光纤电缆基础知识
时间:2024-09-02
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光纤、光缆
1.简要描述光纤的组成。
答：光纤由两个基本部分组成：由透明光学材料制成的纤芯和包层，以及涂层。
2.描述光纤线路传输特性的基本参数是什么？
答：包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。
3.光纤衰减的原因是什么？
答：光纤的衰减是指光纤两个横截面之间的光功率的降低，这与波长有关。衰减的主要原因是散射、吸收和连接器和接头引起的光学损耗。
4.光纤衰减系数是如何定义的？
答：它是由稳态下均匀光纤每单位长度的衰减（dB/km）定义的。
5.插入损耗是多少？
答：指在光传输线路中插入光学元件（如连接器或耦合器）引起的衰减。
6.光纤的带宽与什么有关？
答：光纤的带宽是指光纤传递函数中光功率幅度从零频率幅度降低50%或3dB时的调制频率。光纤的带宽与其长度近似成反比，带宽长度的乘积是常数。
7.光纤色散有几种？它与什么有关？
答：光纤的色散是指光纤内群延迟的展宽，包括模色散、材料色散和结构色散。取决于光源和光纤的特性。
8.如何描述光纤中传播的信号的色散特性？
答：它可以用三个物理量来描述：脉冲展宽、光纤带宽和光纤色散系数。
9.截止波长是多少？
答：它是指光纤中只能传输基模的最短波长。对于单模光纤，其截止波长必须短于传输光的波长。
10.光纤的色散对光纤通信系统的性能有什么影响？
答：光纤的色散会导致光脉冲在光纤传输过程中膨胀。影响误码率的大小、传输距离的长度和系统速率的大小。
11.什么是反向散射法？
答：反向散射法是一种测量光纤长度衰减的方法。光纤中的大部分光功率沿正向传播，但有一小部分向照明器散射。使用分光镜观察照明器处反向散射的时间曲线。
从一端，不仅可以测量连接的均匀光纤的长度和衰减，还可以测量由其引起的局部不规则性、断点以及接头和连接器。光功率损失。
12.光时域反射计（OTDR）的测试原理是什么？功能是什么？
答：OTDR是基于光后向散射和菲涅耳反射原理制成的。它使用光在光纤中传播时产生的反向散射光来获得衰减信息。它可用于测量光纤衰减、连接器损耗、光纤故障位置，了解光纤沿长度的损耗分布是光缆建设、维护和监测中不可或缺的工具。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。
13.OTDR的死区是什么？它对测试有什么影响？如何处理实际测试中的盲区？
答：由可移动连接器和机械接头等特征点反射引起的OTDR接收端饱和引起的一系列“盲点”通常称为盲点。
光纤中有两种类型的盲区：事件盲区和衰减盲区：由可移动连接器介入引起的反射峰，反射峰起点到接收器饱和峰的距离长度称为事件盲区；介入的可移动连接器导致反射峰，从反射峰的起点到可以识别其他事件的点的距离称为衰减死区。
对于OTDR，盲区越小越好。盲区将随着脉冲宽度的增加而增加。虽然增加脉冲宽度会增加测量长度，这也增加了测量盲区。因此，在测试光纤时，测量OTDR附件的光纤和相邻事件点时使用窄脉冲，测量光纤远端时使用宽脉冲。
14.OTDR可以测量不同类型的光纤吗？
答：如果使用单模OTDR模块测量多模光纤，或使用多模OTDR模块测量芯径为62.5mm的单模光纤，光纤长度的测量结果不会受到影响，但光纤损耗不会受到影响。光连接器损耗和回波损耗的结果不正确。因此，在测量光纤时，必须选择与被测光纤匹配的OTDR进行测量，以确保所有性能指标都是正确的。
15.常见光学测试仪器中的“1310nm”或“1550nm”是指什么？
答：是指光信号的波长。用于光纤通信的波长范围在近红外区域，波长在800nm和1700nm之间。它通常分为短波长带，前者指850nm波长，后者指1310nm和1550nm。
16.在目前的商用光纤中，哪种波长的光色散最小？哪种波长的光损失最小？
