光纤、光缆的基本知识(非常实用)
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主干光缆知识点总结一、光缆概述光缆是一种由一根或多根光学纤维和外层护套组成的传输线路,用于光通信和光传感等应用。
光纤是一种能够将光信号传递的线导体,由两种不同的材料——纯净的玻璃或塑料纤维组成。
光缆通常由内芯、包层、强化材料、外护套等部分组成。
二、光缆的分类1. 按用途分类(1)通信光缆:用于电信、宽带、移动通信等领域的通信传输;(2)专用光缆:用于特殊领域的光传感、医疗、能源等应用。
2. 按光纤类型分类(1)单模光缆:能够传输单一光模式的光缆,适用于远距离和高吞吐量的传输;(2)多模光缆:能够传输多种光模式的光缆,适用于短距离和低吞吐量的传输。
3. 按结构分类(1)敷设光缆:用于埋地、架空等敷设方式;(2)室内光缆:用于楼内、机房等室内环境的光缆;(3)自支撑光缆:能够在无支撑的条件下自持自敷设的光缆。
三、光缆的组成1. 光纤:光缆的核心部分,用于传输光信号的载体,通常由石英玻璃或塑料材料制成。
2. 包层:包裹在光纤外部的材料,用于保护光纤,并使光信号得以传输。
3. 强化材料:用于增强光缆的抗拉强度,通常由套管或钢丝绳等材料组成。
4. 外护套:包裹在光缆外部的保护层,用于防水、防潮、防腐蚀。
四、光缆的特点1. 高带宽:光纤传输具备很高的带宽,能够支持大容量的数据传输。
2. 低损耗:在光纤传输过程中,光信号的损耗非常小,可以实现长距离的传输。
3. 抗干扰:光纤传输中不受电磁干扰的影响,能够保证信号的稳定传输。
4. 轻量化:相比传统的铜质电缆,光缆具有更轻、更薄的特点,便于敷设和维护。
5. 安全可靠:光缆不易被雷击、耐火、耐腐蚀,具有较高的安全性和可靠性。
五、光缆的敷设1. 埋地敷设:主要应用于城市道路、铁路、高速公路等地下敷设场景,需进行管道铺设和标准埋深。
2. 架空敷设:主要应用于电力杆、电信杆等高空环境的敷设,需要进行挂线或置管敷设。
3. 室内敷设:主要应用于楼内、机房等室内环境的敷设,需考虑环境温湿度、气候条件等因素。
光缆的基本知识光缆的基本知识一、光纤与光纤通信的特点光纤是导光纤维的简称。
光纤通信是以光波为载频,以导光纤维为传输媒质的一种通信方式。
由于光纤通信是利用导光纤维传输光信号来实现通信的,因此比起其他通信方式有许多突出的优点。
1、传输频带宽,通信容量大由信息理论知道,载波频率越高通信容量越大,因目前使用的广播频率比微波频率高103—104倍,所以通信容量约可增加103—104倍。
2、损耗低目前实用的光纤均为石英光纤,要减小光纤损耗主要是靠提高玻璃纤维的纯度来达到。
由于目前制成的石英玻璃介质的纯度极高,所以光纤的损耗极低。
已接近理论极限值。
由于管线的损耗低,因此中继距离可以很长,在通信线路中可减少中继站的数量,降低成本且提高了通信质量。
3、不受电磁干扰因为光纤是非金属的介质材料,因此它不受电磁干扰。
4、串音小,保密性好光在光纤传输时,向外泄漏的光能很小,因此树根光纤之间不会产生干扰,既不产生串话,又难以被窃听。
因此光纤通信比传统的无因多模光纤其传输光波有很多模式,它的折射率分布为渐变型,适用于中容量,中距离通信。
单模光纤其传输的广播及一个,纤芯的直径仅几微米,它适用于大容量长距离通信。
所以,单模光纤已在国内得到了广泛应用。
三、光缆的结构、种类和命名方法:1、光缆的结构(1)、缆芯由于光缆主要是靠光纤来完成传输信息任务的,因此缆芯是由光纤芯线组成的。
(2)、加强构件由于光纤脆弱容易断裂,因此在光缆结构上加一根或多根加强构件,以承受安装时产生的拉伸负荷。
加强构件可用金属丝,也可用非金属的纤维增强塑料或玻璃纤维制成,利用非金属加强构件组成的无金属光缆,能更有效的防止雷击。
(3)、护层光缆的护层主要是对已形成缆的光纤芯线起保护作用,避免受外部机械力和环境损坏。
因此要求护层具有耐压力、防潮、湿度特性好、重量轻、耐化学侵蚀、阻燃等特点。
光缆的护层分内护层和外护层,内护层有塑料护层及金属护套两种。
外护层是指铠装层和外被层。
光缆相关知识点总结大全一、光缆的基本概念光缆是由一根或多根以及相关的附件组成的,具有光学传输特性的传输介质。
