光纤通信第九章

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1、第九章第九章 光纤通信技术实训光纤通信技术实训 9.1 9.1 光缆的色谱分析光缆的色谱分析 9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续 9.3 9.3 光缆测试光缆测试 9.4 9.4 光发送机参数测试光发送机参数测试 9.5 9.5 光接收机参数测试光接收机参数测试第九章第九章 光纤通信技术实训光纤通信技术实训本章目的本章目的通过实训项目，巩固和提高理论知识，加深对光纤通信的理解通过实训项目，巩固和提高理论知识，加深对光纤通信的理解知识点知识点(1)(1)色散分析色散分析(2)OTDR(2)OTDR(3)(3)参数测试参数测试返回9.1 9.1 光缆的色谱分析光缆的色谱分析(1)(1)熟

2、悉光缆的构造熟悉光缆的构造;(2)(2)掌握光缆的端别识别方法掌握光缆的端别识别方法;(3)(3)掌握光缆的线序色谱规律。掌握光缆的线序色谱规律。实训设备主要包括实训设备主要包括:光缆、开缆工具光缆、开缆工具(开缆刀、光纤剥线钳、剪刀、钢开缆刀、光纤剥线钳、剪刀、钢丝钳丝钳)等。等。(1)(1)光缆结构分析光缆结构分析;(2)(2)光缆开剥光缆开剥;(3)(3)光缆端别分析光缆端别分析;下一页返回9.1 9.1 光缆的色谱分析光缆的色谱分析(4)(4)光缆色谱分析。光缆色谱分析。(1)(1)光缆及其结构。光缆的基本结构一般由缆芯、加强件、填充物和光缆及其结构。光缆的基本结构一般由缆芯、加强件、

3、填充物和护层等几部分构成，另外，根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属护层等几部分构成，另外，根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构成导线等构成(2)(2)光缆型号。光缆型号是识别光缆规格程式和用途的代号。光缆的光缆型号。光缆型号是识别光缆规格程式和用途的代号。光缆的型号由分类、加强构件、派生、护套、外护套五个部分组成。请参看型号由分类、加强构件、派生、护套、外护套五个部分组成。请参看第二章的有关内容。第二章的有关内容。(3)(3)光缆的端别。光缆的端别。上一页 下一页返回9.1 9.1 光缆的色谱分析光缆的色谱分析端别的识别。光缆中光纤单元、单元内光纤、导电线组端别的识别。光缆中光纤单元

4、、单元内光纤、导电线组(对对)及组及组(对对)内的绝缘线芯，采用全色谱或领色谱来识别光缆的端别及光纤序内的绝缘线芯，采用全色谱或领色谱来识别光缆的端别及光纤序号。对于工程测量和接续工作，必须首先注意光缆的端别和了解光纤号。对于工程测量和接续工作，必须首先注意光缆的端别和了解光纤纤序的排列。纤序的排列。为了便于识别，光纤和松套管必须有色谱标志，供货方应提供具体的为了便于识别，光纤和松套管必须有色谱标志，供货方应提供具体的色谱排列。用于识别的色标应鲜明，在安装或运行中可能遇到的温度色谱排列。用于识别的色标应鲜明，在安装或运行中可能遇到的温度下，不褪色、不迁染到相邻的其他光缆元件上，并应透明。下，不

5、褪色、不迁染到相邻的其他光缆元件上，并应透明。每盘光缆两端应分别有端别识别标志，一般识别方法是面对光缆端面，每盘光缆两端应分别有端别识别标志，一般识别方法是面对光缆端面，由领色光纤由领色光纤(或导电线或填充线或导电线或填充线)以红一绿以红一绿(或蓝一黄等或蓝一黄等)顺时针为顺时针为A A端，端，逆时针为逆时针为B B端。或在顺时针方向上松套管序号增大时为端。或在顺时针方向上松套管序号增大时为A A端，反之为端，反之为B B端端;A;A端标志为红色，端标志为红色，B B端标志为绿色端标志为绿色;由领示色光纤按顺时针排列时为由领示色光纤按顺时针排列时为A A端，反之为端，反之为B B端。端。上一页

6、 下一页返回9.1 9.1 光缆的色谱分析光缆的色谱分析为了便于连接、维护，要求按光缆的端别顺序配置，除个别特殊情况为了便于连接、维护，要求按光缆的端别顺序配置，除个别特殊情况下，一般端别不得倒置下，一般端别不得倒置;A;A端应朝向网络枢纽方向，端应朝向网络枢纽方向，B B端应朝向用户一端应朝向用户一侧侧;A;A端朝向东北方向，端朝向东北方向，B B端朝向西南方向端朝向西南方向;以汇接局为以汇接局为A A端，分局为端，分局为B B端。端。两个汇接局间的以局号小的局为两个汇接局间的以局号小的局为A A端，局号大的局为端，局号大的局为B B端。没有汇接局端。没有汇接局的城市，以容量较大的中心局为的

7、城市，以容量较大的中心局为A A端，对方局为端，对方局为B B端端;分支光缆线路端分支光缆线路端别服从主干光缆线路端。别服从主干光缆线路端。光缆线序排列。电缆分光缆线序排列。电缆分A,BA,B线，线，A A为白红黑黄紫，为白红黑黄紫，B B为蓝橘绿棕灰，为蓝橘绿棕灰，可以循环为可以循环为2525对线，然后看大扎带，是塑料线，上面也有色谱。光缆对线，然后看大扎带，是塑料线，上面也有色谱。光缆也类似，里面光纤一般按蓝、橘、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、也类似，里面光纤一般按蓝、橘、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青粉红、青(无无)的顺序，也可约定。光缆如果束管颜色大多为白，可按的顺序，也可

