光纜技術(shù)員培訓(xùn)(已修改)
2024-11-05 19:31 本頁面
【正文】 第一章 光纖、光纜基本知識 第一節(jié) 光纖的材料及制造 隨著 計(jì)算機(jī) 、 互聯(lián)網(wǎng) 和電話通訊的 日益普及，大大地刺激人們對信息交換的需求。正是光纖、激光器、系統(tǒng)設(shè)備、計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)共同構(gòu)筑的通信平臺創(chuàng)造出了一個嶄新的信息時代。 當(dāng)然，光纖在這個信息時代也成了一種比較理想的通信材料。 通信用光纖大多數(shù)是由石英玻璃材料組成的 ， 光纖的制造要經(jīng)歷光纖預(yù)制棒制備、光纖拉絲等具體的工藝步驟。最常使用的工藝是兩步法：第一步采用四種氣相沉積工藝，即：外氣相沉積（ Outside Vapour DepositionOVD）、軸向氣相沉積（ Vapour Axial DepositionVAD）、改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積（ Modified Chemical Vapour DepositionMCVD）、等離子化學(xué)氣相沉積（ Plasma Chemical Vapour DepositionPCVD）中的任一工藝來生產(chǎn)光纖預(yù)制棒的芯棒；第二步是在氣相沉積獲得的芯棒上施加外包層制成大光纖預(yù)制棒。值得強(qiáng)調(diào)的是，光纖預(yù)制棒的光學(xué)特性主要取決于芯棒的制造技術(shù)，光纖預(yù)制棒的成本主要取決于外包技 術(shù)。 第二節(jié) 光纖的特性 光纖通信系統(tǒng)發(fā)展初期， 由于技術(shù)不成熟，那 時的光纖通信 傳輸距離短、傳輸速率低、傳輸容量小 等等。 當(dāng)今，光纖制造技術(shù)日趨完善，再加上器件和系統(tǒng)的飛速發(fā)展帶來了光纖品種不斷推陳出新，特別是網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)呈指數(shù)式增長勢態(tài)，使得光纖網(wǎng)帶寬每 69 月就可翻一番。 目前主要是靠 開發(fā)新光纖、新器件、新系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)高速率、大容量、遠(yuǎn)距離光纖通信。 同時光纖的 性能研究 也 由最初的衰減、色散轉(zhuǎn)向非線性效應(yīng)、偏振模色散、色散斜率、色散絕對值大小 。 體積小、重量輕 光纖很細(xì)，單模光纖芯線直徑一般為 4— 10μ m，連同包層也只有 125μ m。具有 448 根芯線組成的光纜，其直徑還不 到 13mm。同時光纖材料為石英，其比重小，故重量小。 容量大、速度快 光纖具有極寬的帶寬，單模光纖的帶寬可達(dá) 10GHz 以上。使用光纖作傳導(dǎo)媒介的光通信的容量比電通信的容量大成千上萬倍。 抗干擾、耐輻射、保密性好 光纖線路不受電磁干擾和原子輻射，同時不向外漏泄，不輻射電磁波，所以就有保密性好，很難被截獲破譯。 溫度適應(yīng)性強(qiáng) 光纖可以適應(yīng)高溫和低溫情況，高溫可達(dá) 150200 攝氏度，低溫為 65 攝氏度。 衰減低、損耗小、方向性好 使用光纖傳輸信息，由于采用顏色很純的激光，該光能量 高度集中，方向性好，他能沿單一方向傳播，色散角很小，一束光在 10 米內(nèi)不發(fā)生色散。同時，光纖有極低的衰減率，單模光纖為 。 抗拉、抗壓力強(qiáng) 光纖和光纜都是采用特殊的塑料等包敷材料和特殊工藝制造的。它的抗壓力基本和鐵差不多，比銅材料的抗拉力好得多，一般可以承受 60 公斤的拉力。 多功能傳輸 光纖通信不僅能夠傳輸電話，而且可以同時傳輸視頻信息、同步數(shù)據(jù)、傳真、圖像等各種數(shù)字化信息。 資源豐富、成本低 光纖的原料是石英玻璃，即二氧化硅，它占礦產(chǎn)資源的百分之十四。一公斤高純度的石英玻璃 可以拉制成 100 至上萬公里的光纖，所以成本很低。 第三節(jié) 光纖的應(yīng)用 選用光纖時，應(yīng)就其承擔(dān)的業(yè)務(wù)綜合考慮其傳輸容量、傳輸距離、系統(tǒng)傳輸質(zhì)量要求等因素，力求選用的光纖能考慮到近期的業(yè)務(wù)量，同時要兼顧業(yè)務(wù)中、遠(yuǎn)期發(fā)展，還要能獲得良好的性能價格比。為此，我們有必要在充分了解各種光纖特點(diǎn)和性能的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)的傳輸特點(diǎn)對所用的光纖能做出合理的選擇。 1．多模光纖 與單模光纖相比，多模光纖芯徑大，便于接續(xù)；但其衰減系數(shù)大，帶寬小，故目前多模光纖只適用于短距離、小用量的數(shù)據(jù)和模擬光信息傳輸。 2．單模光纖 （ 1） 光纖。 光纖特點(diǎn)是零色散波長在 ，故其被稱為常規(guī)單模光纖或非色散位移單模光纖。 光纖在 處衰減系數(shù)為，在 處衰減系數(shù)為 ，但 處的色散系數(shù)大約 1720ps/，從而限制了其在工作波長為 1550nm 系統(tǒng)中的傳輸速率和傳輸距離。 （ 2） 光纖。 光纖特點(diǎn)是零色散波長由 光纖的 位移到 制得的光纖，故其稱為色散位移光纖。 光纖同時實(shí)現(xiàn)了 窗口的低衰減系數(shù)和小色散系數(shù)。但是當(dāng)其用于帶有摻鉺光纖放大器的波分復(fù)用系統(tǒng)中時，由于光纖芯中的光功率密度過大產(chǎn)生了非線性效應(yīng)，限制了 10Gbit/s以上波分復(fù)用或密集波分復(fù)用系統(tǒng)中的應(yīng)用。 （ 3） 光纖。 光纖特點(diǎn)是在 ~ 波長區(qū)為非零色散，故其稱為非零色散位移光纖。 光纖解決 了
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