它主要由光纤、包层、护套和其它特种组件组成。
光缆的主要优势在于传输速度快,传输容量大,抗干扰能力强,且具有较长的寿命。
二、光缆的分类1.按照构造方式分类光缆可分为裸光缆、光缆、光纤连接线、光纤分支线等,根据用途不同有专门化设计的光缆。
2.按用途分类(1)室内光缆室内光缆广泛用于办公楼、商场、工厂等建筑室内的通信传输。
(2)室外光缆室外光缆主要用于户外跨越、管道线路或者敷设在光缆护套和管道内。
3.按传输介质分类(1)单模光纤单模光纤能够传输单一的波长,适用于大直径光纤,传输距离较远。
(2)多模光纤多模光纤可以传输多个波长,适用于小直径光纤,传输距离较短。
4.按结构分类(1)中心缆中心缆光纤芯是缆芯的集中分布,轴向拉伸,属于裸光缆,抗拉伸性和抗外界环境的性能非常好。
(2)分支缆分支缆主要用于光缆敷设到分支状终端的应用环境。
三、光缆的光学原理光纤的基本结构是由两种不同的介质组成,即外层护套(包层)和内核。
内核是折射率比包层小的树脂和显微的玻璃纤维组成。
包层的折射率通常较小,使内核中“驻波光”的传播。
光沿内核表面传播,在不同折射率的内核与包层之间,会产生反射现象。
四、光缆的基本特性1. 低损耗光缆的传输介质是光纤,几乎不受材料自身的损耗,且具有较低的传输损耗。
2. 高带宽光缆传输带宽较大,可传输大量数据,适用于大容量数据传输。
3. 高速度光缆传输速度快,可满足高速数据传输的需求,能够满足未来通信技术的需求。
4. 抗干扰能力强光缆传输时不易受到电磁干扰,是一种抗干扰能力较强的传输介质。
5. 灵活性光缆可以弯曲安装,对应用环境的要求不高,非常灵活。
光缆在现代通信领域占据了非常重要的地位,在未来通信网络中仍将发挥重要作用。
对光缆的深入了解,有助于提高通信网络技术水平,促进通信网络技术的发展。
光缆基本知识介绍光缆是一种将光信号传输到远距离的传输介质,其基本组成包括光纤、套管和保护层。
光缆的应用广泛,包括电信、互联网、电视和计算机网络等领域。
光缆由一条或多条光纤组成,光纤是一种由高纯度的二氧化硅或塑料制成的细长的玻璃或塑料纤维。
光纤内部有一个核心和一个包围核心的包层。
光信号通过核心传输,而包层用于保护光信号免受干扰。
核心和包层的折射率不同,使得光信号能够在光纤内部反射,并沿着光纤传输。
光缆的核心种类多样,包括单模光纤和多模光纤。
单模光纤的核心较小,只允许一束光线通过,并能够传输高质量、高速率的信号,适用于较长距离的传输。
多模光纤的核心较大,允许多束光线同时通过,适用于较短距离的传输。
不同的核心类型适用于不同的应用场景。
光缆的外面有一个套管,用于保护光纤免受机械和环境影响。
套管一般由聚丙烯或者聚乙烯材料制成,具有良好的耐用性和保护性能。
套管通常分为内套管和外套管,内套管用于保护单独的光纤,而外套管用于保护整个光缆。
光缆的外套管通常具有良好的防火、防水和耐腐蚀性能。
为了进一步保护光缆,光缆通常还会加上一层保护层。
保护层可以提供额外的保护力度,防止光缆受到剪切、撕裂或挤压等力的破坏。
保护层可以是铝塑复合材料、钢丝绳或者铠装,具体选择取决于光缆使用的环境和需求。
除了上述基本组成部分,光缆还包括其他附件,如连接器、分支器和接头等。
连接器用于连接光缆和其他光缆、设备或终端,使光信号能够顺畅传输。
分支器用于将光信号分配到不同的目的地,实现网络的分支和扩展。
接头用于连接两根光纤,实现多个光缆的连接和交流。
光缆的安装需要专业的技术和设备,主要包括光缆敷设、光纤熔接和光缆测试。
光缆敷设需要选择合适的路径和方法,避免损坏光缆。
光纤熔接是将两根光纤连接在一起,使光信号能够顺利传输。
光缆测试用于检查光缆的质量和性能,确保光缆能够正常工作。
总之,光缆是一种将光信号传输到远距离的传输介质,由光纤、套管和保护层等组成。
光纤光缆知识培训一、光纤光缆的基本概念光纤光缆是一种用于传输光信号的通信线路,它由一根或多根纤维组成,每根纤维都是以光波导的形式将光信号进行传输。
光纤光缆能够实现宽带、高速、远距离传输,并且具有抗干扰能力强、信息安全性高的优点。
光纤光缆的基本构造包括光纤芯、包层和护套。
光纤芯是传输光信号的主体,其材料通常为二氧化硅。
