光纤测试实训

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1、第 九 章 光 纤 通 信 技 术 实 训9.1 光 缆 的 色 谱 分 析9.2 光 纤 光 缆 的 接 续9.3 光 缆 测 试9.4 光 发 送 机 参 数 测 试9.5 光 接 收 机 参 数 测 试 9.1 光 缆 的 色 谱 分 析 1. 实 训 目 的 熟 悉 光 缆 的 构 造 ； 掌 握 光 缆 的 端 别 识 别 方 法 ； 掌 握 光 缆 的 线 序 色 谱 规 律 。 2. 实 训 设 备 实 训 设 备 主 要 包 括 ： 光 缆 、 开 缆 工 具 （ 开 缆 刀 、 光 纤 剥 线 钳 、剪 刀 、 钢 丝 钳 ） 等 。 3. 实 训 内 容 光 缆 结 构 分

2、 析 ； 光 缆 开 剥 ； 光 缆 端 别 分 析 ； 光 缆 色 谱 分 析 。 下 一 页 返 回 9.1 光 缆 的 色 谱 分 析 4. 实 训 原 理 (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 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 。 (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 型 号 由分 类 、 加 强 构 件 、 派 生 、 护 套 、

3、 外 护 套 五 个 部 分 组 成 。 有 关内 容 ， 请 参 看 第 2章 的 有 关 内 容 。 （ 3） 光 缆 的 端 别 端 别 的 识 别 。 光 缆 中 光 纤 单 元 、 单 元 内 光 纤 、 导 电 线 组（ 对 ） 及 组 （ 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 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 。上 一 页 下 一 页 返 回 9.1 光 缆 的 色 谱 分 析 为 了 便 于 识

4、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 下 ， 不 褪 色 、 不 迁 染 到 相 邻 的 其 它 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 ， 由 领 色 光 纤 （ 或 导 电 线 或 填 充 线 ） 以 红 -绿 （ 或 蓝-黄 等 ） 顺 时 针 为 A端 ， 逆 时 针 为 B端 。 或 在 顺

5、 时 针 方 向 上 松套 管 序 号 增 大 时 为 A端 ， 反 之 为 B端 ； A端 标 志 为 红 色 ， B端标 志 为 绿 色 ； 由 领 示 色 光 纤 按 顺 时 针 排 列 时 为 A端 ， 反 之 为 B端 。 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 ； A端 应 朝 向 网 络 枢 纽 方 向 ，B端 应 朝 向 用 户 一 侧 ； A端 朝 向 东 、 北 方 向 ， B端 朝 向 西 、 南方 向 ； 以 汇 接 局 为 A端 ， 分 局 为 B端

6、。 两 个 汇 接 局 间 的 以 局 号小 的 局 为 A端 ， 局 号 大 的 局 为 B端 。 没 有 汇 接 局 的 城 市 ， 以 容量 较 大 的 中 心 局 为 A端 ， 对 方 局 为 B端 ； 分 支 光 缆 线 路 端 别 服从 主 干 光 缆 线 路 端 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.1 光 缆 的 色 谱 分 析 光 缆 线 序 排 列 。 电 缆 分 A， B线 ， A为 白 红 黑 黄 紫 ， B为 蓝桔 绿 棕 灰 ， 可 以 循 环 为 25对 线 ， 然 后 看 大 扎 带 ， 是 塑 料 线 ，上 面 也 有 色 谱 ， 也 是 一 样 的 规 律

7、 。 光 缆 也 一 样 ， 光 缆 如 果 束管 颜 色 都 不 一 样 ， 可 自 定 义 ， 里 面 光 纤 一 般 按 兰 、 桔 、 绿 、棕 、 灰 、 白 、 红 、 黑 、 黄 、 紫 、 粉 红 、 青 （ 无 ） ， 也 可 约 定 。光 缆 如 果 束 管 颜 色 大 多 为 白 ， 可 按 红 头 绿 尾 转 。 光 纤 纤 序 排 列 主 要 有 下 列 几 种 方 式 （ 以 A端 面 为 例 ） ： 以 红 、 绿 领 示 电 导 线 或 填 充 线 中 间 的 光 纤 为 1#纤 ， 顺 时 针 为2#， 3#.； 以 红 、 绿 领 示 色 紧 套 、 松 套