8、约定。光缆如果束管颜色大多为白，可按红头绿尾转。红头绿尾转。上一页 下一页返回9.1 9.1 光缆的色谱分析光缆的色谱分析光纤纤序排列主要有下列几种方式光纤纤序排列主要有下列几种方式(以以A A端面为例端面为例):):以红、绿领示电导线或填充线中间的光纤为以红、绿领示电导线或填充线中间的光纤为1 1#纤，顺时针为纤，顺时针为2 2#,3,3#,;,;以红、绿领示色紧套、松套以红、绿领示色紧套、松套(单芯单芯)、骨架、骨架(单芯单芯)，其红色为，其红色为1 1#纤，绿纤，绿色为色为2 2#纤，顺时针为纤，顺时针为3 3#,4,4#,;,;以红、绿以红、绿(或蓝或蓝黄等黄等)领示色松套领示色松套(

9、双芯双芯)，其红，其红(或蓝或蓝)为为1 1管，绿色管，绿色(或黄等或黄等)为为6 6管，红管，红(或蓝或蓝)绿绿(或黄等或黄等)顺时针计数，纤序为如顺时针计数，纤序为如表表9-19-1所示。所示。以蓝、黄领示单元松套以蓝、黄领示单元松套(6(6芯芯)，蓝色为一单元组，黄色为二单元组，蓝色为一单元组，黄色为二单元组，单元管内单元管内6 6芯光纤全色谱。纤序如芯光纤全色谱。纤序如表表9-29-2所示。所示。上一页 下一页返回9.1 9.1 光缆的色谱分析光缆的色谱分析多芯光缆把不同颜色的光纤放在同一束管中成为一组，这样一根多芯多芯光缆把不同颜色的光纤放在同一束管中成为一组，这样一根多芯光缆里就可

10、能有好几个束管。正对光缆横截面，把红束管看做光缆的光缆里就可能有好几个束管。正对光缆横截面，把红束管看做光缆的第一束管，顺时针依次为白一、白二、白三、第一束管，顺时针依次为白一、白二、白三、最后一根是绿束管。最后一根是绿束管。(1)(1)识别光缆型号。依据光缆厂家说明书、光缆盘标记或光缆外护层识别光缆型号。依据光缆厂家说明书、光缆盘标记或光缆外护层上的白色印记，进行识别。上的白色印记，进行识别。(2)(2)开剥光缆。正确使用开缆刀开剥光缆，注意开口长度开剥光缆。正确使用开缆刀开剥光缆，注意开口长度(一定要谨慎，一定要谨慎，注意不要伤及芯线注意不要伤及芯线)。(3)(3)剪断填充线、加强件。剪断

11、填充线、加强件后，用光纤剥线钳剥剪断填充线、加强件。剪断填充线、加强件后，用光纤剥线钳剥去套管，观察套管内光纤。去套管，观察套管内光纤。上一页 下一页返回9.1 9.1 光缆的色谱分析光缆的色谱分析(4)(4)识别。正确识别套管顺序、芯线色谱及线序，达到熟练程度。识别。正确识别套管顺序、芯线色谱及线序，达到熟练程度。(5)(5)做好记录。做好记录。(1)(1)如何快速准确地依据填充线分辨套管顺序如何快速准确地依据填充线分辨套管顺序?(2)(2)如何根据套管中的芯线色谱识别光缆芯线线序如何根据套管中的芯线色谱识别光缆芯线线序?(3)(3)工程实践中如何正确判别光缆传输端别工程实践中如何正确判别光

12、缆传输端别?(4)(4)如何正确使用开缆刀、剥线钳等工具如何正确使用开缆刀、剥线钳等工具?(1)(1)报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿(或手写稿或手写稿)各一份各一份(2)(2)报告内容报告内容上一页 下一页返回9.1 9.1 光缆的色谱分析光缆的色谱分析实训目的实训目的;实训设备实训设备;实训内容实训内容;实训原理实训原理;实训步骤实训步骤;实训结果实训结果;实训讨论实训讨论(主要讨论思考题的内容主要讨论思考题的内容););实训小结。实训小结。上一页返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续(1)(1)掌握光缆的正确开剥及在接头盒内光纤的

13、固定方法掌握光缆的正确开剥及在接头盒内光纤的固定方法;(2)(2)熟练掌握光纤端面制作熟练掌握光纤端面制作;(3)(3)掌握光纤熔接机的使用及维护掌握光纤熔接机的使用及维护;(4)(4)熟练运用热缩管对光纤接头的保护熟练运用热缩管对光纤接头的保护;(5)(5)掌握接头盒中的盘纤操作。掌握接头盒中的盘纤操作。实训设备主要包括实训设备主要包括:光纤熔接机、工具箱光纤熔接机、工具箱(开剥刀、束管钳、卡钳、扳开剥刀、束管钳、卡钳、扳手、螺丝刀、涂覆层剥离钳、光纤端面切割刀手、螺丝刀、涂覆层剥离钳、光纤端面切割刀)、光缆、热缩管、酒、光缆、热缩管、酒精及清洁棉球、封闭胶等。精及清洁棉球、封闭胶等。下一页

14、返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续(1)(1)熔接机的使用熔接机的使用;(2)(2)光缆开剥及端面制作光缆开剥及端面制作;(3)(3)光纤熔接光纤熔接在制备光纤基础上，利用熔接机接续光纤，最后再盘纤并整理接头盒。在制备光纤基础上，利用熔接机接续光纤，最后再盘纤并整理接头盒。熔接时，熔接机自动完成光纤对芯、推进，用电弧放电的加热方式熔熔接时，熔接机自动完成光纤对芯、推进，用电弧放电的加热方式熔接光纤和进行损耗计算。接光纤和进行损耗计算。(1)(1)实训准备。实验实训管理员实训准备。实验实训管理员(或班长或班长)在上课前准备好实训所需的在上课前准备好实训所需的实训设备及耗材。实训设备

