光纤熔接技能培训课件

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1、光纤熔接技能培训课件培训内容 一、光纤的基本知识及应用 二、光缆的结构特点、种类及型号的命名方法 三、熔接机的使用与保养 四、OTDR的使用与保养 五、光缆障碍的分析与排除 一、光纤的基本知识及应用 1.光纤理论与光纤结构 光及其特性：光的折射，反射和全反射 因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以 光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交 界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会 随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到 或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被 反射回来，这就是光的全反射。不同的物质对相同 波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同 的光折射率），相同的物

2、质对不同波长光的折射角 度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的 。 2.光纤结构及种类 光纤结构：光纤裸纤一般分为 三层：中心高折射率 玻璃芯（芯径一般为 50或62.5m），中 间为低折射率硅玻璃 包层（直径一般为 125m），最外是加 强用的树脂涂层。光纤的种类：A.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5m），可传多种模式的光 。但其模间色散较大，这就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。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有 300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有 几公里。 单模光纤

3、：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10m），只能传一种 模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色 散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求 ，即谱宽要窄，稳定性要好。 B.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低， 模 间色散高。适用于短途低速通讯，如：工控。但单模光纤由 于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使 高模光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加 传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。 3.常用光纤规格 单模：

4、8/125m，9/125m，10/125m多模：50/125m，欧洲标准62.5/125m，美国标准医疗等低速网络：100/140m， 200/230m 塑料：98/1000m，用于汽车控制4.光纤制造与衰减A.光纤制造：现在光纤制造方法主要有：管内CVD（化学汽相沉积）法，棒内CVD法， PCVD（等离子体化学汽相沉积）法和VAD（轴向汽相沉积）法。B.光纤的衰减：造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等 。本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。杂

5、质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴（单模光纤同轴度要求小于 0.8m），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差 等。 5.光纤通信的优点l通信容量大 l中继距离长 l保密性能好 l资源丰富 l光纤重量轻、体积小l通信容量大从理论上讲，一根仅有头发丝粗细的光纤可 以同时传输1000 亿个话路。虽然目前远远未达 到如此高的传输容量，但用一根光纤同时传输 24 万个话路的试验已经取得成功，它比传统的 明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千 倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大，而一 根

6、光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤，如 果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、 几十根光纤使用，其通信容量之大就更加惊人 了。 l中继距离长由于光纤具有极低的衰耗系数（目前商用化 石英光纤已达0.19dB/km 以下），若配以适当 的光发送与光接收设备，可使其中继距离达数 百公里以上。这是传统的电缆（1.5km）、微波 （50km）等根本无法与之相比拟的。因此光纤 通信特别适用于长途一、二级干线通信。用一 根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继 的试验已经取得成功。此外，已在进行的光孤 子通信试验，已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。因此，在不久的将来实现 全球

7、无中继的光纤通信是完全可能的。 l保密性能好光波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本 上没有光“泄露”出去，因此其保密性能极好 。 l资源丰富制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅 即石英 ，而石英在大自然界中几乎是取 之不尽、用之不竭的。因此其潜在价格是 十分低廉的。 l光纤重量轻、体积小光缆的敷设方式方便灵活，既可以直 埋、管道敷设，又可以水底和架空。 6.光纤的应用人类社会现在已发展到了信息社会，声音、 图象和数据等信息的交流量非常大。以前的通 讯手段已经不能满足现在的要求，而光纤通讯 以其信息容量大、保密性好、重量轻体积小、 无中继段距离长等优点得到广泛应用。其应用 领域遍及通讯、交通、工

8、业、医疗、教育、航 空航天和计算机等行业，并正在向更广更深的 层次发展。 7.连接和检测 A、光缆的连接：方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接。 a.永久性光纤连接（又叫热熔）：这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。 一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰 减在所有的连接方法中最低，典型值为0.010.03dB/点。但连接时 ，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且 连接点也需 要专用容器保护起来。 b.应急连接（又叫）冷熔：应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一 起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠，连接典型衰减为 0.

