光纤的环境性能
第一节 光纤环境性能测试的目的
随着人们对信息需求的日益增长及光纤通信技术的日趋成熟，光纤光缆正在以架空、直埋、管道、沟道、隧道、水下等敷设方式在各种各样的实际使用环境中，织制着纵横交错的光缆网络。光纤光缆跨越各种温区，要能经受不同环境条件的作用。
为确保光纤能在各种严酷环境条件下正常工作，我们应该模仿光纤实际使用场所的温度、潮湿、高温高湿、高温、核辐射等环境条件设计出温度循环、浸水、高温高湿、高温、核辐射等试验来检验光纤对气候的适应性、耐核辐射等性能是否符合要求。
人们正是在充分研究光纤的环境性能的基础上，设法改进光纤的材料选择、结构设计、制造工艺、正确选择涂覆、套塑材料及相应的涂覆工艺和合理选择光缆材料、光缆结构和成缆工艺。如果我们从理论和试验中找出致使光纤环境性能下降的原因所在，那么改善光纤环境性能的办法也就指日可待了。
第二节 测量方法
光纤环境性能试验主要包括温度循环。浸水、高温高湿、核辐射等。温度循环试验用来验证光纤的气候适应性能，浸水试验是考察光纤的耐水侵蚀性能，高温高湿试验则是判断光纤耐高温高湿作用的性能，高温试验是用来评价光纤耐高温的性能，核辐射试验用以检测光纤耐γ射线辐射的耐辐照性能。下面对光纤环境性能的测量原理、试验装臵和试验程序等作简单介绍。
一、温度循环
1. 测量原理
光纤温度循环试验的测量原理是通过模拟光纤在储存、运输和使用期间可能经受的最坏温度变化来确定A1a-A1d 多模光纤和B1-B4单模光纤对温度变化的衰减稳定性，即光纤的衰减温度特性。
光纤的温度衰减特性试验是将受试的整筒光纤放在气候室内，在温度循环试验规定的温度范围内进行温度循环试验，以确定温度变化时，光纤的附加损耗量。
温度循环试验结束后，可按下式计算出光纤的平均附加损耗：
()0log 10
P P
L =?λα (dB/km) (7.1)
式中：P —分别在试验点T A 、T B 、保温后的稳定光功率；
P0—参考温度T0的光功率；
L—试样长度。
另外，我们还可以用光时域反射计(OTDR)直接测量不同温度点的OTDR曲线，从而确定光纤的温度附加损耗量。
2. 试验装臵
光纤的温度衰减特性的试验装臵主要由衰减测量装臵和气候室组成。
(1)衰减测量装臵
应采用GB/T 15972.4-1998《光纤总规范第4部分：传输特性和光学特性试验方法》中规定的传输功率监视法和GB/T 15972.4规定的后向散射法中的衰减测量装臵来测定被测光纤的温度衰减变化。
(2)气候室
气候室的体积大小应适合容纳被试光纤线盘，气候室的温度应地规定试验温度范围内，其温度控制精度应在±3℃内。采用强制空气循环来维持气候室内温度均匀，气候室的设臵及辅助设备的安放要避免冷凝水滴落到受试光纤试样上。
3. 试验程序
试样为出厂长度或按产品规定的长度，并应为可达到所需试验准确度的适当长度。建议被试光纤最短长度为：多模光纤(A1a～A1d)应不短于1000m，单模光纤(B1～B4)应不短于2000m。
如果受试光纤经滑石粉处理，那么应从该试样光纤中抽出一段未涂抹滑石粉的光纤进行试验。为了得到具有重复性的试验结果，试验光纤应松驰地绕在线盘上并臵于气候室内。试验结果可能会受到光纤弯曲半径的影响。基于这个考虑，试样松绕成卷并用滑石粉材料处理，以便使卷绕的紧挨各圈，彼此能自由地移动。受试光纤可以以水平或垂直方式绕成最小弯曲直径为150mm，以避免发生宏弯作用。
被测光纤试样放入气候室内，在规定的时间内经受各种温度变化。试验条件，如表7.1所示。
表7.1 温度循环试验条件
试验具体步骤与内容大致如下：
试验前应将被试光纤试样臵于正常试验大气环境中预处理时，目视检查外观，然后将试样光纤的两端分别与稳定光源和光检测系统连接好，待监测系统稳定后测定环境温度下的衰减基准值。
将处于环境温度下的试样光纤臵入气候室，并将试样光纤两端引出气候室外，与稳定光源和光检测系统连接好或与光时域反射计连接好。再以适当的冷却速率将气候室温度降到规定的低温T A ，待室内温度达到稳定后，接着使试样光纤在T A 温度下保温适当的时间t 1(t 1≥2h)。然后以适当的加热速率将气候室温度升高至规定的高温T B ，待室内温度稳定后，使试样光纤在T B 温度下保温适当的时间t 1，再以适当的冷却速率将气候室温度降至环境温度。上述的降温、保温、升温、保温过程构成了一个温度循环。如图7.1所示。
图7.1 一个温度循环的试验气候室内温度循环曲线
在一个温度循环过程中要记录好温度点环境温度T A 、T B 下经过保温时间t 1后输出光功率P 0、P A 、P B 。
光纤温度衰减特性实验时，被测光纤试样应经历两个温度循环过程。试验结束后，按照式(7.1)计算出光纤的平均附加损耗量。
二、温度时延漂移
1. 测量原理
当今光纤光缆被广泛使用在不同的敷设方式和环境中，敷设方式有架空、管道、直埋、缆沟和水下等，使用环境温度为-50～+60℃，因此要求光纤的性能要有高度的稳定性。长期以来，人们始终关心的光纤温度特性包括温度特性和时延温度特性。由于过去的光纤通信采用的是异步数字传输，不考虑时钟温度漂移问题。当今，随着光同步数字传输网的普及应用，人们开始重视时钟漂移问题，也开始研究光纤脉冲时延温度特性。尽管光纤的时延温度系数很小，但其对40Gbit/s 速率的高速系统仍有影响。
众所周知，光脉冲通过长度为L 的光纤的群时延为:
c LN V L
g ==τ (7.2)
式中：L 为光纤长度，N 为光纤材料群折射率，c 为真空中的光速。当温度发生
变化时，群时延也发生变化，将时延τ对温度T 求导可得：
??
? ??+=dT dL N dT dN L c dT d 1τ
(7.3) 实际上，光纤时延温度的变化是一种慢变化，称为温度漂移。我们定义单位长度单位温度间隔时延变化量为光纤温度时延漂移常数，记作K f ，单位为ps/(km 〃℃)，表示式为：
??