15、及耗材。上一页 下一页返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续技术准备。在熔接前，必须熟悉所用热缩管的性能、操作方法和要技术准备。在熔接前，必须熟悉所用热缩管的性能、操作方法和要求求;掌握熔接机的结构、原理及操作方法。掌握熔接机的结构、原理及操作方法。器具准备。接续光缆所用的连接护套的配套部件，不同结构的护套、器具准备。接续光缆所用的连接护套的配套部件，不同结构的护套、构件有差别。熔接前必须对器材进行核对。构件有差别。熔接前必须对器材进行核对。熟悉熔接工艺流程。熔接的工艺流程如熟悉熔接工艺流程。熔接的工艺流程如图图9-19-1所示。所示。(2)(2)光缆开剥光缆开剥开剥光缆外护层。剥除

16、光缆的外护层、铠装层开剥光缆外护层。剥除光缆的外护层、铠装层100 cm100 cm左右左右(光缆开光缆开剥长度根据不同的接头盒确定剥长度根据不同的接头盒确定)。接头盒进缆孔处，光缆绕包一层密封胶带接头盒进缆孔处，光缆绕包一层密封胶带(如接头盒有密封圈则无如接头盒有密封圈则无须另绕密封胶带须另绕密封胶带)，并旋紧压缆卡，以固定光缆。，并旋紧压缆卡，以固定光缆。上一页 下一页返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续打开光缆缆芯，将加强芯固定在接头盒的加强芯固定座上，预留打开光缆缆芯，将加强芯固定在接头盒的加强芯固定座上，预留2 24 cm4 cm剪断加强芯。剪断加强芯。松套光纤去除套塑层

17、，调整切割钳的进刀深度，将松套管放入刀口，松套光纤去除套塑层，调整切割钳的进刀深度，将松套管放入刀口，夹紧束管钳将松套管切断并拉出。一次去除松套管不宜过长，一般不夹紧束管钳将松套管切断并拉出。一次去除松套管不宜过长，一般不超过超过30 cm30 cm。当需要去除长度较长时，可分段去除。力度要合适，防。当需要去除长度较长时，可分段去除。力度要合适，防止切伤光纤。止切伤光纤。紧套光纤还要求去除紧套光纤还要求去除4 46 cm6 cm的尼龙层，要把尼龙残留物去除完。的尼龙层，要把尼龙残留物去除完。使用扎带按松套管序号固定在集纤盘上。为了保护光纤，每根光纤使用扎带按松套管序号固定在集纤盘上。为了保护光

18、纤，每根光纤松套管可穿入塑料保护套管并编号。为了盘留余纤方便，可将去除了松套管可穿入塑料保护套管并编号。为了盘留余纤方便，可将去除了松套管的光纤在盘中预先盘留，然后折断多余光纤。松套管的光纤在盘中预先盘留，然后折断多余光纤。上一页 下一页返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续(3)(3)熔接光纤熔接光纤连接好电源后，将熔接机侧面的电源开关置连接好电源后，将熔接机侧面的电源开关置“”位置，熔接机即位置，熔接机即被启动，可以进行正常的熔接操作。被启动，可以进行正常的熔接操作。检查电极检查电极将热缩套管套在一根待熔接光纤上，以备熔接后保护接点将热缩套管套在一根待熔接光纤上，以备熔接后保护接

19、点 见见图图9-2 9-2(a);(a);制作光纤端面。光纤端面处理包括去除套塑层、除涂覆层、切割、制作光纤端面。光纤端面处理包括去除套塑层、除涂覆层、切割、制备端面和清洗。制备端面和清洗。上一页 下一页返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续去除涂覆层要干净，不残留余物，否则放置于作为调整架的去除涂覆层要干净，不残留余物，否则放置于作为调整架的V V形槽后，形槽后，会影响光纤的准直性。用光纤剥线钳剥去光纤被覆层长度会影响光纤的准直性。用光纤剥线钳剥去光纤被覆层长度4040100 mm100 mm，用干净酒精棉球擦去裸纤上的污物用干净酒精棉球擦去裸纤上的污物 见见图图9-2 9-2(b

20、)(b)，用高精度光纤切，用高精度光纤切割刀将裸纤切去一段，保留裸纤割刀将裸纤切去一段，保留裸纤16 mm16 mm见见图图9-2 9-2(c)(c)，光纤端面的质，光纤端面的质量对接续损耗有很大影响，所以应尽量使该端面为一平面，且该平面量对接续损耗有很大影响，所以应尽量使该端面为一平面，且该平面与光纤横截面的倾角小于与光纤横截面的倾角小于1 1。端面要求边缘整齐、无缺损、无毛刺。端面要求边缘整齐、无缺损、无毛刺。上一页 下一页返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续光纤接点保护。光纤拉丝过程中，在高温下被均匀地涂上一层硅树光纤接点保护。光纤拉丝过程中，在高温下被均匀地涂上一层硅树脂或

21、丙烯醋酯的紫外光固化层，即涂覆层，使光纤具有足够的强度和脂或丙烯醋酯的紫外光固化层，即涂覆层，使光纤具有足够的强度和柔性，以满足复绕、陶塑、成缆、工程牵引以及长期使用中张力疲劳柔性，以满足复绕、陶塑、成缆、工程牵引以及长期使用中张力疲劳等强度要求。光纤在完成熔接连接后，其等强度要求。光纤在完成熔接连接后，其2 24 cm4 cm长度裸纤的一次涂长度裸纤的一次涂层被去除，熔接时熔接部位经过高温的处理变得更脆。光纤在熔接后层被去除，熔接时熔接部位经过高温的处理变得更脆。光纤在熔接后必须立刻进行增强保护措施。目前工程常用热缩管补强法。必须立刻进行增强保护措施。目前工程常用热缩管补强法。热缩管主要由易