8、 （ 单 芯 ） 、 骨 架 （ 单 芯 ） ， 其 红色 为 1#纤 ， 绿 色 为 2#纤 ， 顺 时 针 为 3#， 4#.； 以 红 、 绿 （ 或 蓝 -黄 等 ） 领 示 色 松 套 （ 双 芯 ） ， 其 红 （ 或 蓝 ）为 1管 ， 绿 色 （ 或 黄 等 ） 为 6管 ， 红 （ 或 蓝 ） -绿 （ 或 黄 等 ）顺 时 针 计 数 ， 纤 序 为 如 表 9-1。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.1 光 缆 的 色 谱 分 析 以 蓝 、 黄 领 示 单 元 松 套 （ 6芯 )， 蓝 色 为 一 单 元 组 ， 黄 色 为 二单 元 组 ， 单 元 管 内 6芯

9、光 纤 全 色 谱 。 纤 序 如 表 9-2所 示 。 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 能 有 好 几 个 束 管 。 正 对 光 缆 横 截 面 ， 把红 束 管 看 作 光 缆 的 第 一 束 管 ， 顺 时 针 依 次 为 白 一 、 白 二 、 白三 .最 后 一 根 是 绿 束 管 。 5. 实 训 步 骤 （ 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 上 的 白 色 印记 ， 进 行 识 别 。 （ 2）

10、 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 ， 注意 不 要 伤 及 芯 线 ） 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.1 光 缆 的 色 谱 分 析 （ 3） 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 。 （ 4） 识 别 正 确 识 别 套 管 顺 序 、 芯 线 色 谱 及 线 序 ， 达 到 熟 练 程 度 。 （ 5） 做 好 记 录 6 实 训 思 考 题 （ 1） 如 何 快 速 准 确 的 依 据 填

11、 充 线 分 辨 套 管 顺 序 ？ （ 2） 如 何 根 据 套 管 中 的 芯 线 色 谱 识 别 光 缆 芯 线 线 序 ？ （ 3） 工 程 实 践 中 如 何 正 确 判 别 光 缆 传 输 端 别 ？ （ 4） 如 何 正 确 使 用 开 缆 刀 、 剥 线 钳 等 工 具 ？上 一 页 下 一 页 返 回 9.1 光 缆 的 色 谱 分 析 7. 实 训 报 告 (1) 报 告 形 式 提 交 实 训 报 告 电 子 文 档 及 其 打 印 稿 （ 或 手 写 稿 ） 各 一 份 (2) 报 告 内 容 实 训 目 的 实 训 设 备 实 训 内 容 实 训 原 理 实 训 步

12、骤 实 训 结 果 实 训 讨 论 (主 要 讨 论 思 考 题 的 内 容 ) 实 训 小 结 上 一 页 返 回 9.2 光 纤 光 缆 的 接 续 1. 实 训 目 的 掌 握 光 缆 的 正 确 开 剥 及 在 接 头 盒 内 光 纤 的 固 定 方 法 ； 熟 练 掌 握 光 纤 端 面 制 作 ； 掌 握 光 纤 熔 接 机 的 使 用 及 维 护 ； 熟 练 运 用 热 缩 管 对 光 纤 接 头 的 保 护 ； 掌 握 接 头 盒 中 的 盘 纤 操 作 。 2. 实 训 设 备 实 训 设 备 主 要 包 括 ： 光 纤 熔 接 机 、 工 具 箱 （ 开 剥 刀 、 束 管

13、 钳 、卡 钳 、 扳 手 、 螺 丝 刀 、 涂 覆 层 剥 离 钳 、 光 纤 端 面 切 割 刀 ） 、光 缆 、 热 缩 管 、 酒 精 及 清 洁 棉 球 、 封 闭 胶 等 。 下 一 页 返 回 9.2 光 纤 光 缆 的 接 续 3. 实 训 内 容 熔 接 机 的 使 用 ； 光 缆 开 剥 及 端 面 制 作 ； 光 纤 熔 接 。 4. 实 训 原 理 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