包层用于包裹光纤芯以提高光纤的抗折和抗拉性能,通常采用二氧化硅或者氟化聚合物。
护套则是用于保护整根光缆的材料,一般为聚乙烯或者聚氯乙烯等塑料材料。
二、光纤光缆的传输特性1. 带宽大:相比于传统的铜质电缆,光纤光缆的带宽更大,能够支持更高速的数据传输。
2. 传输距离远:光纤光缆能够实现较长距离的信号传输,通常能够实现几十公里到上百公里的传输距离。
3. 信号衰减小:光纤光缆的信号衰减非常小,可以在长距离内保持信号的稳定传输。
4. 抗干扰性强:由于光信号是以光波导的形式进行传输,光纤光缆具有良好的抗干扰性,能够在电磁干扰较严重的环境下实现稳定的传输。
5. 信息安全性高:光纤光缆传输的是光信号,而非电信号,因此很难被窃听,具有较高的信息安全性。
三、光纤光缆的应用领域1. 通信网络:光纤光缆是构建光纤通信网络的关键基础设施,其宽带、高速、远距离传输的特性使得其被广泛应用于长途、城域通信网的建设。
2. 数据中心:在数据中心网络中,光纤光缆能够提供高速、大容量的数据传输,以满足大数据处理和云计算等应用的需求。
3. 工业自动化:光纤光缆的抗干扰性强,使得其在工业自动化领域得到广泛应用,用于传输各类传感器信息、控制信号等。
4. 医疗领域:光纤光缆被广泛应用于医疗设备中,用于传输医学图像、激光手术器械等。
5. 军事领域:由于其信息安全性高的特性,光纤光缆在军事通信和指挥控制系统中得到广泛应用。
四、光纤光缆的安装和维护1. 安装前的准备:在进行光纤光缆的安装前,需要对线路进行详细的规划设计,包括线路路径选择、光缆类型选择等。
光纤和光缆基础知识光纤光缆基本知识一、光纤通信及发展史1、1966年英籍华人高锟提出“光纤通信”.2、以激光为光源,经光纤为传输媒质的通信方式,叫做光纤通信.3、1983年武汉三镇使用光纤通信投入电话网中使用,标志着我国光纤通信进入使用阶段.二、光通信原理介绍及光纤通信的特点1、全反射原理:1)光从光密介质射入光疏介质。
2)入射角大于临界角。
2、光通信特点:优点:1)传输频带宽、通信容量大2) 中继距离远、损耗低3)抗电磁能力强、无串话4)重量轻5)资源丰富6)抗化学腐蚀、柔软可绕缺点:1)强度不如金属2)连接比较困难3)分路耦合不变4)弯曲半径不宜太小5)传输能量比较困难三、光纤通信系统的组成光发送光传输光接收光端机四、光纤简介1、光纤的结构:由纤芯、包层、涂覆层组成2、光纤分类:1)按材料组成分:玻璃光纤、塑料光纤2)按传输模式分:单模光纤、多模光纤单模光纤G652 折射率:1310nm 1.4677 1550nm 1.4682G655 折射率:1550nm 1.4690多模光纤芯径62.5um A1b 折射率:850nm 1.496 1300nm 1.487芯径50um A1a 折射率:850nm 1.482 1300nm 1.4773、常用光纤的主要技术特性及部分指标介绍指标的介绍:1)衰减:光在光纤中传输时能量的损耗2)色散:光脉冲在光纤中传输时脉冲的展宽3)偏振模色散:基模可分解成两个垂直相交的偏振模,光脉冲在光纤中传输时现两个垂直的偏振模间的时延差4)光纤几何参数:包层直径、涂层直径、光纤不圆度同心度误差:芯/包层<1um 涂覆层/包层<12um不圆度=长轴直径-短轴直径/标准值4、模场直径:基模光斑的大小标准:9.2+0.4um模:光在光纤中的传输方式(单模、多模)纤芯直径:8.3um5、截止波长:保证光纤以基模传输的最小波长(G652 1100-1330nm)常用光纤的主要技术特性G652 衰减 1310nm≤0.36dB/km 1550nm≤0.22dB/km模场直径 1310nm 9.3+0.5um 1550nm 10.5+0.8um包层直径 125+1.0um包层不圆度≤02%模场/包层同心度误差≤1um涂层直径 245+5um涂层不圆度 /涂层与包层同心度误差 <12um截止波长 1100nm≤λc≤1330nm零色散波长 1300nm-1324nm零色散斜率≤0.093Ps/nm2.km1288-1339nm波长范围内色散系数≤3.5 Ps/nm.km1271-1360nm波长范围内色散系数≤5.3 Ps/nm.km1550nm波长范围内色散系数≤17 Ps/nm.km衰减不连续性—--在1310nm或1550nm处均没有大于0.01dB的不连续点,实际一般控制≤0.03dB.