【正文】 ......................... 39 重慶郵電大學計算機科學與技術學院本科畢業(yè)設計（論文） VI 5． 3． 6 光纜線路路由復測 ........................................................................ 39 5． 3． 7 光纜預留及重迭布放長度 ............................................................ 40 5． 4 光纜線路敷設安裝 ...................................................................................... 40 5． 4． 1 光纜線路敷設安裝要求 ................................................................ 40 5． 4． 2 架空光纜的敷設安裝 .................................................................... 41 5． 4． 3 站內光纜引入安裝 ........................................................................ 42 5． 5 光纜的接續(xù) .................................................................................................. 42 5． 6 光纜線路防護要求與措施 .......................................................................... 43 5． 6． 1 站內光纜保護 ................................................................................ 43 5． 6． 2 架空光纜保護 ................................................................................ 43 5． 6． 3 光纜防雷 ........................................................................................ 43 5． 6． 4 防強電 ............................................................................................ 44 5． 6． 5 其他需要說明的有關問題 ............................................................ 45 6 光纜線路工程預算 50 工作總結 ........................................................................................................ 50 7． 2 心得體會 ...................................................................................................... 50 致謝 51 參考文獻： 隨著國際互連網等信息技術的廣泛普及應用，光纖通信技術也取得了很大的發(fā)展。對于我國來 說，進幾年政府對通信行業(yè)的大力支持，特別是西部大開發(fā)以后偏遠落后地區(qū)人們對移動通信的需求，對通信質量的要求，都促進了通信事業(yè)的迅猛發(fā)展。 本文詳細闡述了光纖光纜技術以及如何進行光纜線路工程設計。最后是致謝以及參考書籍。 重慶郵電大學計算機科學與技術學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 1 光纖通信概論 1． 1 光纖通信簡史 光纖通信是以激光作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的通信方式。 光纖通信技術是近三十幾年迅猛發(fā)展起來的高新技術。光纖的發(fā)展的歷程包括： 1． 1966 年，英籍華人高錕 (C178。Kao) 預見利用玻璃可以制成衰減為 20dB／ km 的通信光導纖維 (簡稱光纖 )。 2． 1970 年，美國康寧公司首先研制成衰減為 20dB／ km 的光纖。 3． 為了實現(xiàn)長距離的光纖通信，必須減小光纖的衰減。K178。另一方面，玻璃內的 OH 離子對衰減也有嚴重的影響。 1980 年，光纖衰減已降低到 ／ km () ，接近理論值。 4． 1981 年以后，世界各發(fā)達國家才將光纖通信技術大規(guī)模的推入了商用。 1． 2 光纖通信的特點 與電纜或微波等電通信方式相比，光纖 具有自己獨特的優(yōu)點 ： 傳輸頻帶極寬，通信容量很大；由于光纖衰減小，無中繼設備，故傳輸距離遠； 串擾小，信號傳輸質量高；光纖抗電磁干擾，保密性好；光纖尺寸小，重量輕，便于傳輸和鋪設；耐化學腐蝕；光纖是石英玻璃拉制成形 ,原材料來源豐富，并節(jié)約了大量有色金屬。 由于光纖具備一系列優(yōu)點，所以廣泛應用于公用通信、有線電視圖像傳輸、計算機、 航空 、航天、船艦內的通信控制、電力及鐵道通信交通控制信號、核電站通信、油田、煉油廠、礦井等區(qū)域內的通信。 近幾年來，隨著技術的進步，電信管理體制的改革以及電信市場的逐步全面開放，光纖通信的發(fā)展又一次呈現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的新局面 。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電的時分復用（ TDM）方式進行，每當傳輸速率提高 4 倍，傳輸每比特的成本大約下降 30％～ 40％；因而高比特率系統(tǒng)的經濟效益大致按指數(shù)規(guī)律增長，這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過去 幾十 年來一直在持續(xù)增加的根本原因。在理論上，基于時分復用的高速系統(tǒng)的速率還有望進一步提高，然而，采用電的時分復用來提高傳輸容量的作法已經接沒有太多潛力可挖了，因而更現(xiàn)實的出路是轉向光的復用方式。