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1、,电子信息工程技术专业教研室,书名：光传输线路与设备维护学习工作页 ISBN： 978-7-111-32350-1 作者：陈海涛 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件,电子信息工程技术专业教研室,ISSUE 9.1,光传输线路与设备维护,光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件,课程学习情境,光缆线路基本维护,情境1,光缆线路技术维护,光缆线路故障处理维护,光传输设备基础维护,光传输设备配置维护,光传输设备故障处理维护,情境2,情境3,情境4,情境5,情境6,光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件,情境导入,案 例 某公司建设12芯光
2、缆，早期传输容量需求不大，只使用了4芯。几年之后，随着业务的增多，早期传输系统满足不了要求，准备使用另外4芯，结果发现：其余8芯已达不到使用要求。,光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件,情境二：光缆线路技术维护,通过学习和实践，学生能够正确 使用仪表完成技术维护任务。,光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件,情境2教学目标,学完本学习情境1，你应： 能熟知光纤分类及应用；理解常用光纤特性指标； 根据光缆线路技术维护项目和维护周期，制订维护 作业计划； 正确使用光功率计和光时域反射仪（OTDR）进行测 量，完成光纤长度、定位查找、损耗测试。 能正确填写技术维护测试记录。,光传输线路
3、与设备维护学习工作页 ppt 课件,知识学习储备,光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件,知识学习准备,光纤光纤分类和种类 光纤常用特性指标与光纤标准体系 单模和多模光纤的特性及应用,光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件,若按传输模的数量分类可分为多模光纤和单模光纤 若按传输波长分类可分为短波长光纤和长波长光纤 若按套塑结构分类可分为紧套光纤和松套光纤,光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件,1按传输模数分类 按传输模的数量不同，光纤分为多模光纤和单模光纤。,光在阶跃折射率光纤中的传播,光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件,（1）多模光纤 当光纤的几何尺寸（主要是芯
4、径d1）远大于光波波长时（约1m），光纤传输的过程中会存在着几十种乃至几百种传输模式，这样的光纤称为多模光纤。,（2）单模光纤 当光纤的几何尺寸（主要是芯径d1 ）较小，与光波长在同一数量级，如芯径d1 在4m10m范围，这时，光纤只允许一种模式（基模）在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为单模光纤。,光在单模光纤中的传播轨迹,2按传输波长分类 光纤可分为短波长光纤和长波长光纤。 短波长光纤的波长为0.85m（0.8m0.9m） 长波长光纤的波长为1.3m1.6m，主要有1.31m和1.55m两个窗口。 3按套塑结构分类 按套塑结构不同，光纤可分为紧套光纤和松套光纤。,4单模光纤的分
5、类 ITU-T建议规范了G.652、G.653、G.654和G.655四种单模光纤。,（1）G.652光纤 G.652光纤，也称标准单模光纤（SMF），是指色散零点（即色散为零的波长）在1 310nm附近的光纤。,（2）G.653光纤 G.653光纤也称色散位移光纤（DSF），是指色散零点在1 550nm附近的光纤，它相对于G.652光纤，色散零点发生了移动，所以叫色散位移光纤。,（3）G.654光纤 G.654光纤是截止波长移位的单模光纤。其设计重点是降低1 550nm的衰减，其零色散点仍然在1 310nm附近，因而1 550nm窗口的色散较高。G.654光纤主要应用于海底光纤通信。,（4）
6、G.655光纤 由于G.653光纤的色散零点在1 550nm附近，DWDM系统在零色散波长处工作易引起四波混频效应。为了避免该效应，将色散零点的位置从1 550nm附近移开一定波长数，使色散零点不在1 550nm附近的DWDM工作波长范围内。这种光纤就是非零色散位移光纤（NDSF）。,这四种单模光纤的主要性能指标是衰减、色散、偏振模色散（ PMD）和模场直径 。 另：G.653光纤是为了优化1 550nm窗口的色散性能而设计的，但它也可以用于1 310nm窗口的传输。由于G.654光纤和G.655光纤的截止波长都大于1 310nm，所以G.654光纤和G.655光纤不能用于1 310nm窗口。
