超低损耗光纤—超长站距光通信的新选择
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答案第一章:光纤通信1、什么是光纤通信?光纤通信及系统的组成光纤通信使用光导纤维作为传输光波信号的通信方式。
光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。
2、什么事光通信光通信就是以光波为载波的通信。
3、光纤通信的优点?①传输频带宽,通信容量大。
②传输衰减小,传输距离长。
③抗电磁干扰,传输质量好。
④体积小、重量轻、便于施工。
⑤原材料丰富,节约有色金属,有利于环保4、光纤通信的工作波长?光源:近红外区波长:0.8—1.8μm频率:167—375THz5、WDM是指什么?DWDM指什么?WDM:波分复用DWDM:密集波分复用6、光纤从材料上可以分为哪几种?从材料上分为石英光纤、多组份玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等7、光纤活动连接器从连接方式来看分为哪几种?常见的插针端面有哪几种?PC、APC、SPC(球面、斜面、超级抛光端面呈球面的物理接触)8、按缆芯结构分,光缆分为哪几种?层绞式、单位式、骨架式、带状式9、光线的制造分哪几个步骤?I 材料准备与提纯II 制棒III 拉丝、涂覆IV 塑套其中制棒分为:(1)MCVD改进的化学气相沉淀法(2)PCVD等离子化学气相沉淀法10、按材料光纤分几种?同611、无源器件的种类连接器、分路器与耦合器、衰减器、隔离器、滤波器、波分复用器、光开关和调制器等第二章:光纤通信的物理学基础1、通过哪些现象可以证明光具有波动性?光的波动性可以从光的干涉、光的衍射和光的偏振等现象证明2、什么叫光电效应?光电效应具有哪些试验规律?由于光的照射使电子从金属中溢出的现象称为光电效应⑴ 每种金属都有一个确定的截止频率γ0,当入射光的频率低于γ0 时,不论入射光多强,照射时间多长,都不能从金属中释放出电子。
⑵ 对于频率高于γ0的入射光,从金属中释放出的电子的最大动能与入射光的强度无关,只与光的频率有关。
频率越高释放出的电子的动能就越大。
⑶ 对于频率高于γ0的入射光,即使入射光非常微弱,照射后也能立即释放出电子。
遥泵远程增益单元 RGU在工程中的应用分析【摘要】:遥泵放大技术在超长距光传输系统中正逐渐广泛应用,为使遥泵系统长期稳定工作,遥泵远程增益单元RGU(以下简称RGU)的位置选择至关重要;本文结合原理和工程案例,提出RGU的选点及配置方法,确保遥泵放大系统的运行可靠性。
【关键词】:超长距、泵浦源、RGU引言近年来,随着特高压交、直流线路建设的不断增加,其站点间相距几百Km至几千Km,同时,随着智能电网数字业务对传输带宽需求不断提高,OTN骨干传送网建设对于部分长距或超长距站点传送指标的需求,超长距光传输建设变得越发迫切,遥泵放大系统的应用将变得更加广泛。
本文结合遥泵系统工作理论和工程实践,对遥泵放大系统中RGU应用容易忽略的几个方面进行分析,总结经验,为同业人员在今后遥泵放大系统建设工作中,提出RGU的位置选择方法和配置参考。
1、遥泵放大系统构成一个完整的遥泵系统由一个RGU和一个RPU(远端泵浦单元)所组成。
系统示意图参见图1。
遥泵方式是将高功率泵浦激光器放在信号的终端(发送端或接收端),将泵浦光源传输到设置在线路远端的RGU中,利用EDF(掺铒光纤)中铒离子能级的跃迁,实现对信号光的放大,根据泵浦方式的不同,泵浦放大系统可以分为同纤泵浦与异纤泵浦两类。
泵浦光和信号光在同一根纤芯中传输称为同纤遥泵,在不同的纤芯中传输异纤遥泵[1]。
图1遥泵系统示意图2、RGU工作原理掺铒光纤是光纤放大器的核心,它是一种内部掺有一定浓度 Er3+的光纤,铒离子的外层电子具有三能级结构(图 2 中 E1、E2 和 E3),其中 E1 是基态能级,E2 是亚稳态能级,E3 是高能级。
图2铒离子外层电子能级结构示意图遥泵放大系统中光传输信号放大是通过1550nm波段的信号光在掺铒光纤中传输与Er3+离子相互作用产生的。
在掺铒光纤中注入足够强的泵浦光,就可以将大部分处于基态的Er3+离子抽运到激发态上,处于激发态的Er3+离子又迅速无辐射地转移到亚稳态上。
复习题一、填空题(选择、判断)1、光缆按缆芯结构的特点,可分为层绞式光缆、中心束管式光缆、骨架式光缆和带状式光缆。
2、光缆按敷设方式可分为架空光缆、管道光缆、直埋光缆、隧道光缆和水低光缆。
3、光纤通信系统是由光发射机、光纤光缆和光接收机组成。
4、光纤通信系统按波长可分为短波长、长波长、超长波长通信系统。
5、光纤波长1525~1565nm称为C波段。
6、光纤波长1570~1604nm称为L波段。
7、波长短于1525nm称为S波段。
8、G.655的光纤又称为非零色散位移单模光纤。
9、光缆施工的主要内容包括:路由复测、光缆敷设、光缆熔接和工程测量。
10、光缆弯曲半径不应小于光缆外径的15倍。
施工过程中不应小于20倍。
11、标石埋深规定地下为600mm外露部分为300mm,偏差不超过±50%倾斜不超过±20%,标石周围300mm内无杂草,标石间的间距不超过100m。
12、施工过程中光缆熔接时一般采用O TDR对熔接点的损耗进行测试和监测。
其监测方法有:远端监测、近端监测和远端环回双向测试法。
13、光缆线路障碍分为:一般障碍、全阻障碍、逾限障碍和重大障碍。
14、光缆线路抢修的原则是:先干线后支线、先主用后备用、先抢代通后修复。
15、OTDR的性能参数包括动态范围、盲区、距离精确度、接收电路设计和光纤的回波损耗、反射损耗。
16、光纤的损耗有吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗。
17、色散的种类包括模式色散、材料色散、波导色散和极化色散。
18、光纤连接器的主要指标有插入损耗、回波损耗和重复性和互换性。
19、历史上第一根光纤出现于1950年,其传输损耗高达1000db/km。
20、光纤余留长度的收容方式有进似直线法、平板似盘绕法、绕筒似收容法和存储袋筒形卷绕法。
21、光纤的测试方法有插入法、切断法和后向法。
22、光缆线路的路由复测是以经审批的施工图设计为依据。
23、人孔内供接续用的光缆长度一般不小于8m。
WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术。
每一个信号通过数据(文本、语音、视频等)调制后都在它特有的色带内传输。
WDM能使公司和其他运营商的现有光纤基础设施容量大增。
制造商已推出了WDM系统,也叫DWDM(密集波分复用)系统。
DWDM能够支持150多束不同波长的光波同时传输,每束光波最高达到10Gb/s的数据传输率。
这种系统能在一条比头发丝还细的光缆上提供超过1Tb/s的数据传输率密集波分复用器(DWDM)是密集波分复用(DWDM)系统中一种重要的无源光纤器件。
由密集波分复用器组成的合波和分波部份是系统的大体组成之一,它直接决定了系统的容量、复用波长稳固性、插入损耗大小等性能参数的好坏。
密集波分复用器还能够衍生为其它多种适用于DWDM的重要功能器件,如波长路由器——用于宽带效劳和波长选址的点对点效劳的全光通信网络;上路/下路器——用于指定波长的上/下路;梳状滤波器——用于多波长光源的产生和光谱的测量;波长选择性开关——不同波长信号的路由等,因此关于密集波分复用器的研究和制作具有重要的理论意义和良好的市场前景。
密集波分复用器的核心是窄带光滤波技术。
目前常见的光通信用滤波器要紧有以下几种:介质膜滤光片、光纤光栅、阵列波导光栅、M-Z干与仪和F-P标准具等。
DWDM(密集波分复用)无疑是现今光纤应用领域的首选技术,但其昂贵的价钱令很多手头不够宽裕的运营商很是迟疑。
