagacji światła w światłowodzie w celu uzyskania informacji o tłumieniu. Może być używany do pomiaru tłumienia światłowodów, strat złączy, lokalizacji uszkodzeń światłowodów, a Zrozumienie rozkładu strat światłowodów na całej długości jest niezbędnym narzędziem w konstrukcji, konserwacji i monitorowaniu kabli światłowodowych. Jego główne parametry indeksowe to: zakres dynamiki, czułość, rozdzielczość, czas pomiaru i martwa strefa itp.

13. Jaka jest martwa strefa OTDR-a? Jaki będzie to miało wpływ na testowanie? Jak radzić sobie z martwym obszarem w rzeczywistym teście?
Odpowiedź: Szereg „martwych punktów” spowodowanych nasyceniem końcówki odbiorczej OTDRa spowodowanym odbiciem charakterystycznych punktów, takich jak ruchome łączniki i złącza mechaniczne, zwykle nazywa się martwymi punktami.
W światłowodzie występują dwa rodzaje ślepoty: strefa ślepa na zdarzenia i strefa ślepa tłumienia: pik odbicia spowodowany ingerencją złącza ruchomego, długość odległości od punktu początkowego piku odbicia do piku nasycenia odbiornika nazywana jest strefą ślepą zdarzenia; Interweniujący łącznik ruchomy powoduje powstanie piku odbicia, a odległość od punktu początkowego piku odbicia do punktu, w którym można zidentyfikować inne zdarzenia, nazywa się martwą strefą tłumienia.
W przypadku OTDRa im mniejsza strefa niewidomych, tym lepiej. Obszar niewidomy będzie się powiększał wraz ze wzrostem szerokości impulsu. Chociaż zwiększenie szerokości impulsu zwiększa długość pomiaru, zwiększa również obszar ślepy pomiaru. Dlatego podczas testowania światłowodu, pomiar światłowodu akcesorium OTDR i sąsiedniego punktu zdarzenia Użyj wąskiego impulsu, a szerokiego impulsu przy pomiarze dalszego końca światłowodu.

14. Czy OTDR może mierzyć różne rodzaje światłowodów?
Odpowiedź: Jeśli użyjesz jednomodowego modułu OTDR do pomiaru światłowodu wielomodowego lub użyjesz wielomodowego modułu OTDR do pomiaru światłowodu jednomodowego o średnicy rdzenia 62,5mm, wynik pomiaru długości światłowodu nie ulegnie zmianie. ale utrata włókien nie zostanie naruszona. Wyniki utraty złącza optycznego i utraty odbicia są nieprawidłowe. Dlatego przy pomiarach światłowodów należy dobrać do pomiaru OTDR pasujący do testowanego światłowodu, tak aby wszystkie wskaźniki wydajności były prawidłowe.

15. Do czego odnosi się „1310nm” lub „1550nm” w popularnych optycznych przyrządach testowych?
Odpowiedź: Odnosi się do długości fali sygnału optycznego. Zakres długości fal używany do komunikacji światłowodowej znajduje się w obszarze bliskiej podczerwieni, a długość fali wynosi od 800 nm do 1700 nm. Często dzieli się na pasmo krótkich i długich fal, pierwsze odnosi się do długości fali 850nm, a drugie do 1310nm i 1550nm.

16. Jaka długość fali światła ma najmniejszą dyspersję w obecnym komercyjnym światłowodzie? Jaka długość fali światła ma najmniejsze straty?
Odpowiedź: Światło o długości fali 1310nm ma najmniejszą dyspersję, a światło o długości fali 1550nm ma najmniejszą stratę.

17. Jak zaklasyfikować światłowód ze względu na zmianę współczynnika załamania rdzenia światłowodu?
Odpowiedź: Można go podzielić na włókno schodkowe i włókno stopniowane. Światłowód Step ma wąską przepustowość i jest odpowiedni do komunikacji na krótkich dystansach o małej przepustowości; Włókno stopniowane ma szerokie pasmo i jest odpowiednie do komunikacji o średniej i dużej przepustowości.