22、熔管、加强棒和热可缩管组成。易熔管是一种低熔点热缩管主要由易熔管、加强棒和热可缩管组成。易熔管是一种低熔点胶管，加热收缩后，易熔管与裸纤融为一体成为新的涂覆层。加强棒胶管，加热收缩后，易熔管与裸纤融为一体成为新的涂覆层。加强棒为不锈钢针、玻璃钢等，起到抗张力和抗弯曲的作用。热缩管热缩后为不锈钢针、玻璃钢等，起到抗张力和抗弯曲的作用。热缩管热缩后与裸纤成为一体，起到保护作用。与裸纤成为一体，起到保护作用。上一页 下一页返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续【提示】在切割前套热缩管。【提示】在切割前套热缩管。移放光纤。掀起防风罩及光纤压板，安装光纤。移放光纤。掀起防风罩及光纤压板，安装光

23、纤。接点检查。接点检查。启动熔接。盖上防风罩，按启动熔接。盖上防风罩，按“AUTO”AUTO”键，熔接机进入全自动工作过键，熔接机进入全自动工作过程。程。如出现如出现“左左/右端面不良右端面不良”或者或者“重装光纤重装光纤”信息，熔接机停止工信息，熔接机停止工作，等待处理。作，等待处理。熔接质量评估。熔接质量评估。(4)(4)盘纤。将熔接好的光纤在接头盒盘纤。将熔接好的光纤在接头盒(或分配盒或分配盒)中盘好，用胶带将光中盘好，用胶带将光纤固定好，使光纤按顺序排列。光纤弯曲半径要满足要求纤固定好，使光纤按顺序排列。光纤弯曲半径要满足要求(弯曲半径弯曲半径大于大于1515倍光纤直径倍光纤直径)。上

24、一页 下一页返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续(1)(1)简述光缆接续原理及操作步骤。简述光缆接续原理及操作步骤。(2)(2)分析实训中遇到的问题、处理措施及结果。分析实训中遇到的问题、处理措施及结果。(3)(3)简述熔接光纤的其他方法。简述熔接光纤的其他方法。(1)(1)报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿(或手写稿或手写稿)各一份。各一份。(2)(2)报告内容报告内容实训目的实训目的;实训设备实训设备;实训内容实训内容;上一页 下一页返回9.2 9.2 光纤光缆的接续光纤光缆的接续实训原理实训原理;实训步骤实训步骤;实训结果实训结果

25、;实训讨论实训讨论(主要讨论思考题的内容主要讨论思考题的内容););实训小结。实训小结。上一页返回9.3 9.3 光缆测试光缆测试(1)(1)掌握掌握OTDROTDR工作原理工作原理;(2)(2)掌握掌握OTDROTDR损耗、衰减、长度测量损耗、衰减、长度测量;(3)(3)掌握掌握OTDROTDR故障的处理。故障的处理。实训设备主要包括实训设备主要包括:光时域反射仪光时域反射仪OTDROTDR、光缆、光纤跳线、酒精、棉、光缆、光纤跳线、酒精、棉球等。球等。(1)(1)光缆长度的测量光缆长度的测量;(2)(2)光缆损耗、衰减的测量光缆损耗、衰减的测量;(3)(3)光缆故障分析。光缆故障分析。下一

26、页返回9.3 9.3 光缆测试光缆测试OTDROTDR可以对光纤进行准确测试，对出现的光路故障进行快速准确的判可以对光纤进行准确测试，对出现的光路故障进行快速准确的判断定位，它在光路维护中起着非常重要的作用。断定位，它在光路维护中起着非常重要的作用。(1)OTDR(1)OTDR的工作原理。的工作原理。OTDROTDR的英文全称为的英文全称为Optical Time Domain Optical Time Domain ReflectmeterReflectmeter。OTDROTDR用到的光学理论主要有瑞利散射用到的光学理论主要有瑞利散射(Rayleigh (Rayleigh Backscat

27、tering)Backscattering)和菲涅尔反射和菲涅尔反射(Fresnel Reflection)(Fresnel Reflection)。光纤在加热制造过程中，热骚动使原子产生压缩性的不均匀，造成材光纤在加热制造过程中，热骚动使原子产生压缩性的不均匀，造成材料密度不均匀，进一步造成折射率的不均匀。这种不均匀在冷却过程料密度不均匀，进一步造成折射率的不均匀。这种不均匀在冷却过程中被固定下来，引起光的散射，称为瑞利散射。瑞利散射的能量大小中被固定下来，引起光的散射，称为瑞利散射。瑞利散射的能量大小与波长的四次方的倒数成正比。所以波长越短，散射越强，波长越长，与波长的四次方的倒数成正比。

28、所以波长越短，散射越强，波长越长，散射越弱。散射越弱。上一页 下一页返回9.3 9.3 光缆测试光缆测试需要注意的是能够产生后向瑞利散射的点遍布整段光纤，是连续的，需要注意的是能够产生后向瑞利散射的点遍布整段光纤，是连续的，而菲涅尔反射是离散的反射，它由光纤的个别点产生，能够产生反射而菲涅尔反射是离散的反射，它由光纤的个别点产生，能够产生反射的点大体包括光纤连接器的点大体包括光纤连接器(玻璃与空气的间隙玻璃与空气的间隙)、阻断光纤的平滑镜截、阻断光纤的平滑镜截面、光纤的终点等。面、光纤的终点等。OTDROTDR测试是通过发送光脉冲到光纤内，然后在测试是通过发送光脉冲到光纤内，然后在OTDROT

