Grundkenntnisse Glasfaserkabel

Glasfaser, optisches Kabel
1. Beschreiben Sie kurz die Zusammensetzung der optischen Faser.
Antwort: Eine optische Faser besteht aus zwei grundlegenden Teilen: einem Kern und einer Mantelschicht aus transparenten optischen Materialien und einer Deckschicht.

2. Was sind die grundlegenden Parameter, die die Übertragungseigenschaften von Glasfaserleitungen beschreiben?
Antwort: Einschließlich Verlust, Dispersion, Bandbreite, Grenzwellenlänge, Modenfelddurchmesser usw.

3. Was sind die Gründe für die Faserdämpfung?
Antwort: Die Dämpfung eines Lichtwellenleiters bezeichnet die wellenlängenabhängige Abnahme der Lichtleistung zwischen zwei Querschnitten eines Lichtwellenleiters. Die Hauptursachen für Dämpfung sind Streuung, Absorption und optische Verluste durch Stecker und Verbindungen.

4. Wie ist der Faserdämpfungskoeffizient definiert?
Antwort: Sie wird durch die Dämpfung (dB/km) pro Längeneinheit einer einheitlichen Faser im stationären Zustand definiert.

5. Was ist die Einfügungsdämpfung?
Antwort: Bezieht sich auf die Dämpfung, die durch das Einfügen optischer Komponenten (z. B. Stecker oder Kupplungen) in die optische Übertragungsleitung verursacht wird.

6. Womit hängt die Bandbreite von Glasfaser zusammen?
Antwort: Die Bandbreite einer optischen Faser bezieht sich auf die Modulationsfrequenz, wenn die Amplitude der optischen Leistung um 50 % oder 3 dB von der Amplitude der Nullfrequenz in der Übertragungsfunktion der optischen Faser reduziert wird. Die Bandbreite einer optischen Faser ist ungefähr umgekehrt proportional zu ihrer Länge, und das Produkt der Bandbreitenlänge ist eine Konstante.

7. Wie viele Arten von Glasfaserdispersion? Womit hängt es zusammen?
Antwort: Die Dispersion einer optischen Faser bezieht sich auf die Verbreiterung der Gruppenverzögerung innerhalb einer optischen Faser, einschließlich modaler Dispersion, Materialdispersion und struktureller Dispersion. Hängt von den Eigenschaften sowohl der Lichtquelle als auch der optischen Faser ab.

8. Wie kann man die Dispersionseigenschaften des sich in der Glasfaser ausbreitenden Signals beschreiben?
Antwort: Es kann durch drei physikalische Größen beschrieben werden: Impulsverbreiterung, Faserbandbreite und Faserdispersionskoeffizient.

9. Was ist die Grenzwellenlänge?
Antwort: Es bezieht sich auf die kürzeste Wellenlänge, die nur die Grundmode in der Glasfaser übertragen kann. Bei einer Singlemode-Faser muss ihre Grenzwellenlänge kürzer sein als die Wellenlänge des übertragenen Lichts.

10. Welche Auswirkung hat die Dispersion der Glasfaser auf die Leistung des Glasfaser-Kommunikationssystems?
Antwort: Die Streuung des Lichtwellenleiters führt dazu, dass sich der Lichtimpuls beim Übertragungsprozess im Lichtwellenleiter ausdehnt. Beeinflusst die Größe der Bitfehlerrate, die Länge der Übertragungsstrecke und die Größe der Systemrate.

11. Was ist die Backscatter-Methode?
Antwort: Die Backscatter-Methode ist eine Methode zur Messung der Dämpfung entlang der Länge einer optischen Faser. Der größte Teil der optischen Leistung in der optischen Faser breitet sich in Vorwärtsrichtung aus, aber ein kleiner Teil wird zurück zum Illuminator gestreut. Verwenden Sie ein Spektroskop, um den zeitlichen Verlauf der Rückstreuung am Illuminator zu beobachten. Von einem Ende aus können nicht nur die Länge und Dämpfung der angeschlossenen einheitlichen Glasfaser gemessen werden, sondern auch lokale Unregelmäßigkeiten, Bruchstellen und dadurch verursachte Verbindungsstellen und Stecker. Optischer Leistungsverlust.