有无或能以较低的本钱享用波分复用技术呢?面对这一需求,CWDM(稀疏波分复用)应运而生。
CWDM(稀疏波分复用)稀疏波分复用,顾名思义,是密集波分复用的近亲,它们的区别要紧有二点:一、CWDM载波通道间距较宽,因此,同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波,“稀疏”与“密集”称号的不同就由此而来;二、CWDM 调制激光荣用非冷却激光,而DWDM采用的是冷却激光。
文档名称 文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散 第1页, 共43页OSN 产品常用光板光功率一览表一、NG-SDH1、SSN1BA2&SSN1BPA 提供了两组LC 的光纤接口,拉手条示意图请参见图3所示,SSN1BA2和SSN1BPA 的成品板编码与光口说明见表1、表2:表1 SSN1BA2单板光口说明文档名称文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散第2页, 共43页文档名称 文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散 第3页, 共43页表2 SSN1BPA 单板光口说明备注: PA 的正常光功率范围为-36dBm ~-10dBm 指的是不告警的光功率范围,对于STM-64信号,PA 的输入光功率范围(PIN )以其和SL64配合后的最低接收灵敏度为准,推荐在-28 dBm ~-10dBm 间使用。
2、SSN1LWX 的成品板编码与光口说明见表1:表2 .SSN1LWX 单板输入输出光功率说明文档名称文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散第4页, 共43页文档名称 文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散 第5页, 共43页说明:波分侧的光模块可以根据需要选配RTXM246(OTRWA )01~RTXM246(OTRWA )40共40种不同的光模块,编码分别对应34060076(1560.61nm )~34060115(1529.55nm ),传输距离可达到170km 。
在拉手条的或模块中的条码中包含波长信息,可以区分不同的光模块。
3、SEP1可以利用自身的两路线路接口,也可以配合使用的EU08、OU08等接口单板实现最多8对STM -1电接口/光接口的上下和TPS 电口保护功能。
具体参数见下表:文档名称 文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散第6页, 共43页4、SSN1SF16单板可与波分产品对接,根据不同的波长要求,选择不同波长的光模块,单板只支持一种规格收发合一长距光模块,光模块的发送光功率为:-2~+3dBm ;接收灵敏度为:-28dBm ;过载光功率为:-9dBm ;色散受限距离(采用(G.652光纤)为:640km ;光模块的频率范围:192.1THz (1560.61nm )~196.0THz(1529.55nm),共40波。
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。
1-1 用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出答:1966年7月英籍华人高锟提出用光导纤维可进行通信。
1-2 光纤通信有哪些优点光纤通信具有许多独特的优点,他们是:1. 频带宽、传输容量大;2. 损耗小、中继距离长;3. 重量轻、体积小;4. 抗电磁干扰性能好;5. 泄漏小、保密性好;6.节约金属材料,有利于资源合理使用。
第2章 复习思考题参考答案2-1 用光线光学方法简述多模光纤导光原理答:现以渐变多模光纤为例,说明多模光纤传光的原理。
我们可把这种光纤看做由折射率恒定不变的许多同轴圆柱薄层n a 、n b 和n c 等组成,如图2.1.2(a )所示,而且 >>>c b a n n n 。
使光线1的入射角θA 正好等于折射率为n a 的a 层和折射率为n b 的b 层的交界面A 点发生全反射时临界角()a b c arcsin )ab (n n =θ,然后到达光纤轴线上的O'点。
而光线2的入射角θB 却小于在a 层和b 层交界面B 点处的临界角θc (ab),因此不能发生全反射,而光线2以折射角θB ' 折射进入b 层。
如果n b 适当且小于n a ,光线2就可以到达b 和c 界面的B'点,它正好在A 点的上方(OO'线的中点)。
假如选择n c 适当且比n b 小,使光线2在B '发生全反射,即θB ' >θC (bc) = arcsin(n c /n b )。
于是通过适当地选择n a 、n b 和n c ,就可以确保光线1和2通过O'。
那么,它们是否同时到达O'呢?由于n a >n b ,所以光线2在b 层要比光线1在a 层传输得快,尽管它传输得路经比较长,也能够赶上光线1,所以几乎同时到达O'点。
这种渐变多模光纤的传光原理,相当于在这种波导中有许多按一定的规律排列着的自聚焦透镜,把光线局限在波导中传输,如图2.1.1(b )所示。
摘要本论文阐述了一种塑料光纤(POF)通信系统的研制与开发方案,并对这个方案的相关问题进行了一定的研究、探讨和实验制作。
早在1960年,美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器,给光通信带来了新的希望,人类就开始了将光通信不断的推向一个又一个崭新的阶段。
可以粗略地分为以下几个历史阶段:(1966~1976年)光纤通信从基础研究到商业应用的开发时期——可以无中继传输约10km的距离;(1976~1986年)又到了以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期——光纤由多模发展到了单模,工作波长范围也有了很大的拓展;(1986~1996年)到了以超大容量超长距离为目标、全面深入开展新技术研究时期——可以无中继传输约100-150km的距离。
随着全球信息产业的不断发展壮大,光纤通信已经成为当今信息社会不可缺少的神经系统。
近几年在塑料光纤领域不断产生新的突破新的成果,使通信带宽和速度不断升级。
与此同时,塑料光纤也越来越受到更多人的瞩目,特别是拥有巨大带宽资源的用于光信号传输梯度折射率塑料光纤。
并且,随着人们的不断研究,塑料光纤独有的传输带宽大、重量轻、柔韧性好、易于维修等优点必将发展得更加完善,成为传输媒质的主流。
本文阐述的通信系统正是基于对于塑料光纤的应用而设计的。
本文阐述了塑料光纤通信在现在和今后的信息社会发展中的重要性,讲述了塑料光纤的基本理论知识,较为全面的分章节阐述了本人设计的塑料光纤通信系统的各个部分组成和功能,并在已经制作出成品和调试成功的基础上,提出了一些自己看法和展望。