14、 热 方 式 熔 接 光 纤 和 进 行 损 耗 计 算 。 5. 实 训 步 骤 （ 1） 实 训 准 备 实 验 实 训 管 理 员 （ 或 班 长 ） 在 上 课 前 准 备 好 实 训 所 需 的 实 训设 备 及 耗 材 。 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 ； 掌 握 熔 接 机 的 结 构 、 原 理 及 操 作 方 法 。上 一 页 下 一 页 返 回 9.2 光 纤 光 缆 的 接 续 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

15、 套 、 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 图 9-1所 示 。 （ 2） 光 缆 开 剥 开 剥 光 缆 外 护 层 。 剥 除 光 缆 的 外 护 层 、 铠 装 层 100cm左右 （ 光 缆 开 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 （ 如 接 头 盒 有 密封 圈 则 无 须 另 绕 密 封 胶 带 ） ， 并 旋 紧 压 缆 卡 ， 以 固 定 光 缆 。 打 开 光 缆 缆 芯

16、， 将 加 强 芯 固 定 在 接 头 盒 的 加 强 芯 固 定 座 上 ，预 留 2-4cm剪 断 加 强 芯 。 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 超 过 30cm。 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 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.2 光 纤 光 缆 的 接 续 紧 套 光 纤 还 要 求 去 除 4

17、-6cm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 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 。 （ 3） 熔 接 光 纤 连 接 好 电 源 后 ， 将 熔 接 机 侧 面 的 电 源 开 关 置 “ ”位 置 ，熔 接 机 即 被 启 动 ， 可 以 进 行 正 常 的 熔 接 操 作 。 检 查 电

18、 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（ 如 图 9-2(a)） ； 制 作 光 纤 端 面 。 光 纤 端 面 处 理 包 括 去 除 套 塑 层 、 除 涂 敷 层 、切 割 、 制 备 端 面 和 清 洗 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.2 光 纤 光 缆 的 接 续 去 除 涂 敷 层 要 干 静 ， 不 残 留 余 物 ， 否 则 放 置 于 为 调 整 架 的 V形 槽 后 ， 影 响 光 纤 的 准 直 性 。 用 光 纤 剥 线 钳 剥 去 光 纤 被 覆 层长 度 约 40100mm， 用 干 净

19、酒 精 棉 球 擦 去 裸 光 纤 上 的 污 物（ 如 图 9-2(b)） ， 用 高 精 度 光 纤 切 割 刀 将 裸 光 纤 切 去 一 段 ，保 留 裸 纤 16mm（ 如 图 9-2(c)） ， 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 面与 光 纤 横 截 面 的 倾 角 小 于 。 端 面 要 求 边 缘 整 齐 、 无 缺 损 、毛 刺 。 光 纤 接 点 保 护 。 光 纤 拉 丝 过 程 中 ， 在 高 温 下 被 均 匀 的 涂 上一 层 硅 树 脂 或 丙 烯 醋 酯 的

20、紫 外 光 固 化 层 ， 即 涂 敷 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 等 强 度 要 求 。 光 纤 在 完 成 熔 接 连接 后 ， 其 2-4cm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 必 须 立 刻 进 行 增强 保 护 措 施 。 目 前 工 程 常 用 热 缩 管 补 强 法 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.2 光 纤 光 缆 的

21、接 续 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 敷 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 与 裸 纤 成 为 一 体 ， 起 到 保 护 作 用 。 移 放 光 纤 。 掀 起 防 风 罩 及 光 纤 压 板 ， 安 装 光 纤 。 接 点 检 查 。 启 动 熔 接 。 盖 下 防 风 罩 ， 按 “ AUTO”键 ， 熔