衰减不均匀性----在光纤后向散射曲线上,任意500米长度上的实测衰减值与全长平均每500米的衰减值之差的最坏值应≤0.05dB.外观检查----排丝整齐,颜色鲜明涂覆层牢固光洁,不脱皮.G655 (康宁LEAF、朗讯真波、长飞大保实)康宁 LEAF :衰减: 1550nm ≤ 0.22dB/km模场直径(MFD):9.5±0.6um截止波长(λcc) 1470nm色散:1530-1565nm 2.0-6.0 PS/nm.km1565-1625nm 4.5-11.2 PS/nm.km零色散斜率≤0.1Ps/nm2.kmPMD ≤0.1PS/km1/2朗讯真波:衰减:1550nm≤ 0.22dB/km模场直径(MFD):9.4±0.6um截止波长(λcc) 1260nm色散:1530-1565nm 2.0-6.0 PS/nm.km1565-1625nm 4.0-8.6 PS/nm.km零色散斜率≤0.05Ps/nm2.kmPMD ≤0.5PS/km1/2光缆的简单介绍1、缆的分类按光纤类别分:单模光纤光缆、多模光纤光缆按缆芯结构分:中心束管式、层绞式、骨架式层绞式把松套光纤绕在中心加强件周围绞合而构成。
光缆光纤基础知识1.光缆的基本结构光缆一般由缆芯、加强构件和护层三部分组成。
缆芯:由单根或多根光纤芯线组成,有紧套和松套两种结构。
紧套光纤有二层和三层结构。
加强构件:用于增强光缆敷设时可承受的负荷。
一般是金属丝或非金属纤维。
护层:具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性,主要是对已成缆的光纤芯线进行保护。
根据敷设条件可由铝带图1-1 光缆结构/聚乙烯综合纵包带粘界外护层(LAP),钢带(或钢丝)铠装和聚乙烯护层等组成。
2.光缆的分类①按敷设方式分类:直埋光缆、管道光缆、架空光缆、水底光缆;②按缆芯结构分类:层绞式、骨架式、中心束管式、带状式、单元式;③按外护套结构分类:无铠装、钢带铠装、钢丝铠装;④按维护方式分类:充油光缆、充气光缆;⑤按光缆中有无金属分类:有金属光缆、无金属光缆;⑥按适用范围分类:中继光缆、海底光缆、用户光缆、局内光缆、长途光缆;⑦按所使用的光线分类:单模光缆、多模光缆、(阶跃型、渐变型)。
3.光缆的结构特点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如下:①中心束管式光缆: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。
图3-1中心束管式光缆结构②层绞式光缆: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G YT A、G YT S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。
图3-2层绞式光缆结构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。
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。
12.光时域反射计(OTDR)的测试原理是什么?有何功能?答:OTDR基于光的背向散射与菲涅耳反射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等,是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。
光纤光缆的基本知识一、内容描述首先让我们先来了解一下光纤光缆是什么,光纤光缆简单来说,就是一种用光信号来传输信息的线缆。
它是由玻璃或者塑料制成的一根细细的线,里面隐藏着强大的能量和信息传输能力。
就像我们生活中的快递小哥一样,光纤光缆是信息传输的快递员,快速、稳定地把我们的数据、声音、图像等送到目的地。
接下来我们就来详细说说光纤光缆的一些基本知识。