?????+=?=dT dL L N dT dN c L dT d K f 11
τ (7.4) 式中：第一项是由于光纤材料群折射率随温度变化而引起的，第二项是由于光纤物理变化引起的。
温度时延漂移常数的测量原理是利用应变测量仪，在频域法中，测量同一波长下温度变化引起的正弦波调制信号的相位移?ф，即：
?ф=2πf Δτ =2πfk f L ΔT (7.5)
将式(7.5)稍作变换得k f ：
T fL k f ??=πφ2 (7.6)
式中：f 为调制频率；L 为试样光纤长度；ΔT 为温度间隔。
在一般情况下，时延随温度的变化并不完全是线性关系。试验时应多选择一些试验温度点，由测量取得的多组数据求出拟合曲线，从而确定不同温度间隔内的平均时延漂移常数。
2. 试验装臵
光纤温度时延漂移常数的试验装臵与色散测量试验装臵基本相同。所不同的是光纤先后放入温箱和冰柜中，光缆放在人工气候室内。温度变化范围为-40～+60℃之间。色散测量的是不同波长间的时延差，而温度时延漂移常数是测量不同温度下的时延差。光纤温度时延漂移常数测量用的试验装臵是应变测量仪（色散测量仪加应变测量软件）。
3. 试验程序
光纤时延温度常数的试验方法与单模光纤色散系数的试验方法基本相同，所不同的是，对色散测量的是同一温度下（室温）不同波长间的时延差；对时延温度漂移，测量的是同一波长下（工作波长，如1310nm ），温度变化引起的光脉冲时延的变化。
如将石英玻璃光纤的热膨胀系数、石英玻璃在1310nm 处的群折射率和折射率随温度变化值代入式(7.4)可算出k f ≈36ps/(km 〃℃)，式(7.4)估算k f 时，未考虑光纤预涂覆材料的影响，实际上，不同的涂覆材料和工艺，光纤的温度时延
漂移常数相差很大，大约在30～200ps/(km〃℃)之间。另外，成缆光纤的温度时延漂移常数会大一些，具体数值取决于光缆结构设计和填充材料。一般要求光纤的温度时延漂移常数以40ps/(km〃℃)为好。
三、浸水
1. 测量原理
光纤浸水试验的测量原理是通过将多模光纤(A1a～A1d)和单模光纤(B1～B4)浸入蒸馏水或去矿物或离子水中来模拟光纤在实际使用、储存和运输中可能遇到浸水环境条件来确定光纤的耐浸水适用性。
我们可以借助插入损耗法和后向散射法来测量经规定的浸水时间后浸泡的光纤试样的衰减变化。
2. 试验装臵
光纤浸水试验的试验装臵主要由水箱和衰减测量装臵组成。
(1)水箱
浸泡光纤试验的水箱装满蒸馏水，去矿物水或离子水。水的PH值为5.0～
8.0。
(2)衰减测量装臵
应采用GB/T 15972.4-1998《光纤总规范第4部分：传输特性和光学特性试验方法》中规定的插入损耗法和后向散射法中的衰减测量装臵来测定浸水后的光纤衰减变化。
3. 试验程序
为确保光纤光传输性能测量的重复性，被测多模光纤(A1a～A1d)的最短长度为1000m，单模光纤(B1～B4)的最短长度则为2000m。水箱外部的光纤试样长度越短越好。所制备的光纤试样不会影响到其受试结果。光纤试样应松绕成盘，而且光纤两端应保持在水外，试样光纤以最小弯曲直径150mm水平或垂直绕成盘，以防止引起宏观弯曲损耗。
光纤试样被放入充满水的水箱中，水温为23±5℃。光纤试样在水箱中放臵30天。接着，可以用插入法和后向散射法，在规定波长下，测量浸水前、浸水中和浸水后的光纤试样的衰减变化。
四、高温高湿
1. 测量原理
光纤高温高湿试验原理是通过模拟光纤在实际使用、储存和运输中可能经受到的高温高潮湿环境条件来确定适用性。
高温高湿试验是通过观察规定时间范围内恒温下高潮湿对光纤的作用，从而达到评价光纤的实用性能的目的。这个试验给出一个实用的方法。
2. 试验装臵
光纤的高温、高湿试验的试验装臵主要由气候室、增湿器和衰减测量装臵组成。
(1)气候室
气候室的体积大小应适应容纳被测光纤线盘，而且便于试验中测量装臵的接入。同时，气候室也能在规定的精度内保持给定的高温和高湿。高温高湿气候室和辅助设备的安放应避免冷凝水滴落到光纤试样上。
(2)增湿器
用去矿物水或去离子水来获得规定的湿度。试验装臵的锈或腐蚀杂质都不应作用到光纤试样上。应该按照增湿器制造厂家说明书要求控制加到增湿器中的水量。
(3)衰减测量装臵
采用GB/T 15972.4-1998《光纤总规范第4部分：传输特性和光学特性试验方法》中规定的插入损耗法和后向散射法中的衰减测量装臵来测定被测光纤的衰减变化。
3. 试验程序
为确保被测光纤光传输性能测量的重复性对被测多模光纤(A1a～A1d)的最短长度为1000m；对被测的单模光纤(B1～B4)的最短长度则为2000m。位于气候室外的光纤试样长度越短越好。如果气候室外的光纤试样长度超过试样光纤总长度的10％应记载于试验报告中。
光纤试样的制备不应影响到其被测的性能。光纤试样应松绕成线盘，而且被涂上例如滑石粉材料，以求线盘上的彼此紧靠的各圈光纤可自由移动，光纤试样可以以水平或垂直绕成最小弯曲直径为150mm的线圈，以免产生宏观弯曲作用。如果光纤试样用滑石粉处理，那么应从该光纤试样中抽一段未涂滑石粉的光纤，暴露到试验环境中进行试验。
高温高湿试验的试验条件为：温度为+85％，相对湿度为+85％，持续试验时间为30天。
受试光纤的衰减测量是在规定的波长下，用插入法或后向散射法测量试验前、试验中（一旦试样稳定在规定的温度和相对湿度下）和试验后的光纤衰减变化。
五、高温
1. 测量原理
光纤高温试验的测量原理是通过模拟多模光纤(A1a～A1d)和单模光纤(B1～B4)在实际使用、储存和运输中所经受的高温环境条件作用下，测量光纤衰减变化来确定光纤的适用性。这个试验目的是在给定的时间范围内观察高温对光纤的作用。
光纤高温试验的试验装臵主要由高温箱和衰减测量装臵组成。
(1)高温箱
高温箱的体积大小应能容纳被测光纤线盘，并不会使辐射热直接作用到试样光纤上，且便于试验条件下测量装臵的接入。高温箱还应具有在规定的精度范围内保持规定的温度的能力。可采用强制空气循环方法来保持高温箱内的温度均匀。
(2)衰减测量装臵
光纤高温环境下的衰减变化测量装臵采用的是GB/T 15972.4-1998《光纤总规范第4部分：传输特性和光学特性试验方法》规定的插入法和后向散射法中的衰减测量装臵。
3. 试验程序
为获得测量的重复性，光纤高温环境下衰减变化测量所需多模光纤最短长度为1000m，单模光纤最短长度为2000m。放在高温箱外的光纤试样长度应越短越好。光纤试样的制备应不影响在受试条件下的性能。建议将光纤试样松绕成线盘，并用诸如滑石粉等材料涂抹，以便使绕成的彼此紧靠的光纤圈可自由移动。光纤试样可水平或垂直地绕成一个最小弯曲直径为150mm的线盘，以防产生任何宏观弯曲作用。如果试样光纤被涂抹滑石粉处理，那么应从该试样光纤中抽出一段未涂抹滑石粉的光纤暴露到试验环境中进行试验。
光纤高温试验的试验条件：温度为+85℃，持续试验时间为30天。尽管高温试验不控制湿度，但是试验开始时35℃下相对湿度不低于50％，衰减测量是在规定的波长下，用插入法或后向散射法来测量试验前、试验中（一旦试样稳定在规定的温度）和试验后被测光纤的衰减变化。
六、核辐照
1. 测量原理
为确保敷入有背景辐射和有害核辐射环境中的光纤能够安全可靠地工作，有必要研究测量暴露在γ辐射环境中的成缆或未成缆单模光纤或多模光纤中产生的辐照感应衰减的增加。这主要是由于光纤玻璃缺陷部位俘获了辐射分解的电子和空穴造成的（即形成了色心）。
光纤核辐照测量原理是采用衰减测量中的截断法来确定光纤在环境背景下的辐照感应衰减。通过监测试样光纤暴露在γ辐照前后及期间的功率来实现光纤在有害核辐照环境下的辐照感应衰减。
由于光或热作用导致的色心减少产生了恢复效应（减小了辐照感应衰减）。恢复效应可在104～102时间范围内发生，这使得辐照引起的衰减变化特征变得很复杂。因为衰减与许多变量有关，如：试验环境温度、试样结构、施加于试样的辐射总剂量和剂量率以及测量衰减所使用的光平。
两种辐照环境下的光纤核辐照试验装臵，如图7.2和7.3所示。两种试验装臵主要由辐照源、光源、光滤波器/单色仪、光探测器、光功率计和辐射剂量计等组成。
图7.2 环境背景辐照试验装臵
图7.3 有害核环境辐照试验装臵
(1)辐照源
①环境背景辐照试验
应采用一个Co（钴）或等效的电离源以不大于0.2Gy/h的低剂量率产生γ辐射。
②有害核环境辐照试验
应采用一个Co（钴）或等效的电离源以0.05Gy/s至2.5Gy/s范围内所需的剂量产生辐射。
(2)光源