采用波分復用系統(tǒng)的主要好處是：（ 1）可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，使容量可以迅速擴大幾倍至上百倍；（ 2）在大容量長途傳輸時可以節(jié)約大量光纖和再生器 ，從而大大降低了傳輸成本；（ 3）與信號速率及電調制方式無關，是引入寬帶新業(yè)務的方便手段；（ 4）利用 WDM 網絡實現(xiàn)網絡交換和恢復可望實現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網。目前，為了適應干線網和城域網的不同發(fā)展需要，已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，即非零色散光纖（ 光纖）和無水吸收峰光纖（全波光纖）。 由于 IP over ATM 有一些缺點如： 網絡體系結構復雜、傳輸效率低、開銷損失大 等，而 SDH 與 IP 的結合 則 恰好能彌補 IP overATM 的弱點。 但從長遠看，當 IP 業(yè)務量逐漸增加，需要高于 的鏈路容量時，則最終會省掉中間的 SDH 層， IP 直接在光路上跑，形成十分簡單統(tǒng)一的 IP 網結構（ IP over Optical）。 IP over Optical 將是最具長遠生命力的技術。 從 前面 光纖通信的幾個方面的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 來看，完全有理由認為光纖通信進入了又一次蓬勃發(fā)展的新高潮 ，這次高潮也 勢必對整個電信網和信息業(yè)產生更加深遠的影響。 重慶郵電大學計算機科學與技術學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 2 光纖及光纖的測量 2． 1 光纖的傳輸特性 2． 衰減是光纖的一個重要的傳輸參數(shù)。 光纖中的傳輸光能衰減的起因是材料本身、制造缺陷、彎曲、接續(xù)等對光 能的吸收、散射損 耗。光纖中的損耗主要有：本征吸收、雜質吸收和結構缺陷吸收。散射損耗主要有：瑞利散射、米氏散射、受激布里淵散射、受激拉曼散射、附加結構缺陷和彎曲散射、泄漏。 光纖色散主要有：模間色散，材料色散，波導色散等。時延差越大，色散就越嚴重。 3．光纖的色散 單模光纖中只傳輸基模 LP01,總色散由材料色散、波導色散和折射剖面色散組成。 公式： D(λ )＝ Dm ＋ Dw＋ Dp （ ） 4．色散特性 重慶郵電大學計算機科學與技術學院本科畢業(yè)設計（論文） 6 純石英玻璃材料色散與波長的 關系。光纖中的光傳輸可描述完全是沿 X 軸振動和完全是沿 Y 軸上的振動或一些光在兩個軸上的振動。兩個偏振模的到達時間差稱為偏振模色散 PMD。它們改變了光纖折射率分布，引起相互垂直的本征偏振以不同的速度傳輸，進而造成脈沖展寬；外因則是成纜和敷設時的各種作用力，即壓力、彎曲、扭轉及光纜連接等都會引起 PMD。光纖的非線性可分為兩類：受激散射效應和折射率擾動。 3．折射率擾動引起的五種非線性效應為：自相位調制、光孤子形成、交叉相位調制、調制不穩(wěn)定和四波混頻。 此外按光纖的組成成份分類，除目前最常 應用的石英光纖之外，還有含氟光纖與塑料光纖等 。 階躍光纖是早期光纖的結構方式，后來在多模光纖中逐漸被漸變光纖所取代（因漸變光纖能大大降低多模光纖所特有的模式色散），但用它來解釋光波在光纖中的傳播還是比較形象的。 重慶郵電大學計算機科學與技術學院本科畢業(yè)設計（論文） 7 ② 漸變光 纖 漸變光纖是指：光纖軸心處的折射率最大（ n1），而沿剖面徑向的增加而逐漸變小，其變化規(guī)律一般符合拋物線規(guī)律，到了纖芯與包層的分界處，正好降到與包層區(qū)域的折射率 n2 相等的數(shù)值；在包層區(qū)域中其折射率的分布是均勻的即為 n2。 ──短波長光纖與長波長光纖 ① 短波長光纖 在光纖通信發(fā)展的初期，人們使用的光波波長在 ～ 微米范圍內（典型值為 微米），習慣上把在 此波長范圍內呈現(xiàn)低衰耗的光纖稱作短波長光纖。長波長光纖因具有衰耗低、帶寬寬等優(yōu)點，特別適用于長距離、大容量的光纖通信。 1．光纖芯徑：這是光波導的幾何尺寸，一般說芯徑越大，集光效應越好，越有利于遠距離傳輸。 2．光纖的數(shù) 值孔徑：為了保證在光纖的芯包界面上能發(fā)生全反射，在光纖端面上的入射角必須小于孔徑角，即小于光纖的最大光接收角。光纖的數(shù)值孔徑 NA 定義為： ???? 2s in 12221m a x nnnNA ? （ ） NA 的物理意義表示光纖接收入射光的能力， NA 越大，表示接收有用光的本重慶郵電大學計算機科學與技術學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 領越大。因為光波是一種頻率很高的電磁波。而且各種模式是不連續(xù)的離散的。設 Nmax為光纖中最大的模式數(shù)，它可表示為： ?? TVN 221max ??? （ ） 其中參數(shù) V 定義為： ???? 2/2 102221 anknnaV ?? （ ） 這里 的 V 是光纖的重要參數(shù)之一，它一方面與波導寬度 a 成正比，被稱為歸一化波導寬度；另一方面又與 Ck /0 ?? （ C 為光速）成正比，因而又稱為歸一化頻率。光纖衰減是表示光信號在光纖中傳輸時能量損失的一個重要的傳輸參數(shù)。 截斷法是根據(jù)光纖衰減定義的測試方法。然后保持注入條件不變，在離注入端約 2m 處剪斷光纖，測量此段光纖輸出的光功率 )(1?P 。插入法測量過程如下： 首先將注入系統(tǒng)的光纖與接收系統(tǒng)的光纖連接，測出光功率 )(1?P 。被測光纖段的總衰減 )(?A 可由下式計算： )(lg10)( 21021 dBcccPPA ????? （ ） 其中 c0、 c c2是連接器 0、連接器 連接器 2 的標稱平均損耗值（ dB）。 向后散射法是通過光時域反射儀 OTDR （ Optical Time Domain Reflectometer）不剪斷光纖來測試光纖衰減的方法，此法測試重復性和精確度比剪斷法差。向后散射法是光纜施工和維護中經常使用的一種測試手段，但向后散射法測試光纖衰減也有不足之處，主要是測量結果受光纖均勻性和光纖反射系數(shù)影響，還與操作者對 OTDR 的游標的正確定位密切相關。光纖對調制信號的響應稱為基帶響應，它是決定光纖傳輸容量的一個重要特性，基帶被測光纖 OTDR OTDR 重慶郵電大學計算機科學與技術學院本科畢業(yè)設計（論文） 10 響應既可用時域表示，也 可用頻域表示。 時域法采用很窄的電脈沖調制光源，從而產生很窄的光脈沖。由于光纖的模間和模內存