22、接 机 进 入 全自 动 工 作 过 程 。 如 出 现 “ 左 /右 端 面 不 良 ” 或 者 “ 重 装 光 纤 ” 信 息 ， 熔 接机 停 止 工 作 ， 等 待 处 理 。 熔 接 质 量 评 估 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.2 光 纤 光 缆 的 接 续 （ 4） 盘 纤 将 熔 接 好 的 光 纤 在 接 头 盒 （ 或 分 配 盒 ） 中 盘 好 ， 用 胶 带 将 光纤 固 定 好 ， 使 光 纤 按 顺 序 排 列 好 。 光 纤 弯 曲 半 径 要 满 足 要 求（ 弯 曲 半 径 大 于 15倍 光 纤 直 径 ） 。 6 实 训 思 考 题 （ 1） 简

23、 述 光 缆 接 续 原 理 及 操 作 步 骤 。 （ 2） 分 析 实 训 中 遇 到 的 问 题 、 处 理 措 施 及 结 果 。 （ 3） 简 述 熔 接 光 纤 的 其 他 方 法 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.2 光 纤 光 缆 的 接 续 7. 实 训 报 告 （ 1） 报 告 形 式 。 提 交 实 训 报 告 电 子 文 档 及 其 打 印 稿 （ 或 手写 稿 ） 各 一 份 （ 2） 报 告 内 容 实 训 目 的 实 训 设 备 实 训 内 容 实 训 原 理 实 训 步 骤 实 训 结 果 实 训 讨 论 (主 要 讨 论 思 考 题 的 内 容 ) 实

24、训 小 结 上 一 页 返 回 9.3 光 缆 测 试 1. 实 训 目 的 掌 握 OTDR工 作 原 理 ； 掌 握 OTDR损 耗 、 衰 减 、 长 度 测 量 ； 掌 握 OTDR故 障 的 处 理 。 2. 实 训 设 备 实 训 设 备 主 要 包 括 ： 光 时 域 反 射 仪 OTDR、 光 缆 、 光 纤 跳 线 、酒 精 、 棉 球 等 。 3. 实 训 内 容 光 缆 长 度 的 测 量 ； 光 缆 损 耗 、 衰 减 的 测 量 ； 光 缆 故 障 分 析 ； 下 一 页 返 回 9.3 光 缆 测 试 4. 实 训 原 理 OTDR可 以 对 光 纤 进 行 准 确

25、 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 。 (1) OTDR的 工 作 原 理 OTDR的 英 文 全 称 为 Optical Time Domain Reflectmeter。 OTDR用 到 的 光 学 理 论 主 要 有 瑞 利 散 射（ Rayleigh backscattering） 和 菲 涅 尔 反 射 （ 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

26、 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 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 散 射 越 弱 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.3 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 ， 而 菲 涅 尔 反 射 是 离 散 的 反 射 ， 它

27、 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 （ 玻 璃 与 空 气 的间 隙 ） 、 阻 断 光 纤 的 平 滑 镜 截 面 、 光 纤 的 终 点 等 。 OTDR测 试 是 通 过 发 送 光 脉 冲 到 光 纤 内 ， 然 后 在 OTDR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 、 接 合 点 、 弯 曲 或 其 它 类 似 的 事 件 而产 生 散 射 、 反 射 。 其 中 一 部 分 的 散 射 和 反 射 就

28、会 返 回 到OTDR中 。 返 回 的 有 用 信 息 由 OTDR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 。 (2) 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 下上 一 页 下 一 页 返 回ntcd 2 （ 9-1） 9.3 光 缆 测 试 式 中 ， c是 光 在 真 空 中 的 速 度 ， 而 t是 信 号 发 送 到 接 收 到 信 号（ 双 程 ） 的 总

29、时 间 （ 两 数 值 相 乘 除 以 2后 就 是 单 程 的 距 离 ） 。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 指 明 折 射 率 n（ n是 由 光 纤 生 产 商来 标 明 ） 。 (3) OTDR轨 迹 图 分 析 图 9-3为 OTDR的 轨 迹 图 ， Front Connector以 前 是 盲 区 ，一 般 为 消 除 盲 区 需 接 入 1km左 右 的 光 纤 ； Connector Pair处 曲 线 突 然 升 高 ， 可 判 断 此 点 的 反 射 或

30、散 射 强 烈 ， 可 能是 连 接 器 或 光 损 伤 造 成 的 损 耗 值 ； Fusion Splice、 Bend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 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.3 光 缆 测 试 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 中 散 射 曲 线 的 突 然 跌 落 ； Crack处 曲 线突 然 升 高 又 跌 落 ， 是 裂 缝 造 成