1. 光纤光缆的概念与重要性光纤光缆这个词,听起来好像很高科技,但其实它已经成为我们生活中不可或缺的一部分了。
光纤光缆是什么?简单来说就是一种用光信号传递信息的通信线路,它里面藏着一根细细的玻璃丝或者塑料丝,通过这丝“光的高速公路”,信息就像光一样快速地传输着。
你可能想不到,无论我们打电话、上网冲浪,还是看电视节目,背后都有光纤光缆在默默支撑着我们的通信需求。
那么光纤光缆的重要性体现在哪里呢?首先它的传输速度非常快,能够迅速传递大量的信息。
其次光纤光缆的抗干扰能力强,不容易受到电磁干扰或天气的影响。
因此它在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,光纤光缆技术的发展让信息的传递变得更快更方便,也给我们的生活带来了更多乐趣和便利。
每一次的拨通电话、每一条的信息传递背后,都是光纤光缆的默默付出。
现在你是不是对光纤光缆有了更深的认识和感慨呢?接下来我们将更深入地探讨光纤光缆的其他基本知识。
2. 光纤光缆的应用领域简介好的接下来让我为您撰写关于《光纤光缆的基本知识》中的“光纤光缆的应用领域简介”的部分:您知道吗?如今我们生活中的许多地方,都离不开小小的光纤光缆呢。
咱们一起来看看它们究竟应用在哪些地方吧!光纤光缆的广泛应用真可谓是无处不在呢!从城市的高楼大厦到偏远山区的小村落,都有它们的身影。
首先最明显的应用就是在通信领域了,无论是电话、手机还是互联网,光纤光缆都扮演着传输信息的角色,它们像信息的超级快递员一样,将信息快速准确地送达千家万户。
不仅如此光纤光缆还广泛应用于有线电视信号的传输,让我们的电视节目更加清晰稳定。
光缆基本知识介绍光缆是一种利用光传输数据和信号的通信线缆,它由一条或多条纤维光束组成,通常由包裹在保护性外层中的光纤组成。
光缆通常用于长距离的通信传输和高速网络连接。
光缆的基本结构是由包裹在外层保护层中的光纤组成。
光纤是一种非常细的玻璃或塑料线缆,它可传输光信号,具有高带宽和低延迟的特点。
光纤通常由纯净的二氧化硅制成,由于其特殊的折射性质,可以提供对光信号的高度保护。
光纤主要由三个部分构成:中心纤芯、包围着中心纤芯的折射层和包围整个纤芯的护套。
光缆有多种类型,包括多模光纤和单模光纤。
多模光纤在纤芯和折射层之间具有相对较大的直径差异,使得光信号可以以多种角度和路径在光缆中传播。
这使得多模光纤适用于较短距离和低速传输。
而单模光纤的纤芯直径较小,只允许以一种方式传播光信号,从而提供更高的带宽和传输速度,适用于长距离和高速传输。
光缆的安装和维护相对来说比较复杂。
由于光缆中使用的光纤非常细且脆弱,所以在安装和使用过程中需要非常小心。
任何弯曲、扭曲或压力都可能导致光纤损坏,从而影响光信号的传输。
此外,光缆的连接和接头也需要专业人员进行操作,确保光信号的高质量传输。
光缆还有一些特殊的类型,如光分布式传感光缆和光电缆。
光分布式传感光缆可以用于监测温度、压力和应变等物理特性,广泛应用于工程和环境监测。
而光电缆则是将光纤与电缆结合起来,既可以传输光信号,又可以传输电信号,适用于一些特殊的通信和技术需求。
总而言之,光缆是一种利用光传输数据和信号的通信线缆。
其基本结构由包裹在保护层中的光纤组成,包括中心纤芯、折射层和护套。
光缆具有高带宽、低延迟和抗电磁干扰等优点,适用于各种通信应用。
然而,光缆的安装和维护比较复杂,需要专业人员进行操作。
除了传统的多模和单模光缆外,还有一些特殊类型的光缆,如光分布式传感光缆和光电缆。
光纤维知识点归纳总结一、光纤的基本原理光纤传播的基本原理是全反射原理。
光在光纤中的传播是由于光在光密介质与光疏介质之间反射所致。
当光线入射在两种介质交界面上,发生的折射和反射是由折射率决定的。
而光纤通过改变折射率的设计,使得当光线沿着光纤传输时,不会发生漏光,从而保证了光信号的传输。
二、光纤的结构光纤通常由芯、包层和外护套组成。
芯是光纤传输光信号的主体,包层用于约束和保护光信号,外护套则用于保护光纤本身以及增强其机械性能。
光纤的结构设计与材料的选择对光信号的传输性能有着重要的影响。
三、光纤的类型根据光纤芯和包层的折射率,可以将光纤分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤是指在光纤芯中只有一条光路,适用于远距离通信和高速数据传输;多模光纤是指光纤芯中存在多条光路,适用于短距离通信和局域网传输。