29、DR端口接收返回的信端口接收返回的信息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，由于光纤本身的性质、连接器、息来进行。当光脉冲在光纤内传输时，由于光纤本身的性质、连接器、接合点、弯曲或其他类似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散接合点、弯曲或其他类似的事件而产生散射、反射。其中一部分的散射和反射就会返回到射和反射就会返回到OTDROTDR中。返回的有用信息由中。返回的有用信息由OTDROTDR的探测器来测量，的探测器来测量，它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断。上一页 下一页返回9.3 9.3 光缆测试光缆测试(2)(2)测试距离。根据从发送信号到返回

30、信号所用的时间和光在玻璃物测试距离。根据从发送信号到返回信号所用的时间和光在玻璃物质中的传播速度，就可以计算出距离。计算方法如下质中的传播速度，就可以计算出距离。计算方法如下:(9-1)(9-1)式中，式中，c c是光在真空中的速度，而，是信号发送到接收到信号是光在真空中的速度，而，是信号发送到接收到信号(双程双程)的总时间的总时间(两数值相乘除以两数值相乘除以2 2后就是单程的距离后就是单程的距离)。因为光在玻璃中要。因为光在玻璃中要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必须要比在真空中的速度慢，所以为了精确地测量距离，被测的光纤必须要指明折射率指明折射率n(nn(n是由光纤

31、生产商来标明是由光纤生产商来标明)。上一页 下一页返回2c tLn9.3 9.3 光缆测试光缆测试(3)OTDR(3)OTDR轨迹图分析。轨迹图分析。图图9-39-3为为OTDROTDR的轨迹图，的轨迹图，Front Connector(Front Connector(前端前端连接器连接器)以前是盲区，一般为消除盲区需接入以前是盲区，一般为消除盲区需接入1 km1 km左右的光左右的光纤纤;Connector Pair;Connector Pair一对连接器处曲线突然升高，可判断此点的反射一对连接器处曲线突然升高，可判断此点的反射或散射强烈，可能是连接器或光损伤造成的损耗值或散射强烈，可能是连

32、接器或光损伤造成的损耗值;Fusion;Fusion Splice(Splice(熔接点熔接点)、Bend(Bend(弯曲弯曲)处曲线下降，可能是熔接点或弯曲，光处曲线下降，可能是熔接点或弯曲，光纤的熔接点缺陷容易造成轨迹图中散射曲线的突然跌落。弯曲直径过纤的熔接点缺陷容易造成轨迹图中散射曲线的突然跌落。弯曲直径过小，光就会不再遵循全反射，而是有部分光从纤芯射出，造成轨迹图小，光就会不再遵循全反射，而是有部分光从纤芯射出，造成轨迹图中散射曲线的突然跌落中散射曲线的突然跌落;Crack(;Crack(裂缝裂缝)处曲线突然升高又跌落，是裂缝处曲线突然升高又跌落，是裂缝造成的曲线变化造成的曲线变化;

33、Fiber End(;Fiber End(光纤末端光纤末端)处曲线变化是光纤的末端，由处曲线变化是光纤的末端，由末端断面菲涅耳反射产生。在读图时要结合线路施工设计资料来判断。末端断面菲涅耳反射产生。在读图时要结合线路施工设计资料来判断。上一页 下一页返回9.3 9.3 光缆测试光缆测试(4)(4)光纤链路预算。光纤链路预算是网络和应用中允许的最大信号损光纤链路预算。光纤链路预算是网络和应用中允许的最大信号损失量，这个值是根据网络实际情况和国际标准规定的损失量计算出来失量，这个值是根据网络实际情况和国际标准规定的损失量计算出来的。一条完整的光纤链路包括光纤、连接器和熔接点，所以在计算光的。一条完

34、整的光纤链路包括光纤、连接器和熔接点，所以在计算光纤链路最大损失极限时，要把这些因素全部考虑在内。光纤通信链路纤链路最大损失极限时，要把这些因素全部考虑在内。光纤通信链路中光能损耗的起因是由光纤本身的损耗、连接器产生的损耗和熔接点中光能损耗的起因是由光纤本身的损耗、连接器产生的损耗和熔接点产生的损耗三部分组成的，如产生的损耗三部分组成的，如图图9-49-4所示。由于光纤的长度、接头和所示。由于光纤的长度、接头和熔接点数目的不定，造成光纤链路的测试标准不像双绞线那样是固定熔接点数目的不定，造成光纤链路的测试标准不像双绞线那样是固定的，因此对每一条光纤链路测试的标准都必须通过计算才能得出。光的，因

35、此对每一条光纤链路测试的标准都必须通过计算才能得出。光纤在各工作波长下的衰减率，每个藕合器和熔接点的衰减，这样用以纤在各工作波长下的衰减率，每个藕合器和熔接点的衰减，这样用以下公式就可以计算出光纤链路的衰减极限值，即下公式就可以计算出光纤链路的衰减极限值，即 光纤链路衰减光纤链路衰减=光纤衰减光纤衰减+连接器衰减连接器衰减+熔接点衰减熔接点衰减 (9-2)(9-2)上一页 下一页返回9.3 9.3 光缆测试光缆测试光纤衰减光纤衰减=光纤衰减系数光纤衰减系数(dB/km)(dB/km)光纤长度光纤长度(km)(9-3)(km)(9-3)连接器衰减连接器衰减=连接器衰减连接器衰减/个个连接器个数连