18. Jak sklasyfikować światłowód według różnych modów fal świetlnych przesyłanych w światłowodzie?
Odpowiedź: Można go podzielić na światłowód jednomodowy i światłowód wielomodowy. Średnica rdzenia włókna jednomodowego wynosi około 1-10μm. Przy danej roboczej długości fali przesyłany jest tylko jeden podstawowy tryb, który jest odpowiedni dla systemów komunikacyjnych o dużej przepustowości na duże odległości. Światłowód wielomodowy może transmitować fale świetlne w wielu modach, a jego średnica rdzenia wynosi około 50-60μm, a jego wydajność transmisji jest gorsza niż w przypadku światłowodu jednomodowego.
Przy przesyłaniu aktualnego zabezpieczenia różnicowego zabezpieczenia multipleksowego stosuje się światłowód wielomodowy pomiędzy urządzeniem konwersji fotoelektrycznej zainstalowanym w pomieszczeniu komunikacyjnym podstacji a urządzeniem zabezpieczającym zainstalowanym w sterowni głównej.

19. Jakie jest znaczenie apertury numerycznej (NA) światłowodu o indeksie schodkowym?
Odpowiedź: Apertura numeryczna (NA) wskazuje zdolność światłowodu do odbioru światła. Im większy NA, tym silniejsza zdolność światłowodu do zbierania światła.

20. Jaka jest dwójłomność światłowodu jednomodowego?
Odpowiedź: W światłowodzie jednomodowym występują dwa tryby polaryzacji ortogonalnej. Gdy włókno nie jest całkowicie cylindrycznie symetryczne, dwa ortogonalne mody polaryzacji nie są zdegenerowane. Wartość bezwzględna różnicy współczynnika załamania światła między dwoma ortogonalnymi modami polaryzacji to dla dwójłomności.

21. Jakie są najpopularniejsze konstrukcje kabli światłowodowych?
Odpowiedź: Istnieją dwa typy: typ skręcania warstwy i typ szkieletu.

22. Jakie są główne elementy kabli optycznych?
Odpowiedź: Składa się głównie z: rdzenia włókna, maści światłowodowej, materiału osłony, PBT (politereftalan butylenu) i innych materiałów.

23. Jaki jest pancerz kabla optycznego?
Odpowiedź: Odnosi się do elementu ochronnego (zwykle stalowego drutu lub stalowego pasa) używanego w kablach optycznych specjalnego przeznaczenia (takich jak podmorskie kable optyczne itp.). Pancerz jest przymocowany do wewnętrznej osłony kabla optycznego.

24. Z jakiego materiału wykonano osłonę kabla?
Odpowiedź: Powłoka lub warstwa kabla optycznego jest zwykle wykonana z polietylenu (PE) i polichlorku winylu (PVC), a jej zadaniem jest ochrona rdzenia kabla przed wpływami zewnętrznymi.

25. Wymień specjalne kable optyczne stosowane w systemach elektroenergetycznych.
Odpowiedź: Istnieją głównie trzy rodzaje specjalnych kabli optycznych:
Kompozytowy kabel optyczny z drutem uziemiającym (OPGW), włókno światłowodowe jest umieszczone w linii energetycznej o konstrukcji ze stalowej linki aluminiowej. Zastosowanie kabla optycznego OPGW pełni podwójną funkcję przewodu uziemiającego i komunikacji, skutecznie poprawiając stopień wykorzystania słupów energetycznych.
Kabel optyczny typu wrap-type (GWWOP), gdzie występują linie przesyłowe energii, ten typ kabla optycznego jest nawinięty lub zawieszony na przewodzie uziemiającym.
Samonośny kabel optyczny (ADSS) ma dużą wytrzymałość na rozciąganie i można go zawiesić bezpośrednio między dwoma słupami zasilającymi, o maksymalnej rozpiętości do 1000m.

26. Jakie są struktury aplikacyjne kabli optycznych OPGW?
Odpowiedź: Głównie obejmują: 1) strukturę rur plastikowych + rura aluminiowa; 2) Struktura centralnej rury z tworzywa sztucznego + rura aluminiowa; 3) Aluminiowa konstrukcja szkieletu; 4) Spiralna konstrukcja rury aluminiowej; 5) Jednowarstwowa konstrukcja rury ze stali nierdzewnej (środkowa konstrukcja rury ze stali nierdzewnej, struktura warstwowa rury ze stali nierdzewnej); 6) Kompozytowa konstrukcja rury ze stali nierdzewnej (centralna konstrukcja rury ze stali nierdzewnej, struktura warstwowa rury ze stali nierdzewnej).

27. Jakie są główne elementy skrętki poza rdzeniem kabla optycznego OPGW?
Odpowiedź: Składa się z drutu AA (drut ze stopu aluminium) i drutu AS (drut ze stali powlekanej aluminium).