另外,光纤还可根据其传输性能和应用环境的不同分为标准单模光纤、非标单模光纤、高分子光纤等类型。
四、光纤的传输特性光纤的传输特性主要包括传输损耗、色散、非线性效应等。
传输损耗是指光信号在光纤传输过程中损失的能量,主要包括吸收损耗、散射损耗、泄漏损耗等。
色散是指光信号在光纤中传播速度与光波长有关,从而引起信号失真的现象。
非线性效应是指光信号在光纤中传播过程中出现的非线性光学效应,如光子效应、拉曼效应等。
五、光纤的应用光纤在通信领域被广泛应用,包括长距离传输、城市通信、局域网、光纤传感等。
同时,光纤还在医学、军事、工业、科研等领域也有着重要的应用,如光纤传感器、激光器、光纤放大器等。
光纤作为一种重要的光学传输介质,在信息通信、光电子技术、生物医学、制造技术等众多领域都有着重要的应用价值。
通过了解光纤的基本原理、结构、类型、传输特性和应用,我们可以更深入地理解光纤技术的发展和应用前景。
希望本文对大家有所帮助,欢迎指正补充。
光纤光缆基础知识1. 光纤的结构是怎么样的?光纤裸纤一般分为三层:纤芯、包层和涂覆层。
光纤的结构:光纤纤芯和包层是由不同折射率的玻璃组成,中心为高折射率玻璃纤芯(掺锗二氧化硅),中间为低折射率硅玻璃包层(纯二氧化硅)。
光以一特定的入射角度射入光纤,在光纤和包层间发生全发射(由于包层的折射率稍低于纤芯),从而可以在光纤中传播。
涂覆层的主要作用是保护光纤不受外界的损伤,同时又增加光纤的柔韧性。
正如前面所述,纤芯和包层都是玻璃材质,不能弯曲易碎,涂覆层的使用则起到保护并延长光纤寿命的作用。
2.光缆的组成光纤由纯石英以特别的工艺拉丝成比头发还细中间有几介质的玻璃管,它的质地脆易断,因此需要外加一层保护层。
光纤外层加上塑料保护套管及塑料外皮就成了光缆。
光缆包含光纤,光纤就是光缆内的玻璃纤维,广泛上来说光纤是光缆,都是一种传输介质。
但严格意义上讲,两者是不相同的产品,光纤和光缆的区别:光纤是一种传输光束的细而柔软的媒质。
多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆。
所以光纤是光缆的核心部分,光纤经过一些构件极其附属保护层的保护就构成了光缆。
3.光纤的工作波长?光是由它的波长来定义,在光纤通信中,使用的光是在红外区域中的光,此处光的波长大于可见光。
在光纤通信中,典型的波长是800到1600nm,其中最常用的波长是850nm、1310nm和1550nm。
在选择传输波长时,主要综合考虑光纤损耗和散射。
目的是通过向最远的距离、以最小的光纤损耗来传输最多的数据。
在传输中信号强度的损耗就是衰减。
衰减度与波形的长度有关,波形越长,衰减越小。
光纤中使用的光在850、1310、1550nm处的波长较长,故此光纤的衰减较小,这也导致较少的光纤损耗。
并且这三个波长几乎具有零吸收,最为适合作为可用光源在光纤中传输。
4.最小色散波长和最小损耗波长在目前商用光纤中,什么波长的光具有最小色散?什么波长的光具有具有最小损耗?1310nm波长的光具有最小色散,1550nm波长的光具有最小损耗。
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。
12.光时域反射计(OTDR)的测试原理是什么?有何功能?答:OTDR基于光的背向散射与菲涅耳反射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等,是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。
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的盲区是指什么?对测试会有何影响?在实际测试中对盲区如何处理?答:通常将诸如活动连接器、机械接头等特征点产生反射引起的OTDR接收端饱和而带来的一系列“盲点”称为盲区。