关键词:塑料光纤通信系统,塑料光纤,通信系统AbstractIn this paper one researching and designing program of plastic optical fiber (POF) communication system is proposed. And the theory and some problems with this program are also studied and expounded.In the year of 1960, an American, Maiman invented the first LD of red jewel, which bring forward the new hope. Since then the human being were always beginning to develop the optical communication to new stages. It is divided into these stages: (1966~1976) the stage of optical fiber developing from the foundational researching to commercial applications——the transmission distance without relay is 10km;(1976~1986) the stage of taking increasing transmission rate and prolonging the transmission distance as the aim and widely applying——optical fiber developed from single mode to multi-mode ,its range of working wavelength also was be expanded; (1986~1996)the stage of aiming at achieving very large capacity and very long distance ,with completely developing new technique——the transmission distance without relay is 100-150km.With the increasingly expanding in IT, optical fiber has been necessary nerve system throughout the current society. These years, continuous new achievement has come out in plastic optical fiber, which was promoting communication bandwidth and rate. Meantime, plastic optical fiber received much attention due to it, especially optical transmission using graded index POF.Also, with the continuous researching, the virtues of plastic optical fiber, such as large transmission bandwidth, light weight, flexibility and easy maintenance, will develop toward perfect, which make plastic optical fiber become the main transmission media.The communication system the paper set forth is designed on the base of the application of plastic optical fiber. The paper elaborates the importance of plastic optical fiber during nowadays and future in information society development, narrates the basic theory principle about plastic optical fiber, recounts the structure and perform of my designing plastic optical fiber communication system throughchapters and sections, and propose my own opinion and prospects on the base of the finished product and successful experiment.Key words: plastic optical fiber communication system, POF, communication system目录第一章前言 (1)1.1 通信网络的发展和对塑料光纤的应用需求 (1)1.2 塑料光纤通信系统应用前景与选题意义 (3)第二章光纤通信基本理论阐述 (4)2.1 光纤通信基本原理 (4)2.2 有关光纤的基本理论 (4)2.3 光纤通信系统的组成 (7)2.4 光器件 (8)第三章塑料光纤 (10)3.1 塑料光纤的应用范围 (10)3.2 塑料光纤的技术性能 (12)3.3 用于塑料光纤通信系统的光源和光检测器 (13)3.4 塑料光纤的展望 (14)第四章塑料光纤通信系统的设计方案 (15)4.1 塑料光纤通信系统方案设计 (15)4.2 数字光纤发射机设计 (15)4.3 数字光纤接收机设计 (15)4.4 塑料光纤通信系统部件选择 (16)第五章数字光纤通信码型选择 (19)5.1 在数字光纤通信中传输码型的要求 (19)5.2 CMI编码 (20)5.3 mBnB码 (22)第六章塑料光纤通信系统发射机的设计 (23)6.1 塑料光纤通信系统发射机的组成 (23)6.2 塑料光纤通信系统的时钟 (23)6.3 M序列产生器 (24)6.3 CMI编码器设计 (26)6.4 光纤发射模块 (29)6.5 光纤发射模块及其驱动电路设计 (30)第七章塑料光纤通信系统接收机的设计 (32)7.1 塑料光纤通信系统接收机的组成 (32)7.2 光纤接收模块及其驱动电路设计 (32)7.3 放大电路 (33)7.4 CMI解码电路 (35)第八章塑料光纤通信系统实验 (39)8.1 塑料光纤通信系统PCB板的基本参数 (39)8.3 塑料光纤通信系统的基本功用和展望 (41)第九章结论和展望 (42)参考文献 (43)致谢............................................. 错误!未定义书签。
光纤通信光检测器答案5★第一篇:光纤通信光检测器答案5第五章习题一、填空1、光电检测器是完成(光/电转换)功能的有源器件,常用的光电检测器主要有(PIN光电二极管)和(APD雪崩光电二极管),为了使光电检测器还具有放大微弱信号功能以提高检测灵敏度一般将其与(场效应管-FET)配合使用。
2、光电检测器进行光电转换使基于(光电)效应,它的原理是:由于光的(受激吸收)(受激吸收/受激辐射/自发辐射)将(价带)(价带/导带/禁带)的电子激发到(导带)(导带/价带/禁带),产生光生载流子,受内建电场的作用,光生载流子两边漂移在载PN结两边形成电动势。
3、APD主要应用物理学中的(雪崩倍增)效应来提高光电的转换放大倍数的。
它的基本原理是:光子照射产生的(光生载流子)经过高压区的电场被加速,与晶体中的(原子)相碰撞,激发出新的(光生载流子),并且继续发生这样的碰撞电离,使得(载流子数目)迅速加大。
二、选择1.PIN用于灵敏度要求(B)的地方,其价格(B);APD 用于灵敏度要求(A)的地方,其价格(A)。
A 高B 不高2、对光检测器的基本要求是高的(A),低的(B)和快的(C)。
A 响应度B 附加噪声C 响应速度第二篇:光纤通信技术试题及答案试题1《光纤通信技术》综合测试1一、(20分)填空题:光纤通信的主要优点有、、、、和。
2光纤的数值孔径是表示定义式为。