28. Jakie warunki techniczne należy spełnić, aby wybrać model kabla OPGW?
Odpowiedź: 1) Nominalna wytrzymałość na rozciąganie (RTS) (kN) kabla OPGW; 2) Liczba rdzeni światłowodowych (SM) kabla OPGW; 3) Prąd zwarciowy (kA); 4) Czas zwarcia (s); 5) Zakres temperatur (℃).

29. W jaki sposób ograniczany jest stopień wygięcia kabla optycznego?
Odpowiedź: Promień gięcia światłowodu nie powinien być mniejszy niż 20-krotność zewnętrznej średnicy światłowodu i nie powinien być mniejszy niż 30-krotność zewnętrznej średnicy światłowodu podczas budowy (stan niestacjonarny ).

30. Na co należy zwrócić uwagę w projekcie kabla optycznego ADSS?
Odpowiedź: Istnieją trzy kluczowe technologie: konstrukcja mechaniczna kabla optycznego, określenie punktów zawieszenia oraz wybór i instalacja sprzętu pomocniczego.

31. Jakie są główne mocowania kabli optycznych?
Odpowiedź: Łączniki kabli optycznych odnoszą się do sprzętu używanego do instalacji kabla optycznego, w tym głównie: zacisków naprężeniowych, zacisków zawieszenia, amortyzatorów drgań itp.

32. Jakie są dwa najbardziej podstawowe parametry wydajnościowe złączy światłowodowych?
Odpowiedź: Złącza światłowodowe są powszechnie znane jako złącza pod napięciem. W przypadku złączy jednowłóknowych wymagania dotyczące wydajności optycznej koncentrują się na dwóch najbardziej podstawowych parametrach wydajności: tłumieniu wtrąceniowym i tłumieniu odbiciowym.

33. Ile typów złączy światłowodowych jest powszechnie stosowanych?
Odpowiedź: Zgodnie z różnymi metodami klasyfikacji złącza światłowodowe można podzielić na różne typy. W zależności od różnych mediów transmisyjnych można je podzielić na złącza światłowodowe jednomodowe i złącza światłowodowe wielomodowe; według różnych struktur można je podzielić na FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT i inne; zgodnie z czołem stykowym złącza można podzielić na FC, PC (UPC) i APC. Powszechnie używane złącza światłowodowe: złącza światłowodowe FC/PC, złącza światłowodowe SC, złącza światłowodowe LC.

34. W systemie komunikacji światłowodowej następujące pozycje są powszechne, proszę podać ich nazwy.
Adapter AFC, FC Adapter typu ST Adapter typu SC
Złącze typu FC/APC, FC/PC Złącze typu SC Złącze typu ST
Zworka LC Zworka MU Zworka jednomodowa lub wielomodowa

35. Jaka jest tłumienność wtrąceniowa (lub tłumienność wtrąceniowa) złącza światłowodowego?
Odpowiedź: Odnosi się do zmniejszenia mocy efektywnej linii przesyłowej spowodowanej ingerencją złącza. Dla użytkowników im mniejsza wartość, tym lepiej. ITU-T zastrzega, że ​​jego wartość nie powinna być większa niż 0,5 dB.

36. Co to jest tłumienność odbiciowa złącza światłowodowego (tłumienie odbicia, tłumienie odbiciowe, tłumienie odbiciowe)?
Odpowiedź: Jest to miara składowej mocy wejściowej odbitej od złącza i zwracanej wzdłuż kanału wejściowego. Typowa wartość nie powinna być mniejsza niż 25dB.

37. Jaka jest najbardziej widoczna różnica między światłem emitowanym przez diody elektroluminescencyjne a lasery półprzewodnikowe?
Odpowiedź: Światło wytwarzane przez diodę elektroluminescencyjną jest światłem niespójnym o szerokim spektrum częstotliwości; światło wytwarzane przez laser jest światłem koherentnym o wąskim spektrum częstotliwości.

38. Jaka jest najbardziej oczywista różnica między charakterystyką działania diod elektroluminescencyjnych (LED) a laserów półprzewodnikowych (LD)?
Odpowiedź: LED nie ma progu, podczas gdy LD ma próg. Laser zostanie wygenerowany tylko wtedy, gdy wstrzyknięty prąd przekroczy próg.

39. Jakie są dwa powszechnie używane lasery półprzewodnikowe z pojedynczym trybem podłużnym?
Odpowiedź: Zarówno lasery DFB, jak i lasery DBR są laserami o rozproszonym sprzężeniu zwrotnym, a ich optyczne sprzężenie zwrotne jest zapewniane przez siatkę Bragga o rozproszonym sprzężeniu zwrotnym we wnęce optycznej.