12. Was ist das Testprinzip des optischen Zeitbereichsreflektometers (OTDR)? Was ist die Funktion?
Antwort: OTDR basiert auf dem Prinzip der Lichtrückstreuung und der Fresnel-Reflexion. Es verwendet das rückgestreute Licht, das erzeugt wird, wenn sich Licht in der optischen Faser ausbreitet, um Dämpfungsinformationen zu erhalten. Es kann verwendet werden, um die Glasfaserdämpfung, den Steckerverlust, die Faserfehlerstelle und das Verständnis der Verlustverteilung von Glasfasern entlang der Länge zu messen, und ist ein unverzichtbares Werkzeug bei der Konstruktion, Wartung und Überwachung von Glasfaserkabeln. Zu den wichtigsten Indexparametern gehören: Dynamikbereich, Empfindlichkeit, Auflösung, Messzeit und Blindzone usw.

13. Was ist die Totzone von OTDR? Welche Auswirkungen wird es auf das Testen haben? Wie geht man mit dem blinden Bereich im eigentlichen Test um?
Antwort: Eine Reihe von "blinden Flecken", die durch die Sättigung des OTDR-Empfangsendes verursacht werden, die durch die Reflexion von charakteristischen Punkten wie beweglichen Anschlüssen und mechanischen Verbindungen verursacht werden, werden normalerweise als blinde Flecken bezeichnet.
Es gibt zwei Arten von Blindheit in Glasfasern: Ereignis-Blindzone und Dämpfungs-Blindzone: die Reflexionsspitze, die durch den Eingriff des beweglichen Steckers verursacht wird, die Länge der Entfernung vom Startpunkt der Reflexionsspitze bis zur Sättigungsspitze des Empfängers wird als Ereignis-Blindzone bezeichnet; Der dazwischenliegende bewegliche Verbinder verursacht die Reflexionsspitze, und der Abstand vom Startpunkt der Reflexionsspitze bis zu dem Punkt, an dem andere Ereignisse identifiziert werden können, wird als Dämpfungstotzone bezeichnet.
Für OTDR gilt: Je kleiner die Blindzone, desto besser. Der blinde Bereich vergrößert sich mit zunehmender Impulsbreite. Obwohl das Erhöhen der Pulsbreite die Messlänge erhöht, vergrößert es auch den Blindbereich der Messung. Verwenden Sie daher beim Testen der Lichtleitfaser die Messung der Lichtleitfaser des OTDR-Zubehörs und des angrenzenden Ereignispunkts mit einem schmalen Impuls und mit einem breiten Impuls, wenn Sie das ferne Ende der Faser messen.

14. Kann OTDR verschiedene Arten von Glasfasern messen?
Antwort: Wenn Sie ein Singlemode-OTDR-Modul verwenden, um eine Multimode-Faser zu messen, oder ein Multimode-OTDR-Modul verwenden, um eine Singlemode-Faser mit einem Kerndurchmesser von 62,5 mm zu messen, wird das Messergebnis der Faserlänge nicht beeinflusst. aber der Faserverlust wird nicht beeinflusst. Die Ergebnisse für Verlust des optischen Steckers und Rückflussdämpfung sind falsch. Daher muss beim Messen von Glasfasern ein OTDR, das zu der zu testenden Glasfaser passt, für die Messung ausgewählt werden, damit alle Leistungsindikatoren korrekt sind.