光纤中的盲区分为事件盲区和衰减盲区两种:由于介入活动连接器而引起反射峰,从反射峰的起始点到接收器饱和峰值之间的长度距离,被称为事件盲区;光纤中由于介入活动连接器引起反射峰,从反射峰的起始点到可识别其他事件点之间的距离,被称为衰减盲区。
对于OTDR来说,盲区越小越好。
盲区会随着脉冲展宽的宽度的增加而增大,增加脉冲宽度虽然增加了测量长度,但也增大了测量盲区,所以,在测试光纤时,对OTDR附件的光纤和相邻事件点的测量要使用窄脉冲,而对光纤远端进行测量时要使用宽脉冲。
14.OTDR能否测量不同类型的光纤?答:如果使用单模OTDR模块对多模光纤进行测量,或使用一个多模OTDR模块对诸如芯径为62.5mm的单模光纤进行测量,光纤长度的测量结果不会受到影响,但诸如光纤损耗、光接头损耗、回波损耗的结果是不正确的。
所以,在测量光纤时,一定要选择与被测光纤相匹配的OTDR进行测量,这样才能得到各项性能指标均正确的结果。
15.常见光测试仪表中的“1310nm”或“1550nm”指的是什么?答:指的是光信号的波长。
光纤通信使用的波长范围处于近红外区,波长在800nm~1700nm之间。
常将其分为短波长波段和长波长波段,前者指850nm波长,后者指1310nm和1550nm。
16.在目前商用光纤中,什么波长的光具有最小色散?什么波长的光具有具有最小损耗?答:1310nm波长的光具有最小色散,1550nm波长的光具有最小损耗。
17.根据光纤纤芯折射率的变化情况,光纤如何分类?答:可分为阶跃光纤和渐变光纤。
阶跃光纤带宽较窄,适用于小容量短距离通信;渐变光纤带宽较宽,适用于中、大容量通信。
18.根据光纤中传输光波模式的不同,光纤如何分类?答:可分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤芯径约在1~10μm之间,在给定的工作波长上,只传输单一基模,适于大容量长距离通信系统。
多模光纤能传输多个模式的光波,芯径约在50~60μm之间,传输性能比单模光纤差。
在传送复用保护的电流差动保护时,安装在变电站通信机房的光电转换装置与安装在主控室的保护装置之间多用多模光纤。
19.阶跃折射率光纤的数值孔经(NA)有何意义?答:数值孔经(NA)表示光纤的收光能力, NA越大,光纤收集光线能力越强。
20.什么是单模光纤的双折射?答:单模光纤中存在两个正交偏振模式,当光纤不完全园柱对称时,两个正交偏振模式并不是简并的,两个正交偏振的模折射率的差的绝对值即为双折射。
21.最常见的光缆结构有几种?答:有层绞式和骨架式两种。
22.光缆主要由什么组成?答:主要由:纤芯、光纤油膏、护套材料、PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)等材料组成。
23.光缆的铠装是指什么?答:是指在特殊用途的光缆中(如海底光缆等)所使用的保护元件(通常为钢丝或钢带)。
铠装都附在光缆的内护套上。
24.光缆护套用什么材料?答:光缆护套或护层通常由聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)材料构成,其作用是保护缆芯不受外界影响。
25.列举在电力系统中应用的特殊光缆。
答:主要有三种特殊光缆:地线复合光缆(OPGW),光纤置于钢包铝绞结构的电力线内。
OPGW光缆的应用,起到了地线和通信的双功能,有效地提高了电力杆塔的利用率。
缠绕式光缆(GWWOP),在已有输电线路的地方,将这种光缆缠绕或悬挂在地线上。
自承式光缆(ADSS),有很强的抗张能力,可直接挂在两座电力杆塔之间,其最大跨距可达1000m。
26.OPGW光缆的应用结构有几种?答:主要有:1)塑管层绞+ 铝管的结构;2) 中心塑管+ 铝管的结构;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、不锈钢管层绞结构);6) 复合不锈钢管结构( 中心不锈钢管结构、不锈钢管层绞结构)。
27.OPGW光缆缆芯外的绞线线材主要由什么组成?答:以AA线(铝合金线) 和AS线材(铝包钢线)组成。
28.要选择OPGW光缆型号,应具备的技术条件有哪些?答:1) OPGW光缆的标称抗拉强度(RTS) (kN);2) OPGW光缆的光纤芯数(SM);3) 短路电流(kA);4) 短路时间(s);5) 温度范围(℃)。