31、的 曲 线 变 化 ； Fiber End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 。 (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 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 纤 链 路 最 大 损 失 极 限

32、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 产 生 的 损 耗 三 部 分 组 成 的 ,如 图 9-4所 示 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.3 光 缆 测 试 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 象 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

33、。 光 纤 在 各 工 作 波 长下 的 衰 减 率 ， 每 个 耦 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 光 纤 链 路 衰 减 =光 纤 衰 减 连 接 器 衰 减 熔 接 点 衰 减 光 纤 衰 减 =光 纤 衰 减 系 数 （ dB/km） 光 纤 长 度 （ km） 连 接 器 衰 减 =连 接 器 衰 减 /个 连 接 器 个 数 熔 接 点 衰 减 =熔 接 点 衰 减 /个 熔 接 点 个 数 衰 减 极 限 =光 纤 衰 减 率 光 纤 长 度 （ km） +耦 合 器 衰 减

34、 耦合 器 数 +熔 接 点 衰 减 溶 接 点 数 上 一 页 下 一 页 返 回（ 9-2)(9-3)(9-4)(9-5)(9-6) 9.3 光 缆 测 试 5 实 训 步 骤 (1) 剥 开 光 缆 ； (2) 熔 接 光 缆 光 纤 和 跳 纤 ； (3) 将 跳 纤 的 活 动 接 头 插 入 OTDR的 测 试 接 头 中 ； (4) 用 OTDR测 试 长 度 、 损 耗 、 衰 减 ； (5) 用 OTDR测 量 光 缆 故 障 并 分 析 原 理 。 6 实 训 思 考 题 (1) 光 缆 测 试 包 括 哪 些 内 容 ？ (2) 如 何 使 用 ODTR？ 上 一 页 下

35、 一 页 返 回 9.3 光 缆 测 试 7. 实 训 报 告 (1) 报 告 形 式 。 提 交 实 训 报 告 电 子 文 档 及 其 打 印 稿 （ 或 手 写稿 ） 各 一 份 (2) 报 告 内 容 实 训 目 的 实 训 设 备 实 训 内 容 实 训 原 理 实 训 步 骤 实 训 结 果 实 训 讨 论 (主 要 讨 论 思 考 题 的 内 容 ) 实 训 小 结 上 一 页 返 回 9.4 光 发 送 机 参 数 测 试 在 光 纤 数 字 通 信 系 统 中 ， 光 端 机 、 PCM电 端 机 和 光 纤 的 连 接如 图 9-5所 示 。 光 端 机 共 有 4个 接

36、口 ， 包 括 2个 光 接 口 （ 或 称光 端 机 的 线 路 侧 ） 和 2个 电 接 口 （ 或 称 光 端 机 的 设 备 侧 ） 。 2个 光 接 口 中 ， 1个 为 S， 向 光 纤 发 送 光 信 号 功 率 ； 1个 为 R，从 光 纤 接 收 光 信 号 功 率 。 2个 电 接 口 中 ， 1个 为 A， 接 收 从 数字 夏 用 设 备 送 来 的 PCM数 字 信 号 ； 1个 为 B， 向 数 字 复 用 设备 输 出 PCM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 ： 一 类 是 光

37、 接 口 指 标 ， 另 一 类 是 电 接口 指 标 。 下 一 页 返 回 9.4 光 发 送 机 参 数 测 试 光 接 口 指 标 主 要 有 4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 4个 指 标 在 具 体 数值 上 ITU-T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 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 。 1. 实

38、训 目 的 掌 握 光 纤 信 系 统 组 成 及 工 作 原 理 ； 掌 握 光 发 送 机 的 参 数 定 义 ； 掌 握 光 发 送 机 的 参 数 测 试 方 法 。 2. 实 训 设 备 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 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.4 光 发 送 机 参 数 测 试 3. 实 训 内 容 测 试 光 发 送 机 的 平 均 发 送 光 功 率 ； 测 试 光 发 送 机 的 消 光 比 。 4. 实 训 原 理 光 性 能 参 数 分 为 光 发 送 性 能 参 数 和 光