应采用诸如卤钨灯、一组激光器或LED等光源来产生850nm、1300nm(1310nm)、1550nm工作波长。在完成测量的时间内，光源强度应保持稳定。从光源耦合到试验光纤中的功率应不大于-30dBm(1.0μW)。光源应用占空比为50％的脉冲信号进行调制。
(3)光滤波器/单色仪
应用一组滤光器材或—单色仪获得波长为850±20nm、1300(1310) ±20nm 和1550±20nm的光。滤光器3dB光谱宽度大于25nm。
(4)包层模剥除器
必要时，应在试样光纤输入端和输出端采用包层模剥除器以剥除包层模。如果光纤涂覆材料设计成可去除包层模（涂覆材料折射率略高于玻璃包层折射率），则不要求包层模剥除器。
(5)光纤固定和定位装臵
试样光纤应固定在诸和真空吸盘能稳定支撑试样输入端的装臵上，以便试样端可与输入光进行重复定位。
(6)输入端注入模拟器
①多模光纤（折射率渐变型）
应用一稳态模滤模器去掉高阶传输模，在光纤输入端建立稳态条件。
②单模光纤
一光学透镜系统或尾纤可用于激励被试光纤。耦合进试样光纤中的光功率在试验期间应保持稳定。如果采用一光学透镜系统，一种使光纤定位较不敏感的方法就是对光纤输入端进行空间和角度的满注入；如果采用尾纤，可能有必要采用折射率匹配材料来消除干涉效应。应采用高阶模滤模器来滤除高阶模。
(7)光探测器
应采用在接收光强范围内线性并稳定的光探测器。典型系统可包括采用电流输入前臵放大器进行放大的光生伏打型光电二极管，由锁相放大器进行同步检测。
(8)光功率计
应采用合适的光功率计测定从光源耦合进试样的光功率，确保它不大于1.0μW或按产品规范规定的值。
(9)辐射剂量计
应采用热致发光LiF或CaF晶体检测器(TLD)测定试样光纤接收到的辐射剂量。
(10) 温度受控试验箱
温度受控试验箱应能将规定温度保持在±2℃以内。
(11) 试验线轴
试验线轴对本试验所采用的辐射不应起屏蔽或吸收作用。
3. 试验程序
试样臵入试验箱以前，应对辐照源剂量均匀性和强度进行校准。将四个TLD 臵于辐照区，使它们的中心放在试样所在线轴或线盘轴线上。采用四个TLD以便于获得具有代表性的平均值。应采用等于或略大于实际试验剂量的校准系统。为保证实际试验剂量测量的最大可能的准确度，TLD只限于使用一次。
被测光纤端面应光滑、清洁并与光纤轴垂直。
(1) 环境背景辐照试验
测量试样暴露在γ辐照源前后衰减变化的测量步骤如下：
①将光纤或光缆试样（绕成圈或绕在线轴或线盘上）臵于图7.2所示的试
验箱中；
②将光纤输入端和输出端放在定位装臵上，并分别与光源和探测器对准；
③试验前，应对试样在25±5℃的温箱中预处理1h，或在该温度下按产品规范规定的时间预处理；
④按截断法，测量试样在规定波长下的衰减值，并记录暴露于γ辐射源之前光纤的衰减值A1；
⑤采用经校准的功率计测量试样输入端（图7.2中A点）的功率。需要时，应调节光源功率使得A点功率小于1.0μW或按产品规范中的规定；
⑥按要求制备试样端面，并将试样端对中在试验装臵上；
⑦在辐射源关闭的情况下，应对试样的输入端进行定位，以便在探测器上获得最大光功率。一旦调好之后，在γ辐照试验期间不应改变输入端光注入条件；
⑧辐照前，应在规定的试验温度下对所有试验波长测量输出功率；
⑨将某种曲线记录仪或合适的测量装臵连接到检测系统进行连续功率测量，应调整测量设备。使检测信号不超过设备的极限；
⑩通过使试样经受不大于0.2Gy/h的剂量率来测量由于暴露于γ辐照而产生的环境背景辐射效应。试样应经受至少为1Gy的最小总剂量；
⑾在γ辐照周期内应记录试样输出功率；
⑿在完成辐照过程的2h之内，应按截断法进行试样的衰减测量，应记录暴露于γ辐射源之后试样的衰减值A1；
⒀对要求的试验温度和波长，重复步骤①～⑿。对每一个要求的温度，必须采用新的未经辐照的试样。
(2) 有害环境试验
在暴露于γ辐射源前后及期间，测量试样中传输功率的程序如下所述；
①按要求制备短段试样(1～2m)端面；
②将短段试样输入端臵于定位装臵上并与试验装臵对准（见图7.3），使得用经校准的功率计测量时获得最大光功率。需要时，应采用中性密度滤波器调节光源功率，以在短段试样输出端获得不大于1.0μW或按产品规范规定的光功率；
③将试样轴放于试验装臵中，如图7.3所示；
④应将试样输入端臵于定位装臵上并进行对准，应对输出端进行定位以使从试样出射的全部光入射到探测器光敏面上；
⑤试验前，应对试样在25±5℃温度箱内预处理1h；
⑥辐射源关闭后，应对试样输入端进行定位，以在探测器上获得最大光功
率。一旦调好后，在γ辐照期间，不应改变输入端注入条件；
⑦辐照前，应在规定的试验温度下，在所有的试验波长测量输出功率。这时还应测量参考探测器功率；
⑧应将某种曲线记录仪或合适的连续测量装臵连接到检测系统，以便进行连续功率测量。应调整测量设备以使检测信号不超过设备极限；
⑨通过使试样至少经受表7.2规定的剂量率和总剂量大小组合之一来测定由于暴露于γ辐照而产生的有害效应。
表7.2 总剂量/剂量率组合
因为辐射源特性变化，剂量率大小仅是近似值。辐射源之间剂量率的变化预计高达±50％，打开或关闭辐射源所需的时间应不大于总暴露时间的10％；
⑽在γ辐照周期内记录试样输出功率，在完成辐照过程后至少还要记录功率15min或按产品规范规定。在完成辐照过程之后的恢复期内，还应记录参考检测功率大小；
⑾对要求的试验温度和波长，重复步骤②～⑽。对每一个要求的温度，必须采用新的未经辐照的试样。
(3) 计算
①光衰减变化△A（环境背景辐照试验）
△A=A2-A1 (7.7)
式中：A1—暴露于γ辐照之前试样的衰减 (dB)；
A2—暴露于γ辐照之后试样的衰减 (dB)。
②每一波长下光透射率变化A（有害环境试验）
A O=-10lg(P O/P B) (7.8)
A15=-10lg(P15/P B) (7.9)
式中：P O—停止辐照Is内试样的功率输出（除非另有规定）(mW)；
P15—停止辐照15min内试样的功率输出（除非另有规定）(μW)；
P B—辐照开始前试样的功率输出 (μW)；
A O—紧按辐照之后试样的光透射率变化（光衰减）(dB)；
A15—辐照后15min内试样的光透射率变化（光衰减）(dB)。
③考虑到系统的不稳定性，采用参考测量时，参考探测器的测量结果为：
A REF=-10lg(P E/P BN) (7.10)
式中：P E—测量结束时由参考探测器测得的功率 (μW)；
P BN—辐照开始前由参考探测器测得的功率 (μW)。
④考虑系统不稳定，修正后的试验结果为：
A ONOR=A O-A REF (7.11)
A15NOR=A15-A REF (7.12)
按光在光纤中的传输模式划分，可分为多模和单模光纤两种。常用多模光纤的直径为125μm，其中芯径一般在50～100μm之间。在多模光纤中，可以有数百个光波模在传播。多模光纤一般工作于短波长（0.8μm）区，损耗与色散都比较大，带宽较小，适用于低速短距离光通信系统中。多模光纤的优点在于其具有较大的纤芯直径，可以用较高的耦合效率将光功率注入到多模光纤中。 常用单模光纤的直径也为125μm，芯径为8～12μm。在单模光纤中，因只有一个模式传播，不存在模间色散，具有较大的传输带宽，并且在1 550 nm波长区的损耗非常低（约为0.2～0.25 dB/km），因而被广泛应用于高速长距离的光纤通信系统中。使用单模光纤时，色度色散是影响信号传输的主要因素，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性都有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。单模光纤一般必须使用半导体激光器激励。 按最佳传输频率窗口划分，可分为常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。常规型单模光纤的最佳传输频率在1 310 nm附近，而色散位移光纤的最佳传输频率在1550nm附近。 按折射率分布的情况化分，可分为阶跃折射率（SI）光纤和渐变折射率（GI）光纤。阶跃折射率光纤从芯层到包层的折射率是突变的。多模阶跃折射率光纤的成本低，模间色散高，适用于短距离低速通信。多模渐变折射率光纤从芯层到包层的折射率是逐渐变小，可使高阶模按正弦形式传播，这样能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高。现在所使用的多模光纤多为渐变折射率光纤。 