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1、光纤基础知识,- 原理知识 - 光纤基础知识 - 测试仪表 - 连接器的类型 - 光纤的清洁和观察验证,原理知识,光的性质,光包括: 电场 - E 磁场 - H 沿Z轴时间方向进行传播,电磁波频谱,光纤内部光的波长和频率范围 850 nm 353 000 GHz 1650 nm 182 000 GHz,单位 微米 (mm) - 10-6 m 纳米 (nm) - 10-9 m 兆 - 106 吉 - 109 Tera（太） - 1012 Peta - 1015 皮 - 10-12,司奈尔和 菲涅尔反射,反射 一束光(I) 照射到一个不同折射率的物体，该光的一部分会产生反射。 反射角和入射角相同,
2、包层,纤芯,I,R,i,R,n1,n2,i = R,司奈尔和 菲涅尔反射,折射 同样，光照在不同的物体上，会产生折射； 产生折射的原因是由于穿过了不同折射率的物体； 由于传播速率的不同，导致了光角度的变化；,Cladding,Core,I,R,T,i,r,R,n1 sin(i) = n2 sin(r),n1,n2,司奈尔和 菲涅尔反射,折射和反射 入射光越是垂直，反射光越少；,I,R,T,I,R,T,I,R,T,司奈尔和 菲涅尔反射,临界角 (全内反射) 存在一个临界角，100%的光都被反射，无折射，这个角度称为“临界角”； 这个概念用在光纤的光传播中，非常重要.,Cladding,Core,
3、I,R1,R2,C,R,光纤基础,光纤结构,纤芯 玻璃 1,覆盖层 玻璃 2,蒙皮 丙烯酸盐, 特氟隆, 聚酰亚胺,光纤结构,纤芯直径 = 9, 50 或 62.5 m,覆盖层直径 = 125 m,蒙皮直径= 250 m,光纤类型,光纤通信中有两种类型的光纤:,单模,多模,9/125 (m),纤芯,50/125 (m),覆盖层,纤芯,纤芯,覆盖层,覆盖层,62.5/125 (m),ITU-T G.652D,用于通信,光纤的护层,单色色码的蒙皮表示不同的光纤类型: 单模 9/125 黄 多模 62.5/125 橙 多模 50/125 (10 Gbit/s)浅绿色 多模 100/140 绿色 TI
4、A/EIA-598 色码对应多光纤的线缆: 色码的序列以蓝色为1号，浅绿为12号. 我们用同样的序列来标示线缆的子层.,1.蓝,2. 橙,3. 绿,4. 棕,5. 暗灰色,6. 白,7. 红,9. 黄,11. 粉红,8. 黑,12. 浅绿,10. 紫,12 根光纤的线缆,光纤类型,光在单模光纤和双模光纤中传输的区别：,多模,NA,脉冲,X 公里,NA,损耗 dB/Km,脉冲,X 公里,单模,光纤类型,主要光纤类型 多模光纤 (50/125 m 和 62.5/125 m): 50/125 m 比62.5/125 m有更高的传输速率 用在LAN局域网中 由于模态色散，比单模光纤有更低的速率 经常用
5、在大楼的内部 单模光纤 尺寸一般为 8.6 to 9.5/125 m 用途: 长距离网络, 接入网, 城域网和高速率网络 建筑物外安装,测试仪表,dBm 绝对值的功率,dBm 用来测试光的输出功率,光源,检测器,光纤,仪表读数 - 3.50 dBm,激光的输出功率 -3.50 dBm,mW,如何将 dBm 转换成 mW dBm = 10*log(mW) 上一页的光功率： -3.50 dBm 因此, -3.50 dBm 是 0.45 mW,dB 相对光功率,dB 和以上两种测量单位不一样 以上面的 -3.50 dBm 为例,-3.50 dBm,-4.25 dBm,-3.50 dBm,激光输出=
6、-3.50 dBm,一个事件使输出变为-4.25dBm,计算差值: (-3.50 dBm) (-4.25 dBm) = 0.75 dB 产生0.75 dB的损耗 因此，插损是 0.75dB,EXFOs 产品线,NSP 便携式测试仪,FLS/FPM/FOT-300 Series FLS/FPM/FOT-100 Series,FLS/FPM/FOT-600 Series FLS/FPM/FOT-500 Series,FOT-930 MaxTester,PPM-350B,MDR 小型实验室测试仪,IQS-500 System IQS-12001B,FLS-2100 PM-1600,反射(-dB),连