答：波长为1310nm的光色散最小，波长为1550nm的光损耗最小。
17.根据纤芯折射率的变化，如何对光纤进行分类？
答：可分为阶梯纤维和分级纤维。步进光纤带宽窄，适用于小容量短距离通信；梯度光纤具有较宽的带宽，适用于中大容量通信。
18.根据光纤中传输的光波的不同模式，如何对光纤进行分类？
答：可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤的纤芯直径约为1-10μm。在给定的工作波长下，只传输一个基本模式，这适用于大容量长距离通信系统。多模光纤可以以多种模式传输光波，其纤芯直径约为50-60μm，传输性能比单模光纤差。
在传输多路保护的电流差动保护时，安装在变电站通信室的光电转换装置和安装在主控制室的保护装置之间使用多模光纤。
19.阶跃折射率光纤的数值孔径（NA）有什么意义？
答：数值孔径（NA）表示光纤的光接收能力。NA越大，光纤收集光的能力就越强。
20.单模光纤的双折射率是多少？
答：单模光纤中有两个正交偏振模。当光纤不是完全圆柱对称时，两个正交偏振模不会退化。两个正交偏振模之间的折射率差的绝对值为For双折射。
21.最常见的光纤电缆结构是什么？
答：有两种类型：层扭曲型和骨架型。
22.光缆的主要组成部分是什么？
答：主要由：纤芯、光纤膏、护套材料、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）等材料组成。
23.光缆的铠装是什么？
答：指专用光缆（如海底光缆等）中使用的保护元件（通常是钢丝或钢带）。铠装附着在光缆的内护套上。
24.电缆护套使用什么材料？
答：光缆的护套或层通常由聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）材料组成，其功能是保护电缆芯免受外部影响。
25.列出电力系统中使用的特殊光缆。
答：特种光缆主要有三种类型：
地线复合光缆（OPGW），光纤放置在钢包铝绞线结构的电力线中。OPGW光缆的应用起到了地线和通信的双重作用，有效地提高了电杆的利用率。
缠绕式光缆（GWWOP），在有输电线路的地方，这种光缆缠绕或悬挂在地线上。
自承式光缆（ADSS）具有很强的抗拉强度，可以直接挂在两根电杆之间，最大跨度可达1000m。
26.OPGW光缆的应用结构是什么？
答：主要包括：1）塑料管+铝管的结构；2） 中心塑料管+铝管结构；3） 铝骨架结构；4） 螺旋铝管结构；5） 单层不锈钢管结构（中心不锈钢管结构、不锈钢管分层结构）；6） 复合不锈钢管结构（中心不锈钢管结构、不锈钢管分层结构）。
27.OPGW光缆芯外绞合线的主要组成部分是什么？
答：由AA线（铝合金线）和AS线组成（铝包钢丝）。
28.选择OPGW光缆型号，应该满足哪些技术条件？
答：1）OPGW光缆的标称抗拉强度（RTS）（kN）；2） OPGW光缆的纤芯数（SM）；3） 短路电流（kA）；4） 短路时间（s）；5） 温度范围（℃）。
29.光缆的弯曲程度如何限制？
答：光缆的弯曲半径不应小于光缆外径的20倍，施工时（非稳态）不应小于光纤外径的30倍。
30.ADSS光缆工程应注意什么？
答：有三个关键技术：光缆机械设计、吊点确定、配套硬件的选择和安装。31.主要的光缆配件有哪些？
答：光缆配件是指用于安装光缆的硬件，主要包括：耐张线夹、悬垂线夹、减振器等。
32.光纤连接器的两个最基本的性能参数是什么？
答：光纤连接器通常被称为带电连接器。对于单光纤连接器，光学性能要求集中在插入损耗和回波损耗这两个最基本的性能参数上。
33.常用的光纤连接器有几种类型？
答：根据不同的分类方法，光纤连接器可以分为不同的类型。根据传输介质的不同，可分为单模光纤连接器和多模光纤连接器；根据结构的不同，可分为FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等类型；根据连接器的引脚端面可分为FC、PC（UPC）和APC。常用光纤连接器：FC/PC光纤连接器、SC光纤连接器、LC光纤连接器。