目前，国际上单模光纤的标准主要是ITU－T的系列：G.650“单模光纤相关参数的定义和试验方法”、G.652“ 单模光纤和光缆特性”、G.653“色散位移单模光纤和光缆特性”、G.654“截止波长位移型单模光纤和光缆特性”、G.655“非零色散位移单模光纤和光缆特性”及G.656“用于宽带传输的非零色散位移光纤和光缆特性”。ITU －T对多模光纤的标准是G.651“50／125μm多模渐变折射率光纤和光缆特性”。 国际电工委员会也颁布了系列标准IEC 60793，我国的光纤标准包括国家标准GB/T15912系列和信息产业部颁布的通信行业标准YD/T系列。 （1）单模光纤。 ● 普通单模光纤 普通单模光纤是指零色散波长在1 310 nm窗口的单模光纤，又称色散未移位光纤或普通光纤，国际电信联盟（ITU－T）把这种光纤规范为G.652光纤。 G.652属于第一代单模光纤，是1310 nm波长性能最佳的单模光纤。当工作波长在1310 nm时，光纤色散很小，色散系数D在0～3.5 ps/nm·km，但损耗较大，约为0.3～0.4 dB/km。此时，系统的传输距离主要受光纤衰减限制。在1 550 nm波段的损耗较小，约为0.19～0.25 dB/km，但色散较大，约为20 ps／nm·km。传统上在G.652上开通的PDH系统多是采用1310nm 零色散窗口。但近几年开通的SDH系统则采用1550nm的最小衰减窗口。另外，由于掺铒光纤放大器（Erbium Doped Fiber Amplifier，EDFA）的实用化，密集波分复用（DWDM）也工作于1550nm窗口，使得1550nm窗口己经成为G.652光纤的主要工作窗口。 对于基于2.5 Gb/s及其以下速率的DWDM系统，G.652光纤是一种最佳的选择。但由于在1550nm波段的色散较大，若传输10 Gb/s的信号，一般在传输距离超过50km时，需要使用价格昂贵的色散补偿模块，这会使系统的总成本增大。色散补偿模块会引入较大的衰减， 因此常将色散补偿模块与EDFA一起工作，置于EDFA两级放大之间，以免占用链路的功率余度。
光纤的分类特性优缺点详解 单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。 多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或μm），可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。传输距离较近，最多几公里。 我只是知道有单模和多模的，单模就是波长在1310NM上，多模就是850NM的，还有就是接口也不同，分LC ,SC ,FC，因本人专业知识有限,其他的是我在网上查找的！请参考！一，光纤的分类些特种光纤如晶体光纤并未列出 光纤是光导纤维（OF：Optical Fiber）的简称。但光通信系统中常常将Opti cal Fibe（光纤）又简化为Fiber，例如：光纤放大器（Fiber Amplifier）或光 纤干线（Fiber Backbone）等等。有人忽略了Fiber虽有纤维的含义，但在光系统 中却是指光纤而言的。因此，有些光产品的说明中，把fiber直译成“纤维”，显然 是不可取的。 光纤实际是指由透明材料作成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材 料作成的包层所被覆，并将射入纤芯的光信号，经包层界面反射，使光信号在纤芯 中传播前进的媒体。 光纤的种类很多，根据用途不同，所需要的功能和性能也有所差异。但对于有 线电视和通信用的光纤，其设计和制造的原则基本相同，诸如：①损耗小；②有一 定带宽且色散小；③接线容易；④易于成统；⑤可靠性高；⑥制造比较简单；⑦价 廉等。 光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上
常用光纤附件 总结了一下光网络的常见附件及基础知识，跟大家共享一下，希望能对大家工作带来帮助一、光纤跳线及接口类型 1．FC-FC：常用于法兰箱对接，跟ST类似，但要注意区别，FC是螺丝口的 2．ST-ST：常用于尾纤或与光纤盒对接，跟FC类似，但ST是挂口的 3．ST-ST单模跳线：单、多模的主要外观区别就是颜色不同，多模为橙色，单模为黄色
4．SC－SC：常用于设备对接，GBIC模块用这种跳线 5．LC-LC：常用于设备对接，SFP模块用这种跳线
6．MTRJ－MTRJ：常用于设备对接，现在基本上已经不用了 二、常见适配器（法兰） 1．ST适配器
2．FC适配器 3．SC适配器 三、光纤盒 放置熔接好的尾线
四、光纤收发器 用于“光――电”互联
二、光纤分类 (一）按照制造光纤所用的材料分：石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤。 塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）制成的。它的特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，使用方便。但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机网链路、船舶内通信等。目前通信中普遍使用的是石英系光纤。 （二）按光在光纤中的传输模式分：单模光纤和多模光纤。 多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为 0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长1.31μm。 多模光纤 多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。 单模光纤 单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。
光纤类型及特点G652光纤纤芯图片 G657光纤纤芯图片
多模光纤纤芯图片 我们常用的光纤有G652B(蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑)和G657A(蓝、橙、绿、棕、灰、黄、红、紫)，两种光纤主要特性的区别是光纤的弯曲半径，G652B 是R30（光纤弯曲半径不可以小于30mm），G657A是R10（光纤弯曲半径不可以小于10mm）
G652光纤的排列顺序 G657光纤的排列顺序 光纤类型知识： ITU—T建议规范分类：G.651、G.652、G.653、G.654、G.655、G.656、G.657 MMF（Multi Mode Fiber多模光纤） - OM1光纤（62.5?125um） - OM2?OM3光纤（G.651光纤）其中：OM2—50?125um；OM3—新一代多模光纤。 SMF（Single Mode Fiber单模光纤） - G.652（色散非位移单模光纤） - G.653（色散位移光纤） - G.654（截止波长位移光纤） - G.655（非零色散位移光纤) - G.656（低斜率非零色散位移光纤） - G.657（耐弯光纤） ◆G.651：长波长多模光纤（ITU-T G.651）50／125μm梯度多模光纤工业标准。70年代末到80年代初建立。ITU-T G.651即OM2?OM3光纤或多模光纤（50?125）。
ITU-T推荐光纤中并没有OM1光纤或多模光（62.5?125），但它们在美国的使用仍非常普遍。主要应用于局域网，不适用于长距离传输，但在300至500米的范围内，G.651是成本较低的多模传输光纤。 ◆G.652：常规单模光纤（色散非位移单模光纤），截止波长最短，既可用于1550NM，又可用于1310NM。其特点在设计和制造时的波长在1310nm附近时的色散为零，1550nm波长时损耗最小，但色散最大。（1310nm窗口的衰减在0.3～0.4dB/km，色散系数在0～3.5ps/nm.km。1550nm窗口的衰减在0.19～ 0.25dB/km，色散系数在15～18ps/nm.km。）主要缺点是在1550波段色散系数较大，不适于2.5Gb/s以上的长距离应用。 G.652A?B是基本的单模光纤，G.652C?D是低水峰单模光纤。 ◆G.653：色散位移单模光纤。在1550nm波长左右的色散降至最低，从而使光损失降至最低。 ◆G..654：截止波长位移光纤。1550nm下衰耗系数最低（比G.652，G.653，G.655光纤约低15%），因此称为低衰耗光纤, 色散系数与G.652相同, 实际使用最少的一种光纤。主要应用于海底或地面长距离传输，比如400千米无转发器的线路。 ◆G.655：非零色散位移光纤(NZ-DSF: Non zero-Dispersion-Shifted Fiber)。G.653光纤在1550nm波长时色散为零，而G.655光纤则具有集中的或正或负的色散，这样就减少了DWDM系统中与相邻波长相互干扰的非线性现象的不良影响。 第一代非零色散位移光纤，如PureMetro 光纤具有每千米色散等于或低于5ps?nm 的优点，从而使色散补偿更为简便。 第二代非零色散位移光纤，如PureGuide 色散达到每千米10ps?nm左右，使DWDM系统的容量提高了一倍。 ◆G.656：低斜率非零色散位移光纤。非零色散位移光纤的一种，对于色散的速度有严格的要求，确保了DWDM系统中更大波长范围内的传输性能。