15. Worauf beziehen sich „1310nm“ oder „1550nm“ in gängigen optischen Prüfgeräten?
Antwort: Es bezieht sich auf die Wellenlänge des optischen Signals. Der für die Glasfaserkommunikation verwendete Wellenlängenbereich liegt im nahen Infrarotbereich und die Wellenlänge liegt zwischen 800 nm und 1700 nm. Es wird oft in kurzwelliges Band und langwelliges Band unterteilt, ersteres bezieht sich auf 850 nm Wellenlänge und letzteres auf 1310 nm und 1550 nm.

16. Welche Lichtwellenlänge hat in der derzeitigen kommerziellen optischen Faser die kleinste Streuung? Welche Lichtwellenlänge hat den geringsten Verlust?
Antwort: Licht mit einer Wellenlänge von 1310 nm hat die kleinste Streuung und Licht mit einer Wellenlänge von 1550 nm hat den geringsten Verlust.

17. Wie wird die Faser entsprechend der Änderung des Brechungsindex des Faserkerns klassifiziert?
Antwort: Es kann in Stufenfaser und abgestufte Faser unterteilt werden. Stufenfaser hat eine schmale Bandbreite und ist für Kurzstreckenkommunikation mit geringer Kapazität geeignet; Graded Fiber hat eine große Bandbreite und ist für die Kommunikation mit mittlerer und großer Kapazität geeignet.

18. Wie kann die optische Faser entsprechend den verschiedenen Lichtwellenarten, die in der optischen Faser übertragen werden, klassifiziert werden?
Antwort: Es kann in Singlemode-Fasern und Multimode-Fasern unterteilt werden. Der Kerndurchmesser einer Singlemode-Faser beträgt etwa 1-10μm. Bei einer gegebenen Arbeitswellenlänge wird nur ein einziger Grundmodus übertragen, der für Fernkommunikationssysteme mit großer Kapazität geeignet ist. Multimode-Fasern können Lichtwellen in mehreren Modi übertragen, und ihr Kerndurchmesser beträgt etwa 50–60 μm, und ihre Übertragungsleistung ist schlechter als die von Singlemode-Fasern.
Bei der Übertragung des aktuellen Differentialschutzes des Multiplexschutzes wird eine Multimode-Glasfaser zwischen dem im Kommunikationsraum der Unterstation installierten photoelektrischen Umwandlungsgerät und dem im Hauptkontrollraum installierten Schutzgerät verwendet.

19. Welche Bedeutung hat die Numerische Apertur (NA) der Stufenindexfaser?
Antwort: Die numerische Apertur (NA) gibt die Lichtempfangsfähigkeit der optischen Faser an. Je größer die NA, desto stärker ist die Fähigkeit der optischen Faser, Licht zu sammeln.

20. Was ist die Doppelbrechung einer Singlemode-Faser?
Antwort: Es gibt zwei orthogonale Polarisationsmoden in einer Singlemode-Faser. Wenn die Faser nicht vollständig zylindersymmetrisch ist, sind die beiden orthogonalen Polarisationsmoden nicht entartet. Der Absolutwert der Brechungsindexdifferenz zwischen den zwei orthogonalen Polarisationsmoden ist für Doppelbrechung.

21. Was sind die gängigsten Glasfaserkabelstrukturen?
Antwort: Es gibt zwei Typen: Layer-Twist-Typ und Skeleton-Typ.

22. Was sind die Hauptbestandteile optischer Kabel?
Antwort: Es besteht hauptsächlich aus: Faserkern, Glasfasersalbe, Mantelmaterial, PBT (Polybutylenterephthalat) und anderen Materialien.

23. Was ist die Panzerung des optischen Kabels?
Antwort: Bezieht sich auf das Schutzelement (normalerweise Stahldraht oder Stahlband), das in optischen Spezialkabeln (wie optischen Unterwasserkabeln usw.) verwendet wird. Die Bewehrung ist am Innenmantel des optischen Kabels befestigt.

24. Welches Material wird für den Kabelmantel verwendet?
Antwort: Der Mantel oder die Schicht des optischen Kabels besteht normalerweise aus den Materialien Polyethylen (PE) und Polyvinylchlorid (PVC) und hat die Funktion, die Kabelseele vor äußeren Einflüssen zu schützen.