34.在光纤通信系统中，以下项目是常见的，请注明其名称。
AFC、FC型适配器ST型适配器SC型适配器
FC/APC、FC/PC型连接器SC型连接器ST型连接器
LC跳线MU跳线单模或多模跳线
35.光纤连接器的插入损耗（或插入损耗）是多少？
答：是指连接器的介入导致传输线有效功率的减少量。对于用户来说，值越小越好。ITU-T规定其值不应大于0.5dB。
36.光纤连接器的回波损耗是什么（或称为反射衰减、回波损耗、回波损耗）？
答：它是对从连接器反射并沿输入通道返回的输入功率分量的测量。典型值不应小于25dB。
37.发光二极管和半导体激光器发出的光之间最显著的区别是什么？
答：发光二极管产生的光是频谱较宽的非相干光；激光产生的光是具有窄频谱的相干光。
38.发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）的工作特性之间最明显的区别是什么？
答：LED没有阈值，而LD有阈值。只有当注入电流超过阈值时，才会产生激光。
39.常用的两种单纵模半导体激光器是什么？
答：DFB激光器和DBR激光器都是分布反馈激光器，它们的光反馈由光腔内的分布反馈布拉格光栅提供。
40.光接收设备的两种主要类型是什么？
答：主要有光电二极管（PIN管）和雪崩光电二极管（APD）。
41.光纤通信系统中产生噪声的因素是什么？
答：有消光比不合格引起的噪声，光强随机变化引起的噪声；时间抖动引起的噪声、接收器的点噪声和热噪声；光纤的模式噪声；色散引起的脉冲展宽引起的噪声和LD模式分布噪声；LD的频率啁啾产生的噪声；反射产生的噪声。
42.目前用于传输网络建设的主要光纤是什么？它的主要特点是什么？
答：主要有三种类型，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。
G.652单模光纤在C波段1530~1565nm和L波段1565~1625nm具有较大的色散，一般为17~22psnm•km，当系统速率达到2.5Gbit/s或更高时，需要色散补偿，在10Gbit/s时，系统的色散补偿成本相对较高，是目前传输网络中最常见的光纤类型。
G.653色散位移光纤在C波段和L波段的色散一般为-1～3.5psnm•km，在1550nm处为零色散，系统速率可达20Gbit/s和40Gbit/s。它是单波长超长距离传输。最好的纤维。然而，由于其零色散特性，当DWDM用于容量扩展时，会出现非线性效应，导致信号串扰，从而导致四波混频FWM，因此DWDM是不合适的。
G.655非零色散位移光纤：G.655非零频散位移光纤在C波段的色散为1～6psnm•km，在L波段的色散一般为6-10psnm•km。色散很小，避免为零。色散区不仅抑制了四波混频FWM，可用于DWDM扩展，还可以打开高速系统。新型G.655光纤可以将有效面积扩展到普通光纤的1.5到2倍，大的有效面积可以降低功率密度，减少光纤的非线性效应。
43.光纤的非线性是什么？
答：当输入光功率超过一定值时，光纤的折射率将与光功率呈非线性关系，并会发生拉曼散射和布里渊散射，从而改变入射光的频率。
44.光纤非线性对传输有什么影响？
答：非线性效应会导致一些额外的损耗和干扰，降低系统的性能。WDM系统具有高光功率，沿光纤传输距离长，因此会产生非线性失真。非线性失真有两种类型：受激散射和非线性折射。其中，受激散射包括拉曼散射和布里渊散射。上述两种散射会降低入射光能并造成损失。当输入光纤功率较小时，可以忽略它。
45.什么是PON（无源光网络）？
答：PON是本地用户接入网中的一种光纤环网，基于耦合器和分路器等无源光学元件。
邮箱
19129454176
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