39、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 ； 光 接收 性 能 参 数 包 括 接 收 灵 敏 度 和 动 态 范 围 。 (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 输 出 的 平 均 光功 率 ， 即 光 源 尾 纤 输 出 的 平 均 光 功 率 ， 单 位 为 。 它 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

40、 用 平 均 值 （ 即 平 均 发 送 光 功 率 ） 来表 示 该 功 率 的 大 小 。 考 虑 到 一 般 情 况 下 “ 0”、 “ 1”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 送 功 率 比 器 件 峰 值 功 率 小 3dB。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.4 光 发 送 机 参 数 测 试 (2) 消 光 比 发 光 二 极 管 因 其 不 需 加 偏 置 电 流 ， 在 全 “ 0”信 号 时 不 发 光 ，因 而 无 消 光 比 ； 而 对 于 LD

41、， 由 于 加 了 一 定 的 偏 置 电 流 ， 使 得即 使 是 在 全 “ 0”信 号 的 情 况 下 ， 也 会 有 一 定 的 光 输 出 (发 荧光 )， 这 种 光 功 率 对 通 信 表 现 为 噪 声 ， 为 此 引 入 消 光 比 指 标EXT来 衡 量 其 影 响 。 理 想 情 况 下 ， EXT为 ， 实 际 上 EXT不可 能 为 ， 但 希 望 其 越 大 越 好 ， 一 般 EXT应 大 于 等 于 10dB。 (3) 测 试 框 图 平 均 发 送 光 功 率 及 消 光 比 等 参 数 测 试 框 图 ， 如 图 9-6所 示 。上 一 页 下 一 页 返

42、回 9.4 光 发 送 机 参 数 测 试 4. 实 训 步 骤 (1) 连 接 设 备 按 照 图 9-6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 (或 中 继 器 )光 发 送 端 的 活 动 连 接 器 断开 ， 接 上 光 功 率 计 。 (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 ， 短 波 长 的 光纤 通 信 系 统 选 择 短 波 长 的 光 功 率 计 。 (3) 确 定 伪 随 机 码 结 构 根 据 光 端 机 的 传 输

43、 速 率 采 用 不 同 的 伪 随 机 码 结 构 （ ITU-T建议 ： 基 群 ， 二 次 群 ， 应 选 用 的 伪 随 机 码 ； 三 次 群 ， 四次 群 ， 应 选 用 的 伪 随 机 码 ） 。 上 一 页 下 一 页 返 回1215 1223 9.4 光 发 送 机 参 数 测 试 (4) 使 用 码 型 发 生 器 码 型 发 生 器 发 送 出 或 伪 随 机 码 ， 测 出 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 50占 空 比 的 RZ码 功 率 比 NRZ码 功 率 要 小 3dB） 。 (5

44、) 去 掉 线 路 编 码 盘 去 掉 光 发 送 机 中 的 线 路 编 码 盘 ， 获 取 全 “ 0”状 态 ， 测 出 此 时的 全 “ 0”码 光 功 率 。 (4) 记 录 数 据 ， 并 计 算 消 光 比 。 6 实 训 思 考 题 (1) 码 型 发 生 器 能 否 用 误 码 仪 代 替 ？ 说 明 原 因 。 (1) 平 均 发 送 光 功 率 和 消 光 比 越 大 越 好 吗 ？ 说 明 原 因 。上 一 页 下 一 页 返 回1215 1223 9.4 光 发 送 机 参 数 测 试 7. 实 训 报 告 (1) 报 告 形 式 。 提 交 实 训 报 告 电 子

45、文 档 及 其 打 印 稿 （ 或 手 写稿 ） 各 一 份 (2) 报 告 内 容 实 训 目 的 实 训 设 备 实 训 内 容 实 训 原 理 实 训 步 骤 实 训 结 果 实 训 讨 论 (主 要 讨 论 思 考 题 的 内 容 ) 实 训 小 结 上 一 页 返 回 9.5 光 接 收 机 参 数 测 试 1. 实 训 目 的 进 一 步 掌 握 光 纤 通 信 系 统 组 成 及 工 作 原 理 ； 掌 握 光 接 收 机 的 参 数 定 义 ； 掌 握 光 接 收 机 的 参 数 测 试 框 图 。 2. 实 训 设 备 实 训 设 备 主 要 包 括 ： 误 码 分 析 仪