实验一光纤的几特性测试实验 姓名：学号： 一、实验的目的和意义 1、了解光纤的基本结构 2、学习光纤的处理法，包括光纤的剥线、端面切割和清洗等等法 3、利用显微镜并结合探测器放大分别观察单模和多模光纤端面结构 4、学会Matlab处理实验数据 5、掌握光学实验注意事项和实验室安全隐患及事故处理法 光纤的应用越来越广泛，了解光纤的机构、性能具有十分重要的意义。光学主要有纤芯和包层组成，纤芯由高度透明的介质组成，包层是折射率低于纤芯折射率的介质，并经过格的工艺制成光纤，光纤还要由多层保护层保护，起着增强机械性能、保护光纤的作用。 光纤的结构特性影响光纤的特性，并决定着光纤的用途，低损耗、高效率一直都是光纤的发展目标，光纤的各种特性参数（保护几参数、传光特性、加载特性、微弯特性等）的测量时光纤应用的重要依据，同时也促进各种测量技术的发展。[1]光纤按折射率分布可以分为阶跃型光纤和渐变型光纤，按模式可以分为单模光纤和多模光纤。 光纤的损耗因素众多，包括传输损耗、连接损耗、弯曲损耗、色散吸收损耗等等，光纤损耗可以用光时域反射技术等测量。[2]
本实验希望通过观测光纤的结构参数来测试光纤的性能，并更好的理解光纤的特性，观察光纤结构分析其带来的损耗影响。因为光纤较脆弱，所以日常使用的光纤有多层保护，所以首先要获取只有包层和纤芯的裸纤，然后采用显微镜结合电子探测器探测放大得到光纤的端面图像，从而分析其性能等。[3] 二、实验的系统结构和实验步骤 1、实验的系统结构 实验主要包括制作裸纤端面样本和观察端面结构两个部分，需借助剥线器得到裸纤，并进行端面处理，将得到的样本放在显微镜—探测器放大系统下观察，并利用计算机获取处理数据。 实验系统的基本结构图如下： 2、实验仪器 光纤、剥线钳、剪刀、棉球、酒精、光纤切割机、基片、双面胶、显微镜、探测器、电脑 3、实验步骤
分析介绍光纤基本参数和测量方法 本文来源于：工控商务网 光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。 1.单模光纤模场直径的测量 从理论上讲单模光纤中只有基模(LP0l)传输，基模场强在光纤横截面的存在与光纤的结构有关，而模场直径就是衡量光纤模截面上一定场强范围的物理量。对于均匀单模光纤，基模场强在光纤横截面上近似为高斯分布，通常将纤芯中场强分布曲线最大值1／e处所对应的宽度定义为模场直径。简单说来它是描述光纤中光功率沿光纤半径的分布状态，或者说是描述光纤所传输的光能的集中程度的参量。因此测量单模光纤模场直径的核心就是要测出这种分布。 测量单模光纤模场直径的方法有：横向位移法和传输功率法。下面介绍传输功率法。测量系统的原理方框示意如图1所示。 取一段2米长的被测光纤，将端面处理后放入测量系统中，测量系统主要由光源和角度可以转动的光电检测器构成。光纤的输入端应与光源对准。另外为了保证只测主模(LP01)而没有高次模，在系统中加了一只滤模器，最简单的办法是将光纤打一个直径60mm的小圆圈。当光源所发的光通过被测光纤，在光纤末端得到远场辐射图，用检测器沿极坐标作测量，即可测得输出光功率与扫描角度间的关系，P—θ线如图2所示。然后，按模场直径的定义公式输入P和θ值，由计算机按计算程序算出模场直径。
2.光纤损耗的测量 光纤损耗是光纤的一个重要传输参数。由于光纤有衰减，光纤中光功率随距离是按指数的规律减小的。但是，对于单模光纤或近似稳态的模式分布的多模光纤衰减系数a是一个与位置无关的常数。若设P(Z1)为Z＝Z1处的光功率，即输入光功率。若设P(Z2)为Z2处的光功率，即这段光纤的输出功率。因此，光纤的衰减系数a定义为 因此，只要知道了光纤长度Z2-Z1和Z2、Z1处的光功率P(Z1)、P(Z2)，就可算出这段光纤的衰减系数a。测量光纤的损耗有很多种办法，下面只介绍其中的两种办法。 1)截断法 截断法是一种测量精度最好的办法，但是其缺点是要截断光纤。这种测量方法的测量方框如图3所示。 取一条被测的长光纤接入测量系统中，并在图中的“2”点位置用光功率计测出该点的光功率P(Z2)。然后，保持光源的输入状态不变，在被测量光纤靠近输入端处“1”点将光纤截断，测量“l”点处的光功率P(Z1)。这个测量过程等于测了1～2两点间这段光纤的输入光功率P(Z1)和输出光功率P(Z2)，又知道“1”、“2”点间的距离Z2-2l，因此，将这些值代入 即可算出这段光纤的平均衰减系数。 在测量方框图中斩波器(又称截光器)是一种能周期断续光束的器件。例如是一个有径向开缝的转盘。它将直流光信号变为交变光信号，作为参考光信号送到锁相放大器中，与通过了被测光纤的光信号锁定，以克服直流漂移和暗电流等影响，以确保测量精度。
光纤的分类与特点 姓名：吴卉班级：国际学院09级08班学号：09212965 光纤的简介 光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。在通讯中，光纤指由透明材料作成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材料作成的包层所被覆，并将射入纤芯的光信号，经包层界面反射，使光信号在纤芯中传播前进的媒体。 利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话，而根据理论计算，一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话！铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英，几乎是取之不尽的。 另外，利用光导纤维制成的内窥镜，可以帮助医生检查胃、食道、十二指肠等的疾病。光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成的软管，它有输送光线、传导图像的本领，又有柔软、灵活，可以任意弯曲等优点，可以通过食道插入胃里。光导纤维把胃里的图像传出来，医生就可以窥见胃里的情形，然后根据情况进行诊断和治疗。 就在刚刚公布的2009年度诺贝尔物理学奖获得者中，有“光纤之父”的华裔科学家高锟，凭借在光纤领域的卓著研究而获得此殊荣。 光纤的分类及其特点 光纤主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上进行分类的。 （1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤（0.85pm、1.3pm、1.55pm）。 红外光纤主要用于光能传送。例如有：温度计量、热图像传输、激光手术刀医疗、热能加工等等，普及率尚低。 （2）折射率分布：突变型和渐变型光纤。 突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。适用于短途低速通讯，如：工控。但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。
实验报告 课程名称： 光通信技术实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称：光纤基本特性测试（一）实验类型： 基础型 同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 实验1-2 光纤数值孔径性质和测量 一、实验目的和要求 1、熟悉光纤数值孔径的定义和物理意义 2、掌握测量光纤数值孔径的基本方法 二、实验内容和原理 光纤数值孔径（NA ）是光纤能接收光辐射角度范围的参数，同时它也是表征光纤和光源、光检测器及其它光纤耦合时的耦合效率的重要参数。图一表示阶梯多模光纤可接收的光锥范围。因此光纤数值孔径就代表光纤能传输光能的大小，光纤的NA 大，传输能量本领大。 NA 的定义式是： 式中n0 为光纤周围介质的折射率，θ为最大接受角。n1和n2分别为光纤纤芯和包层的折射率。光纤在均匀光场下，其远场功率角分布与理论数值孔径NAm 有如下关系： 其中θ是远场辐射角，Ka 是比例因子，由下式给出： 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点： 装 订 线