36、接器个数 (9-4)(9-4)熔接点衰减熔接点衰减=熔接点衰减熔接点衰减/个个熔接点个数熔接点个数 (9-5)(9-5)衰减极限衰减极限=光纤衰减率光纤衰减率光纤长度光纤长度(km)+(km)+耦合器衰减耦合器衰减耦合器数耦合器数+熔接熔接点衰减点衰减熔接点数熔接点数 (9-6)(9-6)【例【例9-19-1】一条工作在】一条工作在850 nm850 nm波长的光纤链路，长度为波长的光纤链路，长度为2 km2 km，使用了，使用了两个耦合器，一个熔接点。按照有关标准规定，光纤衰减率为两个耦合器，一个熔接点。按照有关标准规定，光纤衰减率为3.5 3.5 dB/kmdB/km，每个耦合器的衰减为，

37、每个耦合器的衰减为0.75 dB,0.75 dB,每个熔接点的衰减为每个熔接点的衰减为0.3 dB0.3 dB，则此链路的衰减极限为则此链路的衰减极限为上一页 下一页返回9.3 9.3 光缆测试光缆测试衰减极限衰减极限=光纤衰减率光纤衰减率光纤长度光纤长度(km)+(km)+耦合器衰减耦合器衰减耦合器数耦合器数+熔接熔接点衰减点衰减熔接点数熔接点数 =3.5=3.52+0.752+0.752+0.32+0.31=8.8(dB)1=8.8(dB)如果测试得到的值小于此值，说明此光纤链路的衰减在标准规定范围如果测试得到的值小于此值，说明此光纤链路的衰减在标准规定范围之内，链路合格之内，链路合格;如

38、果测试得到的值大于此值，说明此光纤链路的衰如果测试得到的值大于此值，说明此光纤链路的衰减在标准规定范围之外，链路不合格。减在标准规定范围之外，链路不合格。(1)(1)剥开光缆剥开光缆;(2)(2)熔接光缆光纤和跳纤熔接光缆光纤和跳纤;(3)(3)将跳纤的活动接头插入将跳纤的活动接头插入OTDROTDR的测试接头中的测试接头中;上一页 下一页返回9.3 9.3 光缆测试光缆测试(4)(4)用用OTDROTDR测试长度、损耗、衰减测试长度、损耗、衰减;(5)(5)用用OTDROTDR测量光缆故障并分析原理。测量光缆故障并分析原理。(1)(1)光缆测试包括哪些内容光缆测试包括哪些内容?(2)(2)如

39、何使用如何使用OTDR?OTDR?(1)(1)报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿(或手写稿或手写稿)各一份。各一份。(2)(2)报告内容报告内容实训目的实训目的;实训设备实训设备;上一页 下一页返回9.3 9.3 光缆测试光缆测试实训内容实训内容;实训原理实训原理;实训步骤实训步骤;实训结果实训结果;实训讨论实训讨论(主要讨论思考题的内容主要讨论思考题的内容););实训小结。实训小结。上一页返回9.4 9.4 光发送机参数测试光发送机参数测试在光纤数字通信系统中，光端机、在光纤数字通信系统中，光端机、PC MPC M电端机和光纤的连接如电端机和光纤

40、的连接如图图9-59-5所示。光端机共有所示。光端机共有4 4个接口，包括个接口，包括2 2个光接口个光接口(或称光端机的线路侧或称光端机的线路侧)和和2 2个电接口个电接口(或称光端机的设备侧或称光端机的设备侧)。2 2个光接口中，个光接口中，1 1个为个为S S，向光纤发，向光纤发送光信号功率送光信号功率;1;1个为个为R R，从光纤接收光信号功率，从光纤接收光信号功率2 2个电接口中，个电接口中，1 1个为个为A A，接收从数字复用设备送来的接收从数字复用设备送来的PCMPCM数字信号数字信号;1;1个为个为B B，向数字复用设备输，向数字复用设备输出出PC MPC M数字信号。由此，光

41、纤数字通信系统或光设备的测试指标也分数字信号。由此，光纤数字通信系统或光设备的测试指标也分成两大类成两大类:一类是光接口指标一类是光接口指标;另一类是电接口指标。另一类是电接口指标。光接口指标主要有光接口指标主要有4 4个，分别是平均发送光功率、消光比、光接收机个，分别是平均发送光功率、消光比、光接收机灵敏度和光接收机动态范围。这灵敏度和光接收机动态范围。这4 4个指标在具体数值上个指标在具体数值上ITU-TITU-T无明确建无明确建议，应根据各种不同的光纤数字通信系统实际设计的要求来确定。光议，应根据各种不同的光纤数字通信系统实际设计的要求来确定。光接口指标测试的依据也就是设计要求。测试结果

42、应该优于设计指标。接口指标测试的依据也就是设计要求。测试结果应该优于设计指标。下一页返回9.4 9.4 光发送机参数测试光发送机参数测试(1)(1)掌握光纤信息系统组成及工作原理掌握光纤信息系统组成及工作原理;(2)(2)掌握光发送机的参数定义掌握光发送机的参数定义;(3)(3)掌握光发送机的参数测试方法。掌握光发送机的参数测试方法。实训设备主要包括实训设备主要包括:误码仪、光功率计、光纤连接器、光纤跳线等。误码仪、光功率计、光纤连接器、光纤跳线等。(1)(1)测试光发送机的平均发送光功率测试光发送机的平均发送光功率;(2)(2)测试光发送机的消光比。测试光发送机的消光比。上一页 下一页返回9