46、、 光 功 率 计 、 光 纤 连 接 器 、光 纤 跳 线 、 光 可 变 衰 减 器 等 。 3. 实 训 内 容 光 接 收 机 的 灵 敏 度 测 试 ； 光 接 收 机 的 动 态 范 围 测 试 。 下 一 页 返 回 9.5 光 接 收 机 参 数 测 试 4. 实 训 原 理 (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 光 端 机 (光 中 继 器 )可 接 收 的 最 小 光 功 率 ， 通 常 用 Pr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

47、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 、 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 。 (2) 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 器 )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 光 接 收 机 参 数 测 试 该

48、 参 数 用 以 衡 量 光 端 机 (光 中 继 器 )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 ， 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 可 接 收 功 率 即 可 。 5 实 训 步 骤 (1) 按 照 图 9-7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 。 (2) 误 码 分 析 仪

49、中 的 码 型 发 生 器 送 出 相 应 的 伪 随 机 码 。 (3) 先 加 大 光 可 变 衰 减 器 的 衰 减 值 (以 减 小 接 收 光 功 率 )， 使系 统 处 于 误 码 状 态 ， 而 后 慢 慢 减 小 衰 减 (增 大 接 收 光 功 率 )，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 (如 BER为 10-10)， 此 时 ， 对 应 的 接 收 光 功 率即 为 最 小 可 接 收 光 功 率 Pmin（ mw)。 测 试 时 间 要 把 握 好 ，时 间 越 长 ， 精 确 度

50、越 高 。 上 一 页 下 一 页 返 回 9.5 光 接 收 机 参 数 测 试 (4) 计 算 接 收 机 灵 敏 度 （ Pr=10lgPmin (dB)） (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 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（ Pmax） 。 (6) 然 后 根 据 定 义 ， 即 可 计 算 出 接 收 动 态 范 围 。 6 实 训 思 考 题 (1) 光 接

51、 收 灵 敏 度 中 衰 减 器 有 无 损 耗 ， 对 测 试 有 何 影 响 ？ 说明 原 因 。 (2) 光 衰 减 器 替 代 光 缆 ， 测 试 精 确 吗 ?请 分 析 原 因 。上 一 页 下 一 页 返 回 9.5 光 接 收 机 参 数 测 试 7. 实 训 报 告 (1) 报 告 形 式 。 提 交 实 训 报 告 电 子 文 档 及 其 打 印 稿 （ 或 手 写稿 ） 各 一 份 (2) 报 告 内 容 实 训 目 的 实 训 设 备 实 训 内 容 实 训 原 理 实 训 步 骤 实 训 结 果 实 训 讨 论 (主 要 讨 论 思 考 题 的 内 容 ) 实 训 小

52、 结 上 一 页 返 回 表 9-1 纤 序 返 回管 序 1 2 3 4 5 6管 色 红 （ 蓝 ） 白 （ 本 色 ） 白 白 白 绿 （ 或 黄 ）纤 序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12纤 色 红 （ 或黑 ） 白 红 (或 黑 ） 白 红 (黑 ） 白 红 (黑 ) 白 红 (黑 ) 白 红 (黑 ) 白 表 9-2 纤 序 返 回单 元 一 (蓝 ) 二 (黄 )纤 序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12颜 色 蓝 黄 绿 棕 灰 白 蓝 黄 绿 棕 灰 白 图 9-1 熔 接 工 艺 流 程 返 回 图 9-2 熔 接 光 纤 返 回 图 9-3 OTDR轨 迹 图 返 回 图 9-4 光 纤 链 路 损 失 的 原 因 返 回 图 9-5 光 端 机 连 接 返 回 图 9-6 测 试 框 图 返 回 图 9-7 接 收 机 灵 敏 度 测 试 框 图 返 回