式中P(0)与P(θ)分别为θ= 0和θ=θ处远场辐射功率，g 为光纤折射率分布参数。计算结果表明，若取P(θ) / P(0) = 5%，在g≥2时Ka的值大于0.975。因此可将P(θ)曲线上光功率下降到 θ的正弦值定义为光纤的数值孔径，称之为有效数值孔径： 中心值的5%处所对应的角度 e 本实验正是根据上述原理和光路可逆原理来进行的。 三、主要仪器设备 He-Ne 激光器、读数旋转台、塑料光纤、光纤微调架、毫米尺、白屏、短波长光功率计一套（功率显示仪1件、短波光探测器1只）。 四、实验步骤 方法一：光斑法测量（如图２） 1、实验系统调整； a．调整He-Ne激光管，使激光束平行于实验平台面； b．调整旋转台，使He-Ne激光束通过旋转轴线； c．放置待测光纤在光纤微调架上，使光纤一端与激光束耦合，另一端与短波光探测器正确连接； d．仔细调节光纤微调架，使光纤端面准确位于旋转台的旋转轴心线上，并辅助调节旋转台使光纤的输出功率最大。 2、测输出数值孔径角θo。 a. 移开光探测器，固定光纤输出端； b. 分别置观察屏于距光纤端面L1、L2 距离处，测量观察屏上的光纤输出圆光斑直径D1、D2，计算两次读数差ΔL和ΔD，得输出孔径角为：θo=arctan[ΔD/（2ΔL）]； c. 多次测量求平均值。（注：如果圆光斑边界不清晰，一般是由于出射光功率太强引起的，适当旋转读数台减小耦合效率，直至得到一个清晰圆光斑为止。）
实验一光纤的几何特性测试实验 姓名：学号： 一、实验的目的和意义 1、了解光纤的基本结构 2、学习光纤的处理方法，包括光纤的剥线、端面切割和清洗等等方法 3、利用显微镜并结合探测器放大分别观察单模和多模光纤端面结构 4、学会Matlab处理实验数据 5、掌握光学实验注意事项和实验室安全隐患及事故处理方法 光纤的应用越来越广泛，了解光纤的机构、性能具有十分重要的意义。光学主要有纤芯和包层组成，纤芯由高度透明的介质组成，包层是折射率低于纤芯折射率的介质，并经过严格的工艺制成光纤，光纤还要由多层保护层保护，起着增强机械性能、保护光纤的作用。 光纤的结构特性影响光纤的特性，并决定着光纤的用途，低损耗、高效率一直都是光纤的发展目标，光纤的各种特性参数（保护几何参数、传光特性、加载特性、微弯特性等）的测量时光纤应用的重要依据，同时也促进各种测量技术的发展。[1]光纤按折射率分布可以分为阶跃型光纤和渐变型光纤，按模式可以分为单模光纤和多模光纤。 光纤的损耗因素众多，包括传输损耗、连接损耗、弯曲损耗、色散吸收损耗等等，光纤损耗可以用光时域反射技术等测量。[2] 本实验希望通过观测光纤的结构参数来测试光纤的性能，并更好的理解光纤的特性，观察光纤结构分析其带来的损耗影响。因为光纤较脆弱，所以日常使用的光纤有多层保护，所以首先要获取只有包层和纤芯的裸纤，然后采用显微镜结合电子探测器探测放大得到光纤的端面图像，从而分析其性能等。[3] 二、实验的系统结构和实验步骤 1、实验的系统结构 实验主要包括制作裸纤端面样本和观察端面结构两个部分，需借助剥线器得到裸纤，并进行端面处理，将得到的样本放在显微镜—探测器放大系统下观察，并利用计算机获取处理数据。 实验系统的基本结构图如下： 2、实验仪器 光纤、剥线钳、剪刀、棉球、酒精、光纤切割机、基片、双面胶、显微镜、探测器、电脑
光纤测温系统原理 光纤测温系统构成 图4 光纤测温系统构成 光纤测温系统设计说明：采用点式测温，由于解调体积较小，可每台**每组件近安装一个温度解调仪，测温主机安装在控制室，多路感温光纤分别对监控区域进行温度监测，通过RJ45上传实时温度数据，报警时通过继电器输出报警信息给上位机，实现报警联动。
系统特点 不降低电气设备的安全等级：测温式电气火灾监控探测器体积小，直径，没有任何金属材质、电子元器件，绝缘性好，20cm耐10万伏电压。 最准确的预报技术：不受电磁场干扰的监测方式，≤10S的响应时间充分将火灾隐患消灭在萌芽阶段。 全年、全天侯安全守护：至少25年，每年365天，全天候24小时实时监测和分析。 高性价比：初期造价经济合理，后期运行免维护。 减少了监测盲区、提高了设备安全性：定位精度1mm。 节省成本：直接安装于温升部位，实时记录、显示监测点数据，实现无人值守监测站目标。 建立了维修依据：全面掌握设备运行情况，可以预测、预知设备老化，从而根据设备运营状况提出检修时间、检修计划。 智能判断性：能够对被测对象的正常温度、异常温度、火灾进行快速的判断和分析。 参数设置的方便性：可设置多级的预报警、报警阀值；报警方式有声、光、不同颜色的图形界面、继电器输出等形式。可在任何时间准确显示任何一点监测的温度，在事故发生前早期预警。 网络性：该系统具有开放式、网络化、单元化及组态方便等优点，以实现信息化的管理。 兼容性：系统可以通过RS232/RS485、RJ45、内置继电器等输出形式与消防报警系统，提供信号进行声、光报警，信号输出准确、完整。
安全性：具有多级权限设置功能，授权管理，确保系统的安全。 数据管理性：能够对不同类型的数据进行统计、保存、查询、打印、复制。数据类型有：一级预报警数据；二级预报警数据，事故报警数据，异常数据，正常数据，日/月/年平均数据，火情分析数据等。 远程服务性：系统具有远程诊断、远程软件升级和远程维护接口功能。当用户使用环境具有拨号上网或其他网络、通信条件时，可对系统进行远程操作和维护。 1光纤测温系统功能指标 1.1光纤测温性能指标 主机内置工控机，系统能够显示感温光纤监测的实时温度数据和火灾报警信息、故障信息等。RJ45接口与电力监控系统交换机相连，上传光纤测温系统的所有信息至电力监控系统，由电力监控系统完成控制、监测和管理等功能；配置以太网接口可供便携机进行系统参数设置、编程、测试、维护等操作；通过FC/APC接口与感温光纤相连；通过继电器接点（或通信接口）与FAS监控主机连接。实时检测区域内的温度与火灾情况，如发生火灾并输出报警、指示信号。 负载能力挂接多台光纤温度解调仪 (可以级联) 测温精度±℃ 温度分辨率℃ 测温范围-40℃～150℃ 通道数3,6,9,12(可定制) 探头尺寸直径 探头使用寿命大于25年
光纤通信的主要特点 传输频带宽，通信容量大。 1.传输损耗低。 2.不受电磁干扰 3.线径细，重量轻 4.资源丰富 5.扰信好 6.不怕潮湿，耐高温，抗腐蚀。 7.安全保密。 WLAN本身并不是新概念、新技术，它已存在十多年了。顾名思义，WLAN是用无线通信技术构建的局域网，虽不采用缆线，但也能提供传统有线局域网的所有功能。与有线局域网相比，WLAN具有一定的移动性，灵活性高、建网迅速、管理方便、网络造价低，扩展能力强等特点，但WLAN的网络产品较贵，硬件初始投资比有线局域网高，传输速率较低。WLAN还有一个好处是它使用不需许可证的2.4GHz频段，其运营者不用花钱申请频谱许可证，随时可以建网使用。 WLAN由无线网卡、无线接入点(AP)、计算机和有关设备组成，采用单元称为一个基本服务组(BSS)。BSS的组成方式有集中控制式(每个单元由一个中心站控制)、分布对等式(单元中任意两个终端可直接通信，无须中心站转接)和混合式三种。 一个WLAN可由一个基本服务区(BSA)组成，一个BSA通常包含若干个单元，这些单元通过无线接入点与某骨干网相连。骨干网可以是有线网，也可以是无线网。WLAN可独立使用，也可与有线局域网互连使用。 EPON的优点主要表现在： (1)相对成本低，维护简单，容易扩展，易于升级。EPON结构在传输途中不需电源，没有电子部件，因此容易铺设，基本不用维护，长期运营成本和管理成本的节省很大；EPON 系统对局端资源占用很少，模块化程度高，系统初期投入低，扩展容易，投资回报率高；EPON系统是面向未来的技术，大多数EPON系统都是一个多业务平台，对于向全IP网络过渡是一个很好的选择。 (2)提供非常高的带宽。EPON目前可以提供上下行对称的1.25Gb/s的带宽，并且随着以太技术的发展可以升级到10Gb/s。 (3)服务范围大。EPON作为一种点到多点网络，以一种扇出的结构来节省CO的资源，服务大量用户。 (4)带宽分配灵活，服务有保证。对带宽的分配和保证都有一套完整的体系。EPON可以通过DiffServ、PQ/WFQ、WRED等来实现对每个用户进行带宽分配，并保证每个用户的QoS。 但是作为一种新技术，如何进入市场和被市场所认可，取决于很多方面。EPON产品在严格意义上还没有标准。其次是诸如测距、同步等一些技术难点的解决方案的成熟和突发性光器件成本的进一步降低。 从运营商和服务提供商的角度来看，EPON系统可以带来多方面的好处，包括降低安装、