43、.4 9.4 光发送机参数测试光发送机参数测试光性能参数分为光发送性能参数和光接收性能参数两部分，其中，光光性能参数分为光发送性能参数和光接收性能参数两部分，其中，光发送性能参数包括平均发送光功率和消光比发送性能参数包括平均发送光功率和消光比;光接收性能参数包括接光接收性能参数包括接收灵敏度和动态范围。收灵敏度和动态范围。(1)(1)平均发送光功率。平均发送光功率是指在光端机正常工作条件下平均发送光功率。平均发送光功率是指在光端机正常工作条件下输出的平均光功率，即光源尾纤输出的平均光功率，单位为输出的平均光功率，即光源尾纤输出的平均光功率，单位为dBmdBm。它。它与光源器件的输出功率，器件同

44、尾纤的耦合效率及数字编码信号有关。与光源器件的输出功率，器件同尾纤的耦合效率及数字编码信号有关。为了表示的方便，通常都用平均值为了表示的方便，通常都用平均值(即平均发送光功率即平均发送光功率)来表示该功率来表示该功率的大小。考虑到一般情况下的大小。考虑到一般情况下“0”,“1”0”,“1”出现的概率相等，因此，出现的概率相等，因此，光端机相应的平均发送光功率也就为器件峰值功率的一半，即平均发光端机相应的平均发送光功率也就为器件峰值功率的一半，即平均发送功率比器件峰值功率小送功率比器件峰值功率小3 dB3 dB。上一页 下一页返回9.4 9.4 光发送机参数测试光发送机参数测试(2)(2)消光比

45、。发光二极管因其不需加偏置电流，在全消光比。发光二极管因其不需加偏置电流，在全“0”0”信号时不发信号时不发光，因而无消光比光，因而无消光比;而对于而对于LDLD，由于加了一定的偏置电流，使得即使，由于加了一定的偏置电流，使得即使是在全是在全“0”0”信号的情况下，也会有一定的光输出信号的情况下，也会有一定的光输出(发荧光发荧光)，这种光，这种光功率对通信表现为噪声，为此引入消光比指标功率对通信表现为噪声，为此引入消光比指标EXTEXT来衡量其影响。理来衡量其影响。理想情况下，想情况下，EXTEXT为为，实际上，实际上EXTEXT不可能为不可能为，但希望其越大越好，一，但希望其越大越好，一般般

46、EXTEXT应大于或等于应大于或等于10 dB10 dB。(3)(3)测试框图。平均发送光功率及消光比等参数测试框图，如测试框图。平均发送光功率及消光比等参数测试框图，如图图9-69-6所所示。示。(1)(1)连接设备。按照连接设备。按照图图9-69-6测试框图连接设备，将码型发生器、光端机、测试框图连接设备，将码型发生器、光端机、光功率计连接好，光端机光功率计连接好，光端机(或中继器或中继器)的活动连接器断开，接上光功率的活动连接器断开，接上光功率计。计。上一页 下一页返回9.4 9.4 光发送机参数测试光发送机参数测试(2)(2)光功率计的选择。长波长的光纤通信系统选择长波长的光功率计，光

47、功率计的选择。长波长的光纤通信系统选择长波长的光功率计，短波长的光纤通信系统选择短波长的光功率计。短波长的光纤通信系统选择短波长的光功率计。(3)(3)确定伪随机码结构。根据光端机的传输速率采用不同的伪随机码确定伪随机码结构。根据光端机的传输速率采用不同的伪随机码结构结构(ITU-T(ITU-T建议建议:基群，二次群，应选用基群，二次群，应选用2 21515-1-1的伪随机码的伪随机码;三次群，三次群，四次群，应选用四次群，应选用2 22323-1-1的伪随机码的伪随机码)。(4)(4)使用码型发生器。码型发生器发送出使用码型发生器。码型发生器发送出2 21515-1-1或或2 22323-1

48、-1伪随机码，测出伪随机码，测出此时平均光功率此时平均光功率(平均发送光功率的数据与所选择的码型有关，如平均发送光功率的数据与所选择的码型有关，如50%50%占空比的占空比的RZRZ码功率比码功率比NRZNRZ码功率要小码功率要小3 dB)3 dB)。(5)(5)去掉线路编码盘。去掉光发送机中的线路编码盘，获取全去掉线路编码盘。去掉光发送机中的线路编码盘，获取全“0”0”状状态，测出此时的全态，测出此时的全“0”0”码光功率。码光功率。上一页 下一页返回9.4 9.4 光发送机参数测试光发送机参数测试(6)(6)记录数据，并计算消光比。记录数据，并计算消光比。(1)(1)码型发生器能否用误码仪

49、代替码型发生器能否用误码仪代替?说明原因。说明原因。(2)(2)平均发送光功率和消光比越大越好吗平均发送光功率和消光比越大越好吗?说明原因。说明原因。(1)(1)报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿(或手写稿或手写稿)各一份。各一份。(2)(2)报告内容报告内容实训目的实训目的;实训设备实训设备;实训内容实训内容;上一页 下一页返回9.4 9.4 光发送机参数测试光发送机参数测试实训原理实训原理;实训步骤实训步骤;实训结果实训结果;实训讨论实训讨论(主要讨论思考题的内容主要讨论思考题的内容););实训小结。实训小结。上一页返回9.5 9.5 光接收机

50、参数测试光接收机参数测试(1)(1)进一步掌握光纤通信系统组成及工作原理进一步掌握光纤通信系统组成及工作原理;(2)(2)掌握光接收机的参数定义掌握光接收机的参数定义;(3)(3)掌握光接收机的参数测试框图。掌握光接收机的参数测试框图。实训设备主要包括实训设备主要包括:误码分析仪、光功率计、光纤连接器、光纤跳线、误码分析仪、光功率计、光纤连接器、光纤跳线、光可变衰减器等。光可变衰减器等。光接收机的灵敏度测试光接收机的灵敏度测试;光接收机的动态范围测试。光接收机的动态范围测试。下一页返回9.5 9.5 光接收机参数测试光接收机参数测试(1)(1)光接收灵敏度。光接收灵敏度是指在一定的误码率指标下