光纤损耗的理论极限值是由和一起构成的。
4激光器由、和三部分组成。
5光复用技术有:技术、技术、技术、技术和技术。
光接收机的主要指标是和。
二、(30分)选择题:目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是:[] A B C D 0.850.800.850.80、1.20、1.51、1.31、1.20、1.80、1.80、1.55、1.70 ;;。
下面说法正确的是:[]A 光纤通信只能用于数字通信,不能用于模拟通信;B 光纤通信不能用于数字通信,只能用于模拟通信;C 光纤通信即可以用于数字通信,也可用于模拟通信;D 光纤通信不能用于数字通信,也不能用于模拟通信。
1.光纤通信的优缺点各是什么?答:优点有:带宽资源丰富,通信容量大;损耗低,中继距离长;无串音干扰,保密性好;适应能力强;体积小、重量轻、便于施工维护;原材料来源丰富,潜在价格低廉等。
缺点有:接口昂贵,强度差,不能传送电力,需要专门的工具、设备以及培训,未经受长时间的检验等。
2.光纤通信系统由哪几部分组成?各部分的功能是什么?答:光纤通信系统由三部分组成:光发射机、光接收机和光纤链路。
光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。
光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤(尾纤或光纤跳线)组成。
模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配(限制输入信号的振幅)作用。
光源是LED或LD,这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。
电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口,用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。
光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。
光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。
光检测器组件包括一段光纤(尾纤或光纤跳线)、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。
光检测器将光信号转化为电流信号。
常用的器件有PIN和APD。
然后再通过电流—电压转换器,变成电压信号输出。
模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。
光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。
光缆线路盒:光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘,因而,如果光发送与光接收之间的距离超多2km时,每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。
光缆终端盒:主要用于将光缆从户外(或户内)引入到户内(或户外),将光缆中的光纤从光缆中分出来,一般放置在光设备机房内。
光纤连接器:主要用于将光发送机(或光接收机)与光缆终端盒分出来的光纤连接起来,即连接光纤跳线与光缆中的光纤。
3.假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作,试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道?解:根据题意,求得在5GHz的微波载波下,数字通信系统的比特率为50Mb/s,则能传输781路64kb/s的音频信道。
一、导线LHA3-675-61中强度铝合金绞线 (1)JL/G2A-900/75-84/7钢芯铝绞线 (2)JLRX1/F1B-185/40-177纤维增强树脂基复合芯软铝型线绞线 (4)JLHA1/G4A-900/240-72/37特强钢芯铝合金绞线 (5)JL/LHA1-745/335-42/37 铝合金芯铝绞线 (7)航天电工技术有限公司ACSR-720/50钢芯铝绞线 (9)宁波东方导线科技有限公司JL/G2A-900/75-84/7钢芯铝绞线 (11)JL/G3A-900/40-72/7钢芯铝绞线 (13)山西榆次长城电缆厂超低损耗、超低温度、超长站距光纤复合架空地线(OPGW-12B1(ULL)+20B1-108[137.4;54.5]) (17)中天日立光缆有限公司JL/G1A-630/55-48/7钢芯铝绞线 (20)四川奥深达通用电缆有限责任公司JLRX1/F1B-450/50-260纤维增强树脂基复合芯软铝型线绞线 (23)F1B-8.13纤维增强树脂基复合材料芯棒 (25)远东复合技术有限公司JLB40-120-19铝包钢绞线 (27)JLHA1/G4A-900/240-72/37特强钢芯铝合金绞线 (29)JGQNRLHX/EST-400/65特强钢芯高强耐热铝合金型线绞线 (31)JL/LHA1-745/335-42/37铝合金芯铝绞线 (33)杭州电缆股份有限公司JL/G2A-1000/80-84/19钢芯铝绞线 (36)JL/G3A-1000/45-72/7钢芯铝绞线 (38)河南科信电缆有限公司F1B-7.00纤维增强树脂基复合材料芯棒 (41)西安超码复合材料公司JL/LHA1-745/335-42/37铝合金芯铝绞线 (43)青岛汉缆股份有限公司JL/LHA1-745/335-42/37铝合金芯铝绞线 (45)JLX/LHA1-465/210-32/19铝合金芯铝型线绞线 (47)JLHA1/G4A-900/240-72/37特强钢芯铝合金绞线 (49)上海中天铝线有限公司JL/G2A-1000/80-84/19钢芯铝绞线 (53)郑州电缆有限公司DJL/G1A-630/45-46/7低风压钢芯铝绞线 (56)JLCNH60X/LBY14-350/70-247铝包殷钢芯超耐热铝合金绞线 (58)JLCNH60XJ/EST-630/55-315间隙型特强钢芯超耐热铝合金绞线 (60)JL/G2A-1000/80-84/19钢芯铝绞线 (62)JLHA1-720-61 高强度铝合金绞线 (64)JLHA3-675-61 中强度铝合金绞线 (66)维世佳沈阳电缆有限公司JLRX1/F2B-360/40-231纤维增强树脂基复合芯软铝型线绞线 (68)JNRLH60/G2A-630/45-45/7钢芯耐热铝合金绞线 (70)JL/G2A-1000/80-84/19钢芯铝绞线 (73)特变电工股份有限公司新疆线缆厂JLRX1/F1B-450/50-260纤维增强树脂基复合芯软铝型线绞线 (77)F1B-8.00纤维增强树脂基复合材料芯棒 (80)中复碳芯电缆科技有限公司JL/G3A-900/40-72/7钢芯铝绞线 (82)JL/G2A-900/75-84/7钢芯铝绞线 (85)特变电工(德阳)电缆股份有限公司JL/G2A-800/70-48/7钢芯铝绞线 (89)四川九洲线缆有限责任公司JLX2/G1A(DFY)-695/45-338低风压钢芯铝绞线 (91)JL/LHA1-745/335-42/37铝合金芯铝绞线 (94)江苏中天科技股份有限公司ACSR-720/50钢芯铝绞线 (97)广西纵览线缆集团有限公司JL/G2A-1000/80-84/19钢芯铝绞线 (99)郑州华力电缆有限公司JNRLH60/LB1A-630/45-45/7铝包钢芯耐热铝合金绞线 (102)JGQNRLH-630-61高强度耐热铝合金绞线 (104)JLK/G1A-725(900)/40-39.9扩径导线 (106)JLHA1/G4A-640/290-42/37特强钢芯高强铝合金绞线 (108)远东电缆有限公司JLHA1/EST-640/290-42/37特强钢芯高强铝合金绞线 (112)JL/LHA1-465/210-42/19铝合金芯铝绞线 (113)JLHA3-675-61中强度铝合金绞线 (114)河南通达电缆股份有限公司二、金具500kV糯扎渡送出线路工程特殊金具 (116)南京电力金具设计研究院1000kV特高压输电线路配套金具 (118)广州鑫源恒业电力线路器材股份有限公司±800kV特高压直流输电线路配套金具 (120)哈密南-郑州±800kV特高压直流输电线路配套金具(包括六分裂绞链式导线阻尼间隔棒,提包式和预绞式悬垂线夹, NY-1000/45和NY-1000/80耐张线夹,JY-1000/45和JY-1000/80接续金具,连接金具,铰链式和预绞式导线防振锤,地线防振锤,均压屏蔽环及笼式刚性跳线等) (122)西安创源电力金具有限公司1000kV特高压输电线路配套金具 (124)江东金具设备有限公司哈密南-郑州±800kV特高压直流输电线路配套金具(包括六分裂绞链式和预绞式导线阻尼间隔棒,提包式和预绞式悬垂线夹,NY-1000/45、NY-1000/80、NY-745/335耐张线夹,JY-1000/45、JY-1000/80、JY-745/335接续金具,连接金具,导线防振锤,地线防振锤,均压屏蔽环及笼式刚性跳线等) (127)中国能源建设集团南京线路器材厂绞式悬垂线夹, NY-1000/45、 NY-1000/80、NY-745/335耐张线夹,JY-1000/45、 JY-1000/80、JY-745/335接续金具,连接金具,铰链式和预绞式导线防振锤,地线防振锤,均压屏蔽环及笼式刚性跳线等) (130)江苏捷凯电力器材有限公司哈密南-郑州±800kV特高压直流输电线路配套金具(包括六分裂绞链式导线阻尼间隔棒,提包式和预绞式悬垂线夹,NY-1000/45、NY-1000/80、NY-745/335耐张线夹,JY-1000/45、JY-1000/80、JY-745/335接续金具,连接金具,铰链式和预绞式导线防振锤,地线防振锤,均压屏蔽环及笼式刚性跳线等) (133)江苏新曙光电力器材有限公司哈密南-郑州±800kV特高压直流输电线路配套金具(包括六分裂绞链式和预绞式导线阻尼间隔棒,提包式和预绞式悬垂线夹, NY-1000/45、 NY-1000/80、NY-745/335耐张线夹,JY-1000/45、 JY-1000/80、JY-745/335接续金具,连接金具,铰链式和预绞式导线防振锤,地线防振锤,均压屏蔽环及笼式刚性跳线等) (135)湖州泰仑电力器材有限公司哈密南-郑州±800kV特高压直流输电线路配套金具(包括预绞式导地线悬垂线夹、预绞式地线耐张线夹等) (138)石家庄华能电力金具有限公司哈密南-郑州±800kV特高压直流输电线路配套金具(包括六分裂绞链式导线阻尼间隔棒,提包式和预绞式悬垂线夹, NY-1000/45和 NY-1000/80耐张线夹,JY-1000/45和JY-1000/80接续金具,连接金具,铰链式和预绞式导线防振锤,地线防振锤,均压屏蔽环及笼式刚性跳线等) (140)湖南景明电力器材有限责任公司哈密南-郑州±800kV特高压直流输电线路配套金具(包括六分裂绞链式和预绞式导线阻尼间隔棒,提包式和预绞式悬垂线夹,NY-1000/45、 NY-1000/80、NY-745/335耐张线夹, JY-1000/45、 JY-1000/80、JY-745/335接续金具,连接金具,铰链式和预绞式导线防振锤,地线防振锤,均压屏蔽环及笼式刚性跳线等) (143)防舞动线夹回转式阻尼间隔棒(FHZW-450/1000、FJNZ6-450/900) (144)江苏天南电力器材有限公司哈密南-郑州±800kV特高压直流输电线路配套金具(包括六分裂绞链式和预绞式导线阻尼间隔棒,提包式和预绞式悬垂线夹,NY-1000/45、 NY-1000/80、NY-745/335耐张线夹,JY-1000/45、 JY-1000/80、JY-745/335接续金具,连接金具,铰链式导线防振锤,地线防振锤,均压屏蔽环及笼式刚性跳线等) (146)750kV输电线路四分裂导线配套金具(包括四分裂JLK/G2A-630(720)/45扩径导线加强抗磨型阻尼间隔棒、悬垂线夹、耐张线夹、接续金具、连接金具、防振锤、鼠笼式刚性跳线、均压屏蔽环及跳线四变六线夹等) (148)浙江泰昌实业有限公司线夹,NY-1000/45、NY-1000/80、NY-745/335耐张线夹,JY-1000/45、JY-1000/80、JY-745/335接续金具,连接金具,铰链式和预绞式导线防振锤,地线防振锤,均压屏蔽环及笼式刚性跳线等) (152)北京送变电公司线路器材厂500kV输电线路配套金具(包括720mm2导线用四分裂阻尼间隔棒、悬垂线夹、耐张线夹、接续金具、连接金具、防振锤和均压屏蔽环等) (155)宁波东方电力机具制造有限公司500kV输电线路配套金具(包括630mm2及以下导线用四分裂阻尼间隔棒、悬垂线夹、耐张线夹、接续金具、连接金具、防振锤和均压屏蔽环等) (158)火炬电力金具有限公司三、防坠落装置±800kV哈密南-郑州特高压直流输电线路工程铁塔防坠落装置 (161)青岛豪迈兴利电力设备有限公司±800kV哈密南-郑州特高压直流输电线路工程铁塔防坠落装置 (164)山东同安电力设备有限公司±800kV哈密南-郑州特高压直流输电线路工程铁塔防坠落装置 (166)河南宏泰电力装备有限公司±800kV哈密南-郑州特高压直流输电线路工程铁塔防坠落装置 (169)陕西中电天源技术有限公司输电线路杆塔防坠落装置 (175)宁波天弘电力器具有限公司±800kV哈密南-郑州特高压直流输电线路工程铁塔防坠落装置 (179)揭阳市顺峰电力机具有限公司输电线路铁塔防坠落装置 (181)中电装备青岛豪迈钢结构有限公司四、电缆及其附件光纤复合低压电缆(OPLC-ZA-YJV 0.6/1 3×6+GT2-4B1、OPLC-ZA-YJV 0.6/1 4×25+GT2-8B1、OPLC-WDZA-YJY 0.6/1 4×240+1×120+GT2-8B1) (183)重庆泰山电缆有限公司10kV和35kV交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆(YJV22-26/35 3×400、YJV22-8.7/15 3×400) (190)110kV交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝套聚乙烯护套纵向阻水电力电缆(YJLW03-Z 64/110 1×1200) (191)沈阳力源电缆有限责任公司2 2 0 kV交联聚乙烯绝缘三芯光电复合海底电缆(HYJQF41-F 127/220 3×500 +2×12B1)含软接头(HLJR 127/220 1×1600) (193)220kV交联聚乙烯绝缘光电复合海底电缆(HYJQF41-F 127/220 1×1600 +24B1+2A1)含软接头(HLJR 127/220 1×1600) (195)110kV交联聚乙烯绝缘皱纹铝套聚氯乙烯护套C类阻燃电力电缆(ZC-YJLW02 64/110 1×1200) (197)宁波东方电缆股份有限公司110kV交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝套聚氯乙烯护套电力电缆(YJLW02 64/110 