29.光缆的弯曲程度是如何限制的?答:光缆弯曲半径应不小于光缆外径的20倍,施工过程中(非静止状态)不小于光缆外径的30倍。
30.在ADSS光缆工程中,需注意什么?答:有三个关键技术:光缆机械设计、悬挂点的确定和配套金具的选择与安装。
31.光缆金具主要有哪些?答:光缆金具是指安装光缆使用的硬件,主要有:耐张线夹,悬垂线夹、防振器等。
32.光纤连接器有两个最基本的性能参数,分别是什么?答:光纤连接器俗称活接头.对于单纤连接器光性能方面的要求,重点是在介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类?答:按照不同的分类方法,光纤连接器可以分为不同的种类,按传输媒介的不同可分为单模光纤连接器和多模光纤连接器;按结构的不同可分为FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各种型式;按连接器的插针端面可分为FC、PC(UPC)和APC。
常用的光纤连接器:FC/PC型光纤连接器、SC型光纤连接器,LC型光纤连接器。
34.在光纤通信系统中,常见下列物品,请指出其名称。
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型跳线MU型跳线单模或多模跳线35.什么是光纤连接器的介入损耗(或称插入损耗)?答:是指因连接器的介入而引起传输线路有效功率减小的量值,对于用户来说,该值越小越好。
ITU-T规定其值应不大于0.5dB。
36.什么是光纤连接器的回波损耗(或称反射衰减、回损、回程损耗)?答:是衡量从连接器反射回来并沿输入通道返回的输入功率分量的一个量度,其典型值应不小于25dB。
37.发光二极管和半导体激光器发出的光最突出的差别是什么?答:发光二极管产生的光是非相干光,频谱宽;激光器产生的光是相干光,频谱很窄。
38.发光二极管(LED)和半导体激光器(LD)的工作特性最明显的不同是什么?答:LED没有阈值,LD则存在阈值,只有注入电流超过阈值后才会产生激光。
39.单纵模半导体激光器常用的有哪两种?答:DFB激光器和DBR激光器,二者均为分布反馈激光器,其光反馈是由光腔内的分布反馈布拉格光栅提供的。
40.光接收器件主要有哪两种?答:主要有光电二极管(PIN管)和雪崩光电二极管(APD)。
41.光纤通信系统的噪声产生的因素有哪些?答:有由于消光比不合格产生的噪声,光强度随机变化的噪声,时间抖动引起的噪声,接收机的点噪声和热噪声,光纤的模式噪声,色散导致的脉冲展宽产生的噪声,LD的模分配噪声,LD的频率啁啾产生的噪声以及反射产生的噪声。
42.目前用于传输网建设的光纤主要有哪些?其主要特点是什么?答:主要有三种,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的色散较大,一般为17~22psnm•km,系统速率达到2.5Gbit/s以上时,需要进行色散补偿,在10Gbit/s时系统色散补偿成本较大,它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光纤。
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 是零色散,系统速率可达到20Gbit/s和40Gbit/s,是单波长超长距离传输的最佳光纤。
但是,由于其零色散的特性,在采用DWDM扩容时,会出现非线性效应,导致信号串扰,产生四波混频FWM,因此不适合采用DWDM。
G.655非零色散位移光纤:G.655非零色散位移光纤在C波段的色散为1~6psnm•km,在L波段的色散一般为6~10psnm•km,色散较小,避开了零色散区,既抑制了四波混频FWM,可用于DWDM扩容,也可以开通高速系统。
新型的G.655光纤可以使有效面积扩大到一般光纤的1.5~2倍,大有效面积可以降低功率密度,减少光纤的非线性效应。
43.什么是光纤的非线性?答:是指当入纤光功率超过一定数值后,光纤的折射率将与光功率非线性相关,并产生拉曼散射和布里渊散射,使入射光的频率发生变化。