51、光端机光接收灵敏度。光接收灵敏度是指在一定的误码率指标下光端机(光中继器光中继器)可接收的最小光功率，通常用可接收的最小光功率，通常用PrPr表示，该参数与系统误码表示，该参数与系统误码率有关，还与系统的码速率、发送部分的消光比、接收检测器件的类率有关，还与系统的码速率、发送部分的消光比、接收检测器件的类型以及接收机的前置放大电路等因素有关。在光接收机的生产制造、型以及接收机的前置放大电路等因素有关。在光接收机的生产制造、安装调试、系统验收和日常维护中，光接收机的灵敏度测试都是至关安装调试、系统验收和日常维护中，光接收机的灵敏度测试都是至关重要和必不可少的。重要和必不可少的。(2)(2)动态范

52、围。所谓动念范围是在一定的误码率指标下，光端机动态范围。所谓动念范围是在一定的误码率指标下，光端机(中继中继器器)所能接收的最大光功率与最小光功率之比的对数。所能接收的最大光功率与最小光功率之比的对数。上一页 下一页返回9.5 9.5 光接收机参数测试光接收机参数测试该参数用以衡量光端机该参数用以衡量光端机(光中继器光中继器)接收部分对所接收到的光信号随功接收部分对所接收到的光信号随功率变化的适应程度。由于该参数定义式中的最小光功率即为灵敏度，率变化的适应程度。由于该参数定义式中的最小光功率即为灵敏度，因此，对于该参数的测试，只需在测得灵敏度的基础上，再测得最大因此，对于该参数的测试，只需在测

53、得灵敏度的基础上，再测得最大可接收功率即可。可接收功率即可。(1)(1)按照按照图图9-79-7接收机灵敏度测试框图连接仪器，将误码分析仪、光衰接收机灵敏度测试框图连接仪器，将误码分析仪、光衰减器与被测光端机连接好。减器与被测光端机连接好。(2)(2)误码分析仪中的码型发生器送出相应的伪随机码。误码分析仪中的码型发生器送出相应的伪随机码。上一页 下一页返回9.5 9.5 光接收机参数测试光接收机参数测试(3)(3)先加大光可变衰减器的衰减值先加大光可变衰减器的衰减值(以减小接收光功率以减小接收光功率)，使系统处于，使系统处于误码状态，而后慢慢减小衰减误码状态，而后慢慢减小衰减(增大接收光功率增

54、大接收光功率)，相应的误码率也渐，相应的误码率也渐渐减小，直至误码仪上显示的误码率为指定界限位为止渐减小，直至误码仪上显示的误码率为指定界限位为止(如如BERBER为为 1010-10-10)，此时，对应的接收光功率即为最小可接收光功率，此时，对应的接收光功率即为最小可接收光功率P Pminmin(mW)(mW)。测。测试时间要把握好，时间越长，精确度越高。试时间要把握好，时间越长，精确度越高。(4)(4)计算接收机灵敏度计算接收机灵敏度 P Pr r=10lgP=10lgPminmin (dB)(dB)(5)(5)减小衰减器的衰减量，使系统处于误码状态，然后逐步调节光衰减小衰减器的衰减量，使

55、系统处于误码状态，然后逐步调节光衰减器，增大衰减值，使系统误码率达到指定的要求为止，此时，测出减器，增大衰减值，使系统误码率达到指定的要求为止，此时，测出相应的接收光功率即为最大光功率相应的接收光功率即为最大光功率(P(Pmaxmax)。(6)(6)然后根据定义，即可计算出接收机动态范围。然后根据定义，即可计算出接收机动态范围。上一页 下一页返回9.5 9.5 光接收机参数测试光接收机参数测试(1)(1)光接收灵敏度中衰减器有无损耗，对测试有何影响光接收灵敏度中衰减器有无损耗，对测试有何影响?说明原因。说明原因。(2)(2)光衰减器替代光缆，测试精确吗光衰减器替代光缆，测试精确吗?请分析原因。

56、请分析原因。(1)(1)报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿报告形式。提交实训报告电子文档及其打印稿(或手写稿或手写稿)各一份。各一份。(2)(2)报告内容报告内容实训目的实训目的;实训设备实训设备;上一页 下一页返回9.5 9.5 光接收机参数测试光接收机参数测试实训内容实训内容;实训原理实训原理;实训步骤实训步骤;实训结果实训结果;实训讨论实训讨论(主要讨论思考题的内容主要讨论思考题的内容););实训小结。实训小结。上一页返回表表9-19-1纤序纤序返回表表9-29-2纤序纤序返回图图9-19-1熔接工艺流程熔接工艺流程返回 图图9-29-2熔接光纤熔接光纤(a)(a)将热缩管套在待熔接光纤上将热缩管套在待熔接光纤上;(b);(b)剥去光纤被覆层剥去光纤被覆层404060 mm;(c)60 mm;(c)切去一段切去一段,保保留裸纤留裸纤16 mm16 mm返回图图9-3 OTDR9-3 OTDR轨迹图轨迹图返回图图9-49-4光纤链路损失的原因光纤链路损失的原因返回图图9-59-5光端机连接光端机连接返回图图9-69-6测试框图测试框图返回图图9-79-7接收机灵敏度测试框图接收机灵敏度测试框图返回