1×1200) (199)圣安电缆有限公司220kV交联聚乙烯绝缘铅套粗圆钢丝铠装聚丙烯纤维外被层光纤复合海底电缆(含软接头)(HYJQ41-F 127/220 1×1000+2×12D1) (201)110kV交联聚乙烯绝缘焊接皱纹铝套聚乙烯护套电力电缆(YJLW03 64/110 1×1600) (202)江苏亨通高压电缆有限公司220kV交联聚乙烯绝缘铅套粗圆钢丝铠装聚丙烯纤维外被光纤复合海底电力电缆(含工厂接头)(HYJQ41+OFC 127/220 1×800+2×12B1) (205)中天科技海缆有限公司江苏中天科技股份有限公司220kV光纤复合海底电力电缆(含软接头)(HYJQ41-F 127/220 1×800+2×16B1) (208)青岛汉缆股份有限公司10kV挤包绝缘电力电缆冷缩附件(CN-WLS 8.7/15 3×185、CN-NLS 8.7/15 3×185、CN-JLS 8.7/15 3×185) (210)35kV挤包绝缘电力电缆冷缩附件(CN-WLS 26/35 1×185、CN-NLS 26/35 1×185、CN-JLS 26/35 1×185) (211)江苏科耐特高压电缆附件有限公司10kV挤包绝缘电力电缆冷缩附件(SHLW 8.7/15 3×300、SHLN 8.7/15 3×300、SHLJ 8.7/15 3×300) (213)35kV挤包绝缘电力电缆冷缩附件(SHLW 26/35 3×300、SHLN 26/35 3×300、SHLJ 26/35 3×300) (215)110kV交联聚乙烯绝缘电力电缆附件(YJZWCF4 64/110 1×1600、YJZWC4 64/110 1×1600、YJZWG4 64/110 1×1600、YJJJI2 64/110 1×1600、YJZGG 64/110 1×1600) (217)申环电缆科技有限公司五、绝缘子FDLW1-±1100直流空心复合绝缘子 (220)FZSW2-±800/20支柱复合绝缘子(实心) (221)FZSW1-±550/16、FZSW1-±800/10直流支柱复合绝缘子(空心) (222)FDLW1-126、FDLW3-126、FDLW1-252、FDLW2-252、FDLW1-363、FDLW3-550、FDLW2-800交流空心复合绝缘子 (224)FZSW1-126/8、FZSW1-252/8交流支柱复合绝缘子(内伞裙) (225)浙江华高电气有限公司XZP-400(420)(U400(420)BP/205H)、XZP-530(550)(U530(550)BP/240H)钟罩型直流盘形悬式瓷绝缘子 (227)X ZWP1-160(U160BP/170D)、XZWP1-210(U210BP/170D)、XZWP1-300(U300BP/195D)、XZWP1-400(420)(U400(420)BP/205D)、XZWP1-530(550)(U530(550)BP/240D)双伞型直流盘形悬式瓷绝缘子 (228)XZWP2-530(550)(U530(550)BP/240T)三伞型直流盘形悬式瓷绝缘子 (230)U400(420)BP/205D和U530(550)BP/240D双伞型交流盘形悬式瓷绝缘子 (231)U400(420)BP/205T和U530(550)BP/240T三伞型交流盘形悬式瓷绝缘子 (233)苏州电瓷厂有限公司交流盘型悬式钢化玻璃绝缘子(U120(100)BLP1、U300BLM、U300BLP2、U530(550)BLP2) (235)直流盘型悬式钢化玻璃绝缘子(UDG550B240/710H32R、U160BLZA、U210BLZA、U240BLZA、U300BLZA) (236)三瑞科技(江西)有限公司LXHP-550交流盘形悬式钢化玻璃绝缘子 (238)双伞形交流盘形悬式钢化玻璃绝缘子(LXWP-160、LXWP1-160、LXWP-210、LXWP-240和LXWP1-240) (239)浙江金利华电气股份有限公司交流盘形悬式瓷复合绝缘子(FU100(70)BP/146、FU120BP/155、FU160BP/155、FU210(240)BP/170、FU300BP/195) (241)山东泰光电气有限公司(淄博泰光电力器材厂)U530(550)BP/240H交流盘形悬式钢化玻璃绝缘子 (244)四川省宜宾环球集团有限公司CS210(180、160)S20B20-550/5200(FXBW-110/210(180、160))、CS120(100、70)S16B16-550/4000(FXBW-110/120(100、70))棒形悬式复合绝缘子 (247)CS120(100、70)S16B16-410/1900(FXBW-66/120(100、70))、CS120(100、70)S16B16-230/1800(FXBW-35/120(100、70))、CS120(100、70)S16B16-95/600(FXBW-10/120(100、70))棒形悬式复合绝缘子 (248)青海万立电气制造有限责任公司ZSW-800/16K-3耐污型交流户外棒形支柱瓷绝缘子 (251)ZSW-1100/16K-3耐污型交流户外棒形支柱瓷绝缘子 (252)ZSZ-800/12.5K耐污型直流户外棒形支柱瓷绝缘子 (254)ZSZ-1100/16K耐污型直流户外棒形支柱瓷绝缘子 (255)中材高新材料股份有限公司160kN-550kN系列直流盘形悬式钢化玻璃绝缘子(上海塞维斯玻璃有限公司生产的玻璃件)(FC160P/C170DC、FC160D/C170DC、FC160D/C155DC、FC160D/C146DC、FC210P/C170DC、FC210D/C170DC、 FC30P/C195DC、FC300D-AN/C195DC、FC400(420)P/C205DC、FC530(550)P/C240DC、FC530(550)F/C240DC) (258)自贡塞迪维尔钢化玻璃绝缘子有限公司六、变压器、电抗器及组件超高压、大容量变压器用智能内油式金属波纹膨胀储油柜 (261)沈阳海为电力设备有限公司ODFS-250000/500电力变压器 (263)山东泰开变压器有限公司膜包矩形铝绞线和组合膜包矩形铝绞线 (266)上海顺潮工业有限公司SSZ11-40000/110三相三绕组有载调压电力变压器 (268)南通市亿力变压器有限公司纸绝缘自粘缩醛漆包铜换位导线 (270)纸绝缘自粘漆包铝换位导线 (271)干式电抗器用膜包绝缘矩形换位铝导线 (272)直驱风电电机用矩形绝缘漆包铜绞线 (273)江苏宝杰隆电磁线有限公司ODFS-250000/500智能电网用电力变压器 (275)卧龙电气烟台东源变压器有限公司PD2000配电变压器智能监测系统 (277)国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司沈阳全密封变压器有限公司S13-M•ZN-315/10智能型全密封配电变压器 (279)沈阳全密封变压器股份有限公司国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任有限公司干式电抗器用QLJB型全绝缘压方铝绞线 (282)超、特高压干式电抗器用WH型全绝缘扁形换位铝导线 (283)北京市昊天电力检修技术开发公司七、自动化、监控保护PRS-7000一体化智能监控系统 (286)PRS-3000配网自动化系统 (288)长园深瑞继保自动化有限公司CA6240故障指示器 (294)CA6200系列配电自动化终端 (297)航天科工深圳(集团)有限公司DR-850故障录波及网络分析装置 (302)南京天正明日自动化有限公司SP2000输电线路智能故障监测系统 (304)武汉三相电力科技有限公司八、发电入厂汽车煤验收管理集成创新 (306)河北大唐国际张家口热电有限责任公司W形火焰煤粉锅炉EOBS型微油点火系统 (308)深圳东方锅炉控制有限公司火力发电厂数字化水处理岛的技术研究和应用 (310)中国华电工程(集团)有限公司华电新疆发电有限公司昌吉热电厂600MW等级超临界“W”型火焰锅炉 (314)东方电气集团东方锅炉股份有限公司基于多元统计分析的风电机组机械状态在线监测与诊断系统 (316)中国大唐集团公司科技信息部中国水利电力物资有限公司浙江中自庆安新能源技术有限公司双管排模块式冷渣机 (318)青岛嘉能海诺电力设备有限公司清华大学全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网USC机组用P92钢管件热加工及多次热过程性能研究 (320)河北沧海重工股份有限公司苏州热工研究院有限公司风力发电接入的动态模拟研究 (323)中国电力科学研究院自主开发600MW级超临界煤粉锅炉 (325)自主研发300MW级超临界煤粉锅炉 (326)上海锅炉厂有限公司九、避雷器及其它10kV-35kV复合外套金属氧化物避雷器(YH5WS-17/50、YH5WZ-17/45、YH5W-26/66、YH5W-34/85、YH5WZ-51/134、YH5WX-54/142(TL)、YH5CX-42/120、YH5CX-42/120K) (328)110kV-220kV交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器(YH10WX-114/297TL、YH10CX-90/260、YH10CX-90/260K、YH10CX-180/520、YH10CX-180/520K) (329)110kV-220kV电站型无间隙金属氧化物避雷器(瓷外套:Y10WZ-102/266、Y10WZ-204/532,复合外套:YH10WZ-102/266、YH10WZ-204/532) (331)永固集团股份有限公司浙江永固电缆附件有限公司国华电力人员身份识别安全管理信息系统 (333)神华国华(北京)电力研究院有限公司智能用电能效管理系统 (337)国网信息通信有限公司北京国电通网络技术有限公司带电作业仿真培训系统 (339)±500kV直流系统用线路型带串联间隙复合外套金属氧化物避雷器(YH20CXL-571/1200) (340)国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司NTDY42-100*2/220/30-I3/220-D48/40智能交直流一体化不间断电源设备 (343)宁波华通电器集团股份有限公司国碳防火封堵材料及防火封堵系统 (345)国碳科技股份有限公司上海优茂实业有限公司24kV NXAirS交流金属封闭开关设备(1250A/25kA、1250A/31.5kA、2000A/31.5kA、2500A/31.5kA、3150A/31.5kA) (347)上海西门子开关有限公司NEEM-4001企业智能用电综合管理系统 (351)广州供电局有限公司广州耐奇电气科技有限公司LZW325-296.5-500(ZN)高压滤波电阻器(智能型) (353)温州信德电力配件有限公司十、附录2012年度电力科技成果鉴定项目公告 (355)。
一、选择题(下列各题四个备选答案中只有一个正确答案,请将其代号写在题干前面的括号内。
每小题1.5分,共30分)1 有关光纤中传输的模式,下列哪一个命题是错误的?A、对于结构参数给定的光纤,其中传输的模式是唯一确定的;B、TE01、TM01和HE21模具有相同的截止频率;C、一个模式都有自己对应的截止频率;D、HE11模是唯一不能截止的模式.2 光纤中能够支持的模式由光纤波导本身决定,但光纤中能够激励出的模式与很多因素有关,问光纤中实际能够激励出的模式与下列哪些因素无关:A、入射光源的光功率;B、入射介质的折射率;C、光的入射角;D、入射点的位置。
3 主模式号为14的模群中所含的精确模式总数为:A、14;B、26;C、28;D、74 通常将光纤通信划分为三个传输窗口,其主要原因是:A、光纤的弯曲损耗;B、OH—吸收损耗;C、过渡金属离子吸收;D、瑞利散射损耗。
5 线偏振模的模斑为:A、径向亮斑数为,角向亮斑数为,而且中心为暗;B、径向亮斑数为,角向亮斑数为,而且中心为暗;C、径向亮斑数为,角向亮斑数为,而且中心为亮;D、径向亮斑数为,角向亮斑数为,而且中心为亮。
6光纤的损耗是由许多不同因素造成的,其中不可能消除的因素是:A、弯曲损耗;B、OH吸收;C、过度金属离子吸收;D、瑞利散射7 一光信号在光纤中传播了5000m,功率损耗了15%,该光纤的损耗是A、0.14dB/km;B、0.71dB/km;C、0。
64dB/km;D、0。
32dB/km。
8 对于1330nm的单模光纤,当入射光中心波长为1550nm,光谱宽度为10nm时,不可能存在的色散是哪一个?A、模间色散;B、材料色散;C、波导色散;D、偏振模色散。
9 数值孔径NA是光纤的一个重要参数,下列哪些命题是错误的?A、NA越大,光纤的收光能力越大;B、NA越大,光纤的收光角越大;C、NA越大,光源与光纤的耦合效率越高;D、NA越大,多模光纤的模式色散越小。
超低损耗光纤—超长站距光通信的新选择文章选自E讯网摘要:文章介绍了一种单模超低损耗G.652光纤,其与普通G.652D光纤的实验对比表明,这种光纤在损耗、受激布里渊散射阀值、偏振模色散等方面具有较大优势,而其他指标则处于相当水平。
另外文章分析表明,在一定条件下这种光纤也具有相对的经济性优势。
在“十二五”智能电网大发展的时期,这种光纤无疑将是延长配套光纤通信传输距离的另一有效解决方案。
0 引言超长站距光通信技术已被成功应用于国家电网的多个跨区和示范工程中,超长站距光通信技术延长了中继距离,减少了中继站的数量,在提高通信系统可靠性的同时也节约了大量建设和维护资金,在实际投产的项目中,2.5 Gbit/s速率下采用双向喇曼的通信段的单跨距离已经达到了321 km。
现有的理论研究及实际工程中,主要倾向于通过提高光功率预算的方式来延长光信号的传输距离,但所能获得的光功率总预算已几乎达到了极限水平[1],因此,在保证其他性能指标的前提下,选择衰耗更低的光纤成为延长光传输距离的另一途径。
1 超低损耗光纤及其特性本文所指的超低损耗光纤是康宁公司生产的SMF-28 ULL(Ultra Low Loss,超低损耗)新型光纤,这种光纤于2008年正式投入商用,国网信息通信有限公司于2009年联合康宁公司和武汉光迅公司在国内率先对该种光纤做了比较系统的测试和传输实验(以下简称“联合实验”)。
2010年,国内几家光缆制造企业用该种光纤做了OPGW成缆实验,中国电信、康宁和华为也对该种光纤进行了联合测试。
2010年底,受国家电网公司委托,国网信通公司对这种光纤进行了出国考察。
下面将从该种光纤的衰减特性、受激布里渊散射阈值、偏振模色散特性及其他特性进行介绍。
1.1衰减特性超低损耗光纤为G.652标准光纤,使用了纯硅纤芯,在1550 nm处的衰减值为0.17~0.18 dB/km,比普通G.652光纤的0.2 dB/km指标低0.02~0.03 dB/km,典型值为0.168 dB/km。
在联合实验中,其实测值为0.169 dB/km,而在2010年通光公司的成缆实验中,其实测值则达到了0.166 dB/km[2]。
严格来讲,超低损耗光纤属于G.652B光纤,属非低“水峰”光纤,但由于“水峰”所在的E波段在通信中几乎没有实际的使用,所以并不影响它在通信系统中的应用。
根据实际测试,除了在E波段大部分频点上的衰减值高于G.652D光纤外,超低损耗光纤在1310 nm 所在的O波段、1480 nm所在的S波段、1550 nm所在的C波段、L波段及U波段的衰减均明显低于G.652D光纤[2]。