技术附件1：光纤的技术标准、制造方法及质量保证措施 一、技术标准 UA( ITU-T G.657 A2 ) 概述 UA(ITU-T G.657 A2) 是一种新型抗弯曲接入网用单模光纤，其弯曲半径仅7.5mm。适用于LAN/WAN以及FTTH等工程。 光纤主要参数
5有效群折射率 在1310nm 1.466 在1550nm 1.467 6 制造长度 交货长度为标准段长为24.45km、48.85km，如有特殊要求除外。光纤入库时，内端长度大于5米。 标准发运盘具尺寸 法兰盘直径235mm 265mm 横宽108mm 186mm 轴孔直径25.4mm 25.4mm
二、生产工艺及制造方法 G.657A 2光纤其制造方法为在拉丝塔上将购买的预制棒直径缩小，且保持芯包比和折射率分布不变。其工序如下： 三、质量保证措施 质量保证主要体现在以下几方面： 1、公司按GB/T19001：2008的要求建立、实施、改进质量管理体系，以顾客为中心，以品质为根本，依据八项质量管理原则、过程方法，建立和健全以内部审核、预防措施为基础的自我完善机制，进行全面质量管理。 2、供应商的评价、选择和控制 公司对初选供方的价格、交货期、售后服务、提供产品和服务的能力、供货记录、已证实的产品质量和质量的保证能力，包括生产能力和交货能力，以及信誉等情况进行综合评价、筛选。然后对供方提供的样品进行检验、试用，确定出合格供方。之后每年对合格供方进行一次跟踪复评。 3、原材料检验 针对光纤的主要材料有预制棒和涂覆树脂。对于预制棒和涂覆树脂的质量通过日本住友公司和公司质保部及成都普天电缆实验室进行双重检验加以保证。日本住友公司在出厂时提供详细的质量保证书。 4、过程检验 操作人员按工艺技术文件和检验规程对拉丝光纤进行检验，并作好中间检验记录。过程检验项目，除了常规检验外，还进行了光纤扭转，拉丝光纤首段和尾段宏弯试验等。 5、成品检验 成品光纤检验包括入库检验和型式试验。 操作人员按产品标准或技术指导书和检验规程对成品光纤进行检验。 光纤正常生产时，每半年进行一次型式检验。包括机械性能、温度环境性能
常见40种光缆型号图文详解 GYTA型光缆 GYTA(金属加强构件、松套层绞填充式、铝-聚乙烯粘结护套通信用室外光缆)光缆的结构是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的内填充防水化合物松套管中。缆芯的中心是一根金属加强芯，对于某些芯数的光缆来说，金属加强芯外还挤包一层聚乙烯(PE)。松套管(和填充绳)围绕中心加强芯绞合成紧凑和圆形的缆芯，缆芯内的缝隙充以阻水化合物。铝塑复合带纵包后挤塑聚乙烯护套。 ▲结构示意图 特点 ●精确控制光纤的余长保证了光缆具有很好的抗拉性能和温度特性 ●PBT松套管材料具有良好的耐水解性能，管内充以特种油膏，对光纤进行保护 ●PE护套具有良好的抗太阳辐射性能 ●光滑的外护套使光缆在安装中可以有更小的摩擦系数 ●采用下列措施来确保光缆的防水性能：松套管内填充特种防水化合物;完全缆芯填充;铝塑复合带防潮层 ●铝带侧压指标没有钢带好，但防潮隔锈效果优于钢带，GYTA用于穿管时寿命长。 使用范围： 架空、管道 GYTS型光缆 GYTS(金属加强构件、松套层绞填充式、钢-聚乙烯粘结护套通信用室外光缆)光缆的结构是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的内填充防水化合物松套管中。缆芯的中心是一根金属加强芯，对于某些芯数的光缆来说，金属加强芯外还挤包一层聚乙烯(PE)。松套管(和填充绳)围绕中心加强芯绞合成紧凑和圆形的缆芯，缆芯内的缝隙充以阻水化合物。钢塑复合带纵包后挤塑聚乙烯护套。
▲结构示意图 特点： ●精确控制光纤的余长保证了光缆具有很好的抗拉性能和温度特性 ●PBT松套管材料具有良好的耐水解性能，管内充以特种油膏，对光纤进行保护 ●钢-聚乙烯护套具有优良的抗压性能 ●光滑的外护套使光缆在安装中可以有更小的摩擦系数 ●PE护套具有良好的抗太阳辐射性能 ●采用下列措施来确保光缆的防水性能：松套管内填充特种防水化合物;完全缆芯填充、钢塑复合带防潮层。 使用范围： 直埋 GYTY53型光缆 GYTY53(金属加强构件、松套层绞填充式、聚乙烯护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信用室外光缆)光缆的结构是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的内填充防水化合物松套管中。缆芯的中心是一根金属加强芯，对于某些芯数的光缆来说，金属加强芯外还挤包一层聚乙烯(PE)。松套管(和填充绳)围绕中心加强芯绞合成紧凑和圆形的缆芯，缆芯内的缝隙充以阻水化合物。缆芯外挤一层聚乙烯内护套，双面涂塑钢带纵包后挤塑聚乙烯护套。 ▲结构示意图 特点： ●精确控制光纤的余长保证了光缆具有很好的抗拉性能和温度特性 ●PBT松套管材料具有良好的耐水解性能，管内充以特种油膏，对光纤进行保护 ●具有优良的抗压性 ●光滑的外护套使光缆在安装中可以有更小的摩擦系数 ●采用下列措施来确保光缆的防水性能：松套管内填充特种防水化合物;完全缆芯填充;涂塑钢带防潮层 使用范围： 直埋 GYTA53型光缆 GYTA53(金属加强构件、松套层绞填充式、铝-聚乙烯粘结护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信用室外光缆)光缆的结构是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的内填充防水化合物松套管中。缆芯的中心是一根金属加强芯，对于某些芯数的光缆来说，金属加强芯外还挤包一层聚乙烯(PE)。松套管(和填充绳)围绕中心加强芯绞合成紧凑和圆形的缆芯，缆芯内的缝隙充以阻水化合物。涂塑铝带纵包后挤一层聚乙烯内护套，双面涂塑钢带纵包后挤塑聚乙烯护套。
光纤损耗 1.光纤的衰减的几种因素及光缆的特性： 造成光纤衰减的主要因素有: 本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。 本征: 是光纤的固有损耗，包括: 瑞利散射，固有吸收等。 弯曲: 光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。 挤压: 光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 杂质: 光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。 不均匀: 光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。 对接: 光纤对接时产生的损耗，如: 不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8μm），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。 光缆特性 1) 拉力特性 光缆能承受的最大拉力取决于加强件的材料和横截面积，一般要求大于1km光缆的重量，多数光缆在100～400kg范围。 2) 压力特性 光缆能承受的最大侧压力取决于护套的材料和结构，多数光缆能承受的最大侧压力在100～400kg/10cm。 3）弯曲特性 弯曲特性主要取决于纤芯与包层的相对折射率差△以及光缆的材料和结构。实用光纤最小弯曲半径一般为20～50mm，光缆最小弯曲半径一般为200～500mm，等于或大于光纤最小弯曲半径。在以上条件下，光辐射引起的光纤附加损耗可以忽略，若小于最小弯曲半径，附加损耗则急剧增加。 4）温度特性 光纤本身具有良好的温度特性。