25. Listen Sie die speziellen optischen Kabel auf, die in Stromversorgungssystemen verwendet werden.
Antwort: Es gibt hauptsächlich drei Arten von optischen Spezialkabeln:
Optisches Erdungsdraht-Verbundkabel (OPGW), die optische Faser wird in der Stromleitung der stahlummantelten Aluminiumlitzenstruktur platziert. Die Anwendung des optischen OPGW-Kabels erfüllt die doppelte Funktion von Erdungskabel und Kommunikation und verbessert effektiv die Auslastung von Strommasten.
Optisches Kabel vom Wrap-Typ (GWWOP): Dort, wo Stromübertragungsleitungen vorhanden sind, wird diese Art von optischem Kabel auf das Erdungskabel gewickelt oder aufgehängt.
Selbsttragendes optisches Kabel (ADSS) hat eine starke Zugfestigkeit und kann direkt zwischen zwei Strommasten mit einer maximalen Spannweite von bis zu 1000 m aufgehängt werden.

26. Was sind die Anwendungsstrukturen von OPGW-Lichtwellenleitern?
Antwort: Hauptsächlich enthalten: 1) Die Struktur von Kunststoffrohren + Aluminiumrohr; 2) Die Struktur aus zentralem Kunststoffrohr + Aluminiumrohr; 3) Aluminiumskelettstruktur; 4) Spiralförmige Aluminiumrohrstruktur; 5) Einschichtige Edelstahlrohrstruktur (mittlere Edelstahlrohrstruktur, Edelstahlrohr-Schichtstruktur); 6) Verbundrohrstruktur aus rostfreiem Stahl (zentrale Rohrstruktur aus rostfreiem Stahl, geschichtete Struktur aus rostfreiem Stahlrohr).

27. Was sind die Hauptbestandteile der Litze außerhalb des Kerns des optischen OPGW-Kabels?
Antwort: Es besteht aus AA-Draht (Aluminiumlegierungsdraht) und AS-Draht (aluminiumbeschichteter Stahldraht).

28. Welche technischen Voraussetzungen müssen erfüllt sein, um das OPGW-Kabelmodell zu wählen?
Antwort: 1) Nennzugfestigkeit (RTS) (kN) des OPGW-Kabels; 2) Anzahl der Faserkerne (SM) des OPGW-Kabels; 3) Kurzschlussstrom (kA); 4) Kurzschlusszeit (s); 5) Temperaturbereich (℃).

29. Wie wird der Biegegrad des optischen Kabels begrenzt?
Antwort: Der Biegeradius des Lichtwellenleiters sollte das 20-fache des Lichtwellenleiter-Außendurchmessers und das 30-fache des Lichtwellenleiter-Außendurchmessers im Bauzustand (instationärer Zustand) nicht unterschreiten ).

30. Was ist beim ADSS-Glasfaserprojekt zu beachten?
Antwort: Es gibt drei Schlüsseltechnologien: mechanisches Design optischer Kabel, Bestimmung von Aufhängepunkten und Auswahl und Installation unterstützender Hardware.

31. Was sind die wichtigsten optischen Kabelanschlüsse?
Antwort: Optische Kabelverschraubungen beziehen sich auf die Hardware, die zum Installieren des optischen Kabels verwendet wird, hauptsächlich einschließlich: Zugklemmen, Aufhängeklemmen, Schwingungsdämpfer usw.

32. Was sind die beiden grundlegendsten Leistungsparameter von Glasfasersteckverbindern?
Antwort: Glasfaseranschlüsse sind allgemein als stromführende Anschlüsse bekannt. Bei Einzelfaser-Steckverbindern konzentrieren sich die Anforderungen an die optische Leistung auf die beiden grundlegendsten Leistungsparameter Einfügungsdämpfung und Rückflussdämpfung.