7、接器：反射比: -45 dB,机械熔点的反射比: -45 dB,连接器：反射比: -55 dB,反射一般是由于折射率的急剧变化引起的。 (如： 光纤断开,机械熔接点,隔断,连接器等). 反射比用来表示：网络中特定的点上反射过来的能量。 反射比一般用负值表示。 例子:,光回损 ORL(dB),光纤2和3部分的ORL = 45 dB,总连接回损 ORL = 35 dB,EXFOs 产品线,NSP 便携式测试仪,FOT-930 MaxTester,BRT-320A,MDR 小型实验室测试仪,IQS-3200 Return Loss Meter,衰减 (dB/Km),(Pout dBm - Pin d
8、Bm),Distance km,Attenuation dB/km =,dB/Km -衰减测试标准单位. 衰减源于吸收、散射、微弯、宏弯、连接和断开 衰减是性能降低的重要原因之一。在决定发送端和接受端最大距离中起重要作用。,衰减 (dB/Km),波长因素 光纤类型因素,衰减(dB/Km),光源,光线,杂质,激光,覆层,光束,纤芯,杂质,散射,吸收,宏弯,-3.50 dBm,-4.75 dBm,临界角条件没有满足,-1.25 dB损耗,对单模光纤，最小曲率半径为3cm,微弯,-3.50 dBm,-3.75 dBm,微弯来源于制造过程，或者是光纤遭到极度弯曲造成的。 造成一点损耗，但容易扭曲信号的
9、传输。,损耗 -0.25 dB,熔接点的熔合,纤芯对齐熔接时，容易发生熔接损耗。 熔接两个不同直径的光纤，会发生损耗。,了解损耗,损耗 dB,0,01,0,05,0,1,0,2,0,3,0,4,0,5,0,6,0,7,0,8,0,9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,20,30,40,50,60,光功率损耗,99,8,98,9,% 剩余光功率,97,7,95,5,93,3,91,2,89,1,87,7,85,1,83,2,81,1,79,4,63,1,50,1,39,8,31,6,25,1,19,9,15,8,12,6,10,0,1,0,0,1,0,01,0,001,0,0001,连接
10、器 熔接点,-3.00 dBm,-6.00 dBm,-6.00 dBm,-9.00 dBm,-9.00 dBm,-6.90 dBm,-13.00 dBm,50/50 分光器,50/50 分光器,80/20 分光器,连接器类型,连接器类型,单模UPC抛光连接器:,连接器类型,单模角度抛光连接器,连接器类型,连接器都是抛光后来传输的 UPC 和 APC 抛光面不兼容.,UPC 超级物理抛光,PC 物理抛光 (多模),8角,APC 角度物理抛光，锥形卡套,APC 角度物理抛光 台阶行卡套,8角,连接器类型,连接器中，一部分光背向反射回光纤：反射系数（反射比） APC引入了8 倾角，让光反射到覆盖层。
11、,隔离适配器让两个连接头连接起来； 混杂行隔离适配器允许两种不同的连接头连在一起；,隔离适配器,氧化锆,青铜,隔离适配器,什么原因造成损耗? 套管不匹配 隔离适配器污染 卡套脏了,清洁和观察光纤,清洁技术,清洁技术: 清洁连接器最好的办法是按下面的步骤: 用软麻布纤维清洁卡套外部； 用光纤探测仪看光纤端面； 如果需要进一步清洁： 用沾了异丙醇酒精的湿布擦； 用干布或专用工具擦连接器 用光纤端面探测器观察,脏的卡套端面,洁净的卡套端面,清洁技术,失败的清洁,断面,培训成专家,提供网上培训 在线培训(英语、法语、西班牙语) 深度理论知识培训 定期基于Web的课程 用户的仪表使用 可点播的Web培训(英语、法语、西班牙语) 多媒体封闭培训(FOT-930, FTB-200 OTDR),问题 ?,