40. Jakie są dwa główne typy optycznych urządzeń odbiorczych?
Odpowiedź: Są to głównie fotodiody (lampy PIN) i fotodiody lawinowe (APD).

41. Jakie są czynniki powodujące hałas w systemach komunikacji światłowodowej?
Odpowiedź: Występują szumy spowodowane niewykwalifikowanym współczynnikiem ekstynkcji, szumy spowodowane przypadkowymi zmianami natężenia światła, szumy spowodowane fluktuacją czasu, szumy punktowe i szumy termiczne odbiornika, szumy modowe światłowodu, szumy spowodowane rozszerzaniem impulsów spowodowanym dyspersją, i szumu rozkładu trybu LD, szumu generowanego przez świergot częstotliwościowy LD oraz szumu generowanego przez odbicie.

42. Jakie są obecnie główne światłowody wykorzystywane do budowy sieci transmisyjnych? Jakie są jego główne cechy?
Odpowiedź: Istnieją trzy główne typy, a mianowicie konwencjonalne światłowód jednomodowy G.652, światłowód jednomodowy z przesuniętą dyspersją G.653 i światłowód niezerowy z przesuniętą dyspersją G.655.
Światłowód jednomodowy G.652 ma dużą dyspersję w paśmie C 1530~1565nm i w paśmie L 1565~1625nm, zwykle 17~22psnm-km, gdy szybkość systemu osiąga 2,5 Gbit/s lub więcej, kompensacja dyspersji jest wymagane, przy 10Gbit/s Koszt kompensacji dyspersji systemu jest stosunkowo wysoki i jest to obecnie najczęstszy rodzaj światłowodu układanego w sieci transmisyjnej.
Dyspersja światłowodu z przesuniętą dyspersją G.653 w paśmie C i paśmie L wynosi na ogół -1～3,5 psnmâ€km, przy zerowej dyspersji przy 1550nm, a szybkość systemu może osiągnąć 20Gbit/s i 40Gbit/s. Jest to transmisja o pojedynczej długości fali na bardzo duże odległości. Najlepsze włókno. Jednak ze względu na charakterystykę zerowej dyspersji, gdy DWDM jest używany do zwiększania pojemności, wystąpią efekty nieliniowe, prowadzące do przesłuchów sygnału, co skutkuje czterofalowym mieszaniem FWM, więc DWDM nie jest odpowiedni.
Włókno G.655 z niezerową dyspersją z przesuniętą dyspersją: G.655 niezerowe światłowód z przesuniętą dyspersją ma dyspersję 1～6psnmâ€km w paśmie C i ogólnie 6-10psnmâ€km w paśmie L . Dyspersja jest niewielka i unika zera. Strefa dyspersji nie tylko tłumi czterofalowe mieszanie FWM, może być używana do ekspansji DWDM, ale także może otwierać systemy o dużej prędkości. Nowe włókno G.655 może rozszerzyć efektywny obszar do 1,5 do 2 razy więcej niż zwykłe włókno, a duży efektywny obszar może zmniejszyć gęstość mocy i zmniejszyć nieliniowy efekt włókna.

43. Jaka jest nieliniowość światłowodu?
Odpowiedź: Gdy wejściowa moc optyczna przekroczy pewną wartość, współczynnik załamania światła światłowodu będzie nieliniowo powiązany z mocą optyczną i wystąpi rozpraszanie Ramana i Brillouina, które zmienią częstotliwość padającego światła.

44. Jaki jest wpływ nieliniowości światłowodu na transmisję?
Odpowiedź: Efekty nieliniowe spowodują dodatkowe straty i zakłócenia, pogarszając wydajność systemu. System WDM ma dużą moc optyczną i przesyła światło na duże odległości, dzięki czemu generowane są zniekształcenia nieliniowe. Istnieją dwa rodzaje zniekształceń nieliniowych: rozpraszanie wymuszone i załamanie nieliniowe. Wśród nich rozpraszanie wymuszone obejmuje rozpraszanie Ramana i rozpraszanie Brillouina. Powyższe dwa rodzaje rozpraszania zmniejszają energię padającego światła i powodują straty. Można go zignorować, gdy przychodząca moc światłowodu jest niewielka.

45. Co to jest PON (pasywna sieć optyczna)?
Odpowiedź: PON to sieć optyczna z pętlą światłowodową w lokalnej sieci dostępowej użytkownika, oparta na pasywnych elementach optycznych, takich jak sprzęgacze i rozgałęźniki.