7、,光纤的几何特性 芯直径 包层直径 纤芯/包层同心度 不圆度 光纤翘曲度,1芯直径 多模光纤的芯直径为503m。 2包层直径 多模及单模光纤的包层直径均要求为1253m。,光纤的光学特性 折射率分布 最大理论数值孔径 模场直径 截止波长,光纤的传输特性 损耗特性 色散特性 机械特性 温度特性,1光纤的损耗特性 光波在光纤中传输，随着传输距离的增加，而光功率强度逐渐减弱，光纤对光波产生衰减作用，称为光纤的损耗（或衰减）。 光纤的损耗限制了光信号的传播距离。,光纤的损耗主要因素 吸收损耗 散射损耗 弯曲损耗 （1）吸收损耗 光纤吸收损耗是制造光纤的材料本身造成的损耗，包括紫外吸收、红外吸收和杂质吸
8、收。,（2）散射损耗 由于材料的不均匀使光信号向四面八方散射而引起的损耗称为瑞利散射损耗。 光纤制造中，结构上的缺陷会引起与波长无关的散射损耗。,（3）弯曲损耗 光纤的弯曲会引起辐射损耗。 决定光纤衰减常数的损耗主要是吸收损耗和散射损耗，弯曲损耗对光纤衰减常数的影响不大 。,（4）衰减系数 光纤的衰减系数是指光在单位长度光纤中传输时的衰耗量，单位一般用dB/km。它是描述光纤损耗的主要参数。,光纤的特性,2光纤的色散特性 光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，这些频率成分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是光纤的色散。,色散一般用时延差来表示，所谓时延差，是指不同频率
9、的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。,色散引起的脉冲展宽示意图,光纤的色散 模式色散 色度色散 偏振模色散,（1）模式色散 多模光纤中不同模式的光束有不同的群速度，在传输过程中，不同模式的光束的时间延迟不同而产生的色散，称模式色散。,（2）色度色散 由于光源的不同频率（或波长）成分具有不同的群速度，在传输过程中，不同频率的光束的时间延迟不同而产生色散称为色度色散。色度色散包括材料色散和波导色散。,色散系数就是单位波长间隔内光波长信号通过单位长度光纤所产生的时延差，用D表示，单位是ps/（nmkm）。,（3）偏振模色散（PMD） 由于光信号的两个正交偏振态在光纤中有不同的传播速度而引起的色
10、散称偏振模色散。,偏振模色散,3光纤的机械特性 抗拉强度 耐侧压力 弯曲 扭绞性能,4光纤的温度特性 光纤的温度特性，是指在高、低温条件下对光纤损耗的影响，一般是损耗增大。,光纤低温特性曲线,光纤应用 多模光纤(Multi Mode Fiber)：其模间色散较大，限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。 因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。,光纤应用 G652光纤：早期通信干线。 G653光纤 单信道、超高速传输极好的传输媒介。 应用：用于通信干线网，特别是用于海缆通信类的超高速率、长中继距离的光纤通信系统中。 G655光纤 应用：单信道、超高速传输，而且还可适应于
11、波分复用系统。,情境2学习任务分解,学习任务分解,学习任务1：光纤长度测量实践,学习任务2：光纤故障定位查找实践,学习任务3：光纤衰减系数测量实践,阶段1：明确任务,了解光缆线路技术维方案 熟知光缆线路技术维护主要指标 明确光缆线路技术维护主要测试项目； 熟知常用的光连接器件； 熟悉光时域反射仪（OTDR）原理 ； 熟练操作光时域反射； 完成光纤长度测量。,学 习 目 标,给定一条光纤（1000米)，要求使用光连接器、OTDR等工具仪表测定其长度。,学习任务描述,把光纤一端熔接到有连接器的尾纤上(教师完成) 尾纤连接器连接到OTD 测试光纤长度,学习任务要求,1采取同组异质的策略进行分组，每组
12、46人为一个团队。每个小组设置组长1人，由组长负责组内成员的分工。 2制订任务实施计划，包括任务内容、分阶段完成内容与完成时间、小组成员分工协作安排。 3学生自主收集与任务完成的信息，检索文献，查阅资料，为实施任务做好准备。 4在教师的指导下，学习、践行光缆线路技术维护。 5小组成员之间要相互沟通交流，吸纳小组成员的长处，任务结束后要进行工作任务总结。 6学生要演示工作成果，包括任务完成的思路、行动、成果与价值。 7采取多种方式进行评价，最后提交一篇反映完成任务的收获（掌握了哪些技能）、体会和经验总结以及技术维护记录报告。,任务分析,光纤长度测量 实践,理论 知识,工作 知识,专业 技能,安全 知识,使用 工具,工作 组织,阶段2：咨询学习,光缆线路技术维护的基本任务 光缆线路技术维护指标与周期 光连接器使用和操作 光时域反射仪（OTDR）原理 OTDR的操作使用 仪表使用安全注意事项,技术维护应根据质量标准，按规定的周期进行，确保光缆线路设备处于完好状态,技术维护项目： 中继段光纤通道后向散射信号曲线检查 光缆线路光纤衰减 光纤偏振模色散 直埋接头盒监测电极间绝缘电阻 防护接地装置地线电阻,