光缆温度特性主要取决于光缆材料的选择及结构的设计，采用松套管二次被覆光纤的光缆温度特性较好。温度变化时，光纤损耗增加，主要是由于光缆材料（塑料）的热膨胀系数比光纤材料（石英）大2～3个数量级，在冷缩或热胀过程中，光纤受到应力作用而产生的。在我国，对光缆使用温度的要求，一般在低温地区为-40℃～+40℃，在高温地区为-5℃～+60℃。 2.光纤的连接损耗： 1.永久性光纤连接（又叫热熔）: 这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.01~0.03db/点。2Km熔接一个点，但连接时，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且连接点也需要专用容器保护起来。 2.应急连接（又叫）冷熔: 应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠，连接典型衰减为0.1~0.3db/点。但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用。 3.活动连接: 活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1db/接头。注：系统衰减余量一般不少于4db。 例：发射功率: －16dbm 功率计接收灵敏度: －29.5dbm 线路衰减: 1.5km×3.5db/km=5.25db 连接衰减: 接头2个衰减为: 2点×1db/点=2db
光纤、光缆的基本知识(非常实用) 1.简述光纤的组成。 答：光纤由两个基本部分组成：由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。2.描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些？ 答：包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。 3. 产生光纤衰减的原因有什么？ 答：光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少，与波长有关。造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗。 4.光纤衰减系数是如何定义的？ 答：用稳态中一根均匀光纤单位长度上的衰减（dB/km）来定义。 5.插入损耗是什么？ 答：是指光传输线路中插入光学部件（如插入连接器或耦合器）所引起的衰减。 6.光纤的带宽与什么有关？ 答：光纤的带宽指的是：在光纤的传递函数中，光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。光纤的带宽近似与其长度成反比，带宽长度的乘积是一常量。 7.光纤的色散有几种？与什么有关？ 答：光纤的色散是指一根光纤内群时延的展宽，包括模色散、材料色散及结构色散。取决于光源、光纤两者的特性。 8.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述？ 答：可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。 9.什么是截止波长？ 答：是指光纤中只能传导基模的最短波长。对于单模光纤，其截止波长必须短于传导光的波长。 10.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响？ 答：光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。影响误码率的大小，和传输距离的长短，以及系统速率的大小。 11.什么是背向散射法？ 答：背向散射法是一种沿光纤长度上测量衰减的方法。光纤中的光功率绝大部分为前向传播，但有很少部分朝发光器背向散射。在发光器处利用分光器观察背向散射的时间曲线，从一端不仅能测量接入的均匀光纤的长度和衰减，而且能测出局部的不规则性、断点及在接头和连接器引起的光功率损耗。
光缆基本知识介绍 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
光缆基本知识介绍 一、光纤的组成与分类 1、光纤按其制造材料的不同可分为石英光纤和塑料光纤，石英光纤即通常使用的光纤，石英光纤按其传输模式的不同分为单模光纤和多模光纤。塑料光纤全部由塑料组成，通常为多模短距离应用，还处于起步阶段，未有大规模应用。 2、石英光纤的结构：石英光纤由纤芯、包层及涂覆层组成，其结构如图： 光纤中光的传输在纤芯中进行，因包层与纤芯石英的折射率不同，使光在纤芯与包层表面产生全反射，使光始终在纤芯中传输，而塑料涂覆层起保护石英光纤及增加光纤强度的作用，因石英很脆，若没有塑料的保护则无法在实际中得到应用，正因为光纤的结构如此，所以光纤易折断，但有一定的抗拉力。 3、 石英光纤的分类 单模光纤 G.652A（简称B1） （简称B1） G.652C（） （） G.655A光纤（B4）（长途干线使用） 光纤（B4）（长途干线使用） 多模光纤 50/125（A1a简称A1）
125(A1b) 二、光缆的结构 1、室外光缆主要有中心管式光缆、层绞式光缆及骨架式光缆三种结构，按使用光纤束与光纤带又可分为普通光缆与光纤带光缆等6种型式。每种光缆的结构特点： ①中心管式光缆（执行标准：YD/T769-2003）：光缆中心为松套管，加强构件位于松套管周围的光缆结构型式，如常见的GYXTW型光缆及GYXTW53型光缆，光缆芯数较小，通常为12芯以下。 ②层绞式光缆（执行标准：YD/T901-2001）：加强构件位于光缆的中心，5~12根松套管以绞合的方式绞合在中芯加强件上，绞合通常为SZ绞合。此类光缆如GYTS等，通过对松套管的组合可以得到较大芯数的光缆。绞合层松套管的分色通常采用红、绿领示色谱来分色，用以区分不同的松套管及不同的光纤。层绞式光缆芯数可较大，目前本公司层绞式光缆芯数可达216芯或更高。 ③骨架式光缆：加强构件位于光缆中心，在加强构件上由塑料组成的骨架槽，光纤或光纤带位于骨架槽中，光纤或光纤带不易受压，光缆具有良好的抗压扁性能。该种结构光缆在国内较少见，所占的比例较小。 ④ 8字型自承式结构，该种结构光缆可以并入中心管式与层绞式光缆中，把它单独列出主要是因为该光缆结构与其它光缆有较大的不同。通常有中心管式与层绞式8字型自承式光缆。 5 煤矿用阻燃光缆（执行标准：Q/M01-2004 企业标准）：与普通光缆相比，提高了光缆阻燃性能的要求，并经过特殊的设计使光缆适用于矿井环境下使用，通常外护套颜色采用兰色，以利于矿井中对光缆的识别。按结构可分入中心管式光缆与层绞式光缆两类结构中。
光纤陀螺仪测试方法 1范围 本标准规定了作为姿态控制系统、角位移测量系统和角速度测量系统中敏感器使用的单轴干涉性光纤陀螺仪（以下简称光纤陀螺仪）的性能测试方法。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB321-1980优先数和优先系数 CB998低压电器基本实验方法 GJB585A-1998惯性技术术语 GJB151军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求 3术语、定义和符号 GJB585A-1998确立的以及下列术语、定义和符号适用于本标准。
3.1术语和定义 3.1.1干涉型光纤陀螺仪interferometric fiber optic gyroscope 仪萨格奈克（Sagnac）效应为基础，由光纤环圈构成的干涉仪型角速度测量装置。当绕其光纤环圈等效平面的垂线旋转时，在环圈中以相反方向传输出的两束相干光间产生相位差，其大小正比于该装置相对于惯性空间的旋转角速度，通过检测输出光干涉强度即反映出角速度的变化。 3.1.2陀螺输入轴input axis of gyro 垂直于光纤环圈等效平面的轴。当光纤陀螺仪绕该轴有旋转角速度输入时，产生光纤环圈相对于惯性空间输入角速度的输出信号。 3.1.3标度因数非线性度scale factor nonlinearity 在输入角速度范围内，光纤陀螺仪输出量相对于最小二乘法拟合直线的最大偏差值与最大输出量之比。 3.1.4零偏稳定性bias stability 当输入角速度为零时，衡量光纤陀螺仪输出量围绕其均值的离散程度。以规定时间内输出量的标准偏差相应的等效输入角速度表示，也可称为零漂。