对于短距离传输,衰耗从0.2 dB/km降低到0.166 dB/km(即每千米损耗降低0.034 dB),效果不会很明显,因为以80 km计算,总的衰耗值降低了2.72 dB,可以延长传输距离16 km。
但是对于超长站距而言,以321 km来计算,总的衰耗值降低了10.914 dB,则可以延长传输距离65 km。
相同衰耗条件下普通G.652光纤与ULL光纤所能传输的距离对比如图1所示。
图1相同衰耗下,普通G.652光纤与ULL光纤传输距离的对比Fig.1 the comparison of transmission distance between using common G.652 fiber and ULL fiber under the same loss从图1可以看出,在光纤衰减一定的情况下,ULL光纤可以比普通G.652光纤传输更远的传输距离,而且随着衰减值的增加,ULL光纤比G.652光纤传输距离的增加效果更明显,因此对于超长站距,ULL光纤更能体现其价值。
相同传输距离条件下接收测OSNR的对比如图2所示(以17 dBm入纤计算)。
Fig.2 the comparison of receiving OSNR under the same transmission distance 从图2中可以看出,在相同传输距离的条件下(在100 km以后),利用ULL光纤传输比G.652光纤传输在接收侧可以获得更好的光信噪比,从而使信号质量更好。
1.2 受激布里渊散射阈值根据联合实验的测试,超低损耗光纤比普通G.652D光纤具有更高的受激布里渊散射(SBS,stimulated Brillouin scattering)阈值,可以获得更高的入纤功率,从而能将信号传输更远。
在2.5 Gbit/s速率下,利用直调激光器,对于单波长传输普通G.652D光纤受激布里渊阈值一般在17 dBm左右,常规的单波长传输,入纤功率一般在17~19 dBm。
通过增加受激布里渊抑制器(受激布里渊抑制器通过展宽光谱的方法实现)可以在一定程度上提高受激布里渊阈值,可以提高到22~23 dBm的入纤功率。
而超低损耗光纤在增加受激布里渊抑制器的情况下,最大可以支持的入纤功率可以达到25 dBm,因此,超低损耗光纤的对2.5 G系统SBS阈值可以提高2~3 dB。
在10 Gbit/s速率利用EA外调制的情况下,普通G.652D光纤在增加受激布里渊抑制器时可以支持的入纤功率为17~18 dBm,而利用超低损耗光纤可以支持的入纤功率为19 dBm,因此超低损耗光纤对10 G系统SBS阈值可以提高1~2 dB。
因此,ULL光纤相对普通G.652光纤有更高的受激布里渊阈值,可提到1~3 dB左右。
1.3 偏振模色散对于基于10 Gbit/s以上和DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing,密集波分复用)的高速大容量系统来说,限制光通信系统发展的主要因素已由衰耗受限转变为色散受限和非线性受限,随着传输速率的提高,偏振模色散(PMD,Polarization Mode Dispersion)对通信系统的影响愈来愈明,而且越来越不可低估。
超低损耗光纤除具有低损耗的特性外,还具有比普通G.652D更低的偏振模色散,PMDQ可以达到0.04 ps/km1/2,远低于G.652D光纤的0.2 ps/km1/2标准,从而,超低损耗光纤与G.652D光纤相比更适合于高速率系统的传输。
在2010年中国电信、华为和康宁公司所完成的100 G超长距离WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)传输实验中,使用超低损耗光纤“实现了超过3000 km 的超长传输距离,创造了全球陆地光缆传输系统100 G WDM传输距离的最新记录”。
1.4 其他特性除上述性能外,超低损耗光纤的其他特性(包括模场直径和色散性能)与G.652D光纤几乎一致,根据实际测试,超低损耗光纤的接头熔接损耗约为0.013 dB/个,与其他单模光纤光纤的对接损耗约在0.01~0.05 dB/个之间,并不能对通信链路产生实质性影响,也就是说,超低损耗光纤与普通G.652光纤是可以对接兼容的,成缆附加损耗在1550 nm处约为0.01 dB/km,在-40℃~+65℃之间的温度附加衰减也在±0.02 dB以内[2]。
综上所述,超低损耗光纤更为适合超长站距及高速大容量长距离传输。
2 ULL光纤的实验和使用情况在2009年的联合实验中,采用随路遥泵技术实现了2.5 Gbit/s速率下514 km和10Gbit/s速率下432 km的超长站距光传输,实验结果见表1所列。
表1 采用超低损耗光纤在实验室实现的传输距离随后,又实现了2.5 Gbit/s系统无中继521 km的超长站距传输,这是目前所报道过的使用前置随路遥泵技术传输的最远距离[4]。
为考验ULL光纤的兼容性,国网信通公司在考察期间在实验室环境下使用ULL光纤搭建了100 Gbit/s的传输系统,该实验使用EDFA和喇曼放大器实现了293 km的无中继传输,配置如图3所示。
图3 293 km无中100 Gbit/s传输系统Fig.3 293 km non-relay transmission system by using ULL fiber at 100 Gbit/s 光纤组成情况如图4所示。
图4 293 km无中100 Gbit/s传输系统光纤使用情况Fig.4 the use of fiber in 293 km non-relay transmission system at 10 Gbit/s 而后,将最后25 km的ULL光纤换成普通G.652D光纤,经过测试,信号的误码性能基本都在E-005这一数量级上,没有出现本质性的劣化。
随着信息化应用和智能电网的发展,电力系统通信的带宽需求越来越大,目前大量使用的G.652D光纤在一些情况下对于高速率(如40 Gbit/s及以上)的通信需求可能无能为力,根据以上实验结果,在这种情况下超低损耗光纤也将是一个更好的选择。
超低损耗光纤已在阿联酋、美国、澳大利亚、阿尔及利亚等国家被实际使用。
考虑到其优良的特性,国家电网公司将在2011年投产的青藏交直流联网工程配套通信工程中使用超低损耗光纤,用以完成沱沱河—安多的300 km的超长距离光传输,这也是超低损耗光纤在国内的首次使用。
3 经济性分析超低损耗光纤较普通G.652D光纤低的衰耗按0.02 dB/km计算,根据《光通信系统典型配置报告》[6]分析如下。
1)当中继距离>267 km时需要使用反向喇曼设备。
设需要中继的距离为270 km,此时使用正向喇曼设备和使用超低损耗光纤均可实现超长站距的光传输,设普通G.652D光纤的价格为X元/km,超低损耗光纤的价格为Y元/km,反向喇曼的价格为C,则对于每一芯纤芯来说:使用反向喇曼设备需要增加的费用= C;使用超低损耗光纤需要增加的费用= 270×(Y-X);令C = 270×(Y-X),得Y = X+C/270。
即当超低损耗光纤的价格< (普通G.652D光纤价格+反向喇曼设备价格/270)时,对于270 km的中继距离,采用超低损耗光纤是更经济的。
2)一般情况下,OPGW光缆特别是新建成OPGW光缆的纤芯并不会被全部用完,同样条件下,OPGW光缆的总纤芯数为N,被使用的纤芯数为M,则:使用反向喇曼设备需要增加的费用= C×M,使用超低损耗光纤需要增加的费用= 270×(Y-X)×N;令C×M = 270×(Y-X)×N;得M/N = 270×(Y-X)/C。
即当纤芯使用率= 被使用的纤芯数/OPGW光缆的总纤芯数> [(270×(超低损耗光纤每千米价格-普通G.652D光纤每千米价格)/反向喇曼设备价格]时,使用超低损耗光纤是更经济的。