33. Wie viele Arten von Glasfasersteckern werden üblicherweise verwendet?
Antwort: Glasfasersteckverbinder können nach verschiedenen Klassifizierungsmethoden in verschiedene Typen eingeteilt werden. Entsprechend den verschiedenen Übertragungsmedien können sie in Singlemode-Fasersteckverbinder und Multimode-Fasersteckverbinder unterteilt werden; nach unterschiedlichen Strukturen können sie in FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT und andere Typen unterteilt werden; nach der Pin-Stirnfläche des Steckers kann in FC, PC (UPC) und APC unterteilt werden. Häufig verwendete LWL-Anschlüsse: FC/PC-LWL-Anschlüsse, SC-LWL-Anschlüsse, LC-LWL-Anschlüsse.

34. Im Glasfaser-Kommunikationssystem sind die folgenden Elemente üblich, bitte geben Sie ihre Namen an.
Adapter vom Typ AFC, FC Typ ST Adapter vom Typ SC Adapter vom Typ SC
Anschluss vom Typ FC/APC, FC/PC Anschluss vom Typ SC Anschluss vom Typ ST Anschluss vom Typ ST
LC-Jumper MU-Jumper Singlemode- oder Multimode-Jumper

35. Was ist die Einfügungsdämpfung (oder Einfügungsdämpfung) eines Glasfasersteckers?
Antwort: Es bezieht sich auf die Verringerung der effektiven Leistung der Übertragungsleitung, die durch den Eingriff des Steckers verursacht wird. Für Benutzer gilt: Je kleiner der Wert, desto besser. ITU-T schreibt vor, dass sein Wert nicht größer als 0,5 dB sein sollte.

36. Was ist die Rückflussdämpfung eines Glasfasersteckers (oder Reflexionsdämpfung, Rückflussdämpfung, Rückflussdämpfung genannt)?
Antwort: Es ist ein Maß für die Eingangsleistungskomponente, die vom Stecker reflektiert und entlang des Eingangskanals zurückgesendet wird. Der typische Wert sollte 25 dB nicht unterschreiten.

37. Was ist der auffälligste Unterschied zwischen dem von Leuchtdioden und Halbleiterlasern emittierten Licht?
Antwort: Das von der Leuchtdiode erzeugte Licht ist inkohärentes Licht mit einem breiten Frequenzspektrum; Das vom Laser erzeugte Licht ist kohärentes Licht mit einem schmalen Frequenzspektrum.

38. Was ist der offensichtlichste Unterschied zwischen den Betriebseigenschaften von Leuchtdioden (LED) und Halbleiterlasern (LD)?
Antwort: LED hat keine Schwelle, während LD eine Schwelle hat. Laser wird nur erzeugt, wenn der injizierte Strom den Schwellenwert überschreitet.

39. Was sind die zwei üblicherweise verwendeten Single-Longitudinal-Mode-Halbleiterlaser?
Antwort: Sowohl DFB-Laser als auch DBR-Laser sind Laser mit verteilter Rückkopplung, und ihre optische Rückkopplung wird durch das Bragg-Gitter mit verteilter Rückkopplung in der optischen Kavität bereitgestellt.

40. Was sind die zwei Haupttypen optischer Empfangsgeräte?
Antwort: Es gibt hauptsächlich Fotodioden (PIN-Röhren) und Avalanche-Fotodioden (APD).

41. Welche Faktoren verursachen Rauschen in Glasfaser-Kommunikationssystemen?
Antwort: Es gibt Rauschen, das durch unqualifiziertes Extinktionsverhältnis verursacht wird, Rauschen, das durch zufällige Änderungen der Lichtintensität verursacht wird, Rauschen, das durch Zeitjitter verursacht wird, Punktrauschen und thermisches Rauschen des Empfängers, Modenrauschen von Glasfasern, Rauschen, das durch Impulsverbreiterung verursacht wird, verursacht durch Dispersion, und LD-Modus-Verteilungsrauschen, das durch das Frequenzchirpen der LD erzeugte Rauschen und das durch die Reflexion erzeugte Rauschen.

42. Welche Glasfasern werden derzeit hauptsächlich für den Bau von Übertragungsnetzen verwendet? Was sind seine Hauptmerkmale?
Antwort: Es gibt drei Haupttypen, nämlich G.652 konventionelle Singlemode-Faser, G.653 dispersionsverschobene Singlemode-Faser und G.655 non-zero dispersionsverschobene Faser.
G.652 Singlemode-Glasfaser hat eine große Streuung im C-Band 1530 ~ 1565 nm und L-Band 1565 ~ 1625 nm, im Allgemeinen 17 ~ 22 psnmâ € ¢ km, wenn die Systemrate 2,5 Gbit / s oder mehr erreicht, Dispersionskompensation ist erforderlich, bei 10 Gbit/s Die Kosten für die Dispersionskompensation des Systems sind relativ hoch und es ist derzeit der am häufigsten im Übertragungsnetz verlegte Fasertyp.
Die Dispersion der dispersionsverschobenen G.653-Faser im C-Band und L-Band beträgt im Allgemeinen -1½3,5 psnm•km, mit Nulldispersion bei 1550 nm, und die Systemrate kann 20 Gbit/s und 40 Gbit/s erreichen. Es handelt sich um eine Ultra-Langstrecken-Übertragung mit einer einzigen Wellenlänge. Die beste Faser. Aufgrund seiner Null-Dispersions-Charakteristik treten jedoch nichtlineare Effekte auf, wenn DWDM zur Kapazitätserweiterung verwendet wird, was zu Signalübersprechen führt, was zu einer Vier-Wellen-Misch-FWM führt, sodass DWDM nicht geeignet ist.
Dispersionsverschobene G.655-Faser ungleich Null: Dispersionsverschobene G.655-Faser ungleich Null hat eine Dispersion von 1½6psnmkm im C-Band und im Allgemeinen 6-10psnmkm im L-Band . Die Streuung ist klein und vermeidet Null. Die Dispersionszone unterdrückt nicht nur die Vier-Wellen-Misch-FWM, kann für die DWDM-Erweiterung verwendet werden, sondern kann auch Hochgeschwindigkeitssysteme öffnen. Die neue G.655-Faser kann die effektive Fläche auf das 1,5- bis 2-fache der gewöhnlichen Faser erweitern, und die große effektive Fläche kann die Leistungsdichte verringern und den nichtlinearen Effekt der Faser verringern.

43. Was ist die Nichtlinearität von Glasfasern?
Antwort: Wenn die optische Eingangsleistung einen bestimmten Wert überschreitet, steht der Brechungsindex der optischen Faser in nichtlinearer Beziehung zur optischen Leistung, und es treten Raman-Streuung und Brillouin-Streuung auf, die die Frequenz des einfallenden Lichts ändern.

44. Wie wirkt sich die Faser-Nichtlinearität auf die Übertragung aus?
Antwort: Nichtlineare Effekte verursachen zusätzliche Verluste und Interferenzen, wodurch die Leistung des Systems beeinträchtigt wird. Das WDM-System hat eine hohe optische Leistung und überträgt eine große Entfernung entlang der optischen Faser, sodass nichtlineare Verzerrungen erzeugt werden. Es gibt zwei Arten von nichtlinearer Verzerrung: stimulierte Streuung und nichtlineare Brechung. Darunter umfasst die stimulierte Streuung die Raman-Streuung und die Brillouin-Streuung. Die beiden obigen Arten der Streuung reduzieren die einfallende Lichtenergie und verursachen Verluste. Sie kann ignoriert werden, wenn die ankommende Faserleistung gering ist.

45. Was ist PON (passives optisches Netzwerk)?
Antwort: PON ist ein optisches Glasfaser-Loop-Netzwerk im lokalen Benutzerzugangsnetzwerk, das auf passiven optischen Komponenten wie Kopplern und Splittern basiert.