9、10.3dB/点。但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加 ，所以只能短时间内应急用。 c.活动连接：活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点 或站点与光缆连接 起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、 可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1dB/接 头。B、光纤检测：光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量，减少故 障因素以及故障时找出光纤的故障点。检测方法很多， 主要分为人工简易测量和精密仪器测量。 a.人工简易测量：这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来 分辨所做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打 入可见光，从另一端观察哪一根发光来实现

10、。这种方法 虽然简便，但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点 。 b.精密仪器测量：使用光功率计或光时域反射仪（OTDR）对光纤进行 定量测量，可测出光纤的衰减和接头的衰减，还可测出 光纤的断点位置。这种测量可用来定量分析光纤网络出 现故障的原因和对光纤网络产品进行评价。8、光纤跳线头的分类光纤接口 光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。 通常有SC、ST、LC、FC等几种类型。对于 10Base-F连接来说，连接器通常是ST类型，另 一端FC连的是光纤步线架。FC是Ferrule Connector的缩写，其外部加强方式是采用金属 套，紧固方式为螺丝扣。ST接口通常用于 10Base-F，S

11、C接口通常用于100Base-FX和GBIC ，LC通常用于SFP 。 LC-FC FC LC LC-LC LCLCSC-FC SC FC SC-LC SC-LC LC SCSC-SC SC SCSC-ST ST SC ST-STSTSTST-LC LC ST ST-SC RJ-45接口RJ-45接口是以太网最为常用的接口，RJ-45是一个常用名称，指的 是由IEC（60）603-7标准化，使用由国际性的接插件标准定义的8个位 置（8针）的模块化插孔或者插头。 RS-232接口RS-232-C接口（又称 EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯 接口。它是在1970年由美国电子工业

12、协会（EIA）联合贝尔系统、 调制 解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它 的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进 制数据交换 接口技术标准”。该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器 ，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以 规定。 RJ-11接口RJ-11接口就是我们平时所说的电话线接口。RJ-11是用于西部电子公 司（Western Electric）开发的接插件的通用名称。其外形定义为6针的连 接器件。原名为WExW，这里的x表示“活性”，触点或者打线针。例如， WE6W 有全部6个触点，编号1到6, WE4

13、W 界面只使用4针，最外面的两 个触点(1和6) 不用，WE2W 只使用中间两针（即电话线接口用）。 二、光缆的结构特点、种类 及型号的命名方法一、光缆结构的特点光缆的结构与电缆大致相同，但由于 光纤材料的性质和传光特性，所以其结构 与电缆又有不同之处。其特点如下：1、光缆中有加强件（抗张力元件）。因光纤横截面积小，抗拉强度不高， 抗张比较小，只能承受400600g的拉力 。为了便于施工，光缆中加有能承受较大 张力的加强芯或抗张件。此抗张件一般用 钢绞线或尼龙材料制成，可置于缆的中心 或缆的外护层中。2、光缆有防止因温度变化而引起光缆 传输特性变化的措施。因光纤是玻璃材料，其热胀冷缩系 数要比

14、光缆中其它材料要小，光纤的膨 胀系数基本上接近于零（为510-7/OC ）。当环境温度下降时，光缆其它材料 缩短，而光纤基本上不缩短故将出现弯 曲，则光纤的弯曲值将增大。这种情况 下摄氏零度以下很明显。另外，光纤在 某点受横向压力时，也可能出现微弯曲 而增大衰减值。3、光缆有防潮措施。这对具有长波长窗口的光纤非常重要 ，因为系统内部受潮后，在1.31m波长 处的衰减值将增大。防潮的方法有防水软 膏、防水带（粉）和充气维护法。采用防 水软膏时，防水效果较好，但连接时防水 软膏的清除比较困难。采用防水带（粉） 时，利用了防水带（粉）遇水膨胀的原理 ，防水效果较好，也不存在连接时防水材 料清除困难的

15、问题。采用充气维护法时， 因光缆结构紧密气阻较大，故此种光缆内 应有充气导管，目前已很少采用。 二、光缆结构举例：由缆芯、加强元件和外护套组成层绞式： 骨架式： 束管式： 带状式：层绞式光缆类似于传统的电缆结构方式，故 又称之为古典式光缆。这种结构的光缆可采用电 缆制造中已经成熟的加工方法和机械设备，在光 纤通信发展的前期较普遍采用。它属于中心加强 构件配置方式。中心加强构件采用塑料被覆的多 股结合或实心钢丝和纤维增强塑料两种加强构件 。纤维增强塑料其强度能满足光缆的要求，用于 无金属光缆。层绞式结构光缆是由紧套或松套光纤在中心加强 构件周围，用色带方式固定，然后根据管道、架 空、直埋等不同要求选择外护套，直埋光缆还要 增加皱绞钢带或钢丝铠装层。1、层绞式结构光缆骨架式光缆是把光纤放置在塑料骨架的槽中。 骨架的材料一般是低密度聚乙烯，加强芯为多股细 钢丝或增强型塑料。现阶段骨架式光缆应用很普遍，这主要是由其 自身的特点决定的： （1）骨架结构对光纤有良好的保护性能，抗侧压强 度好，对施工尤其是管道布放有利。 （2）它可以用一次涂覆光纤直接放置于骨架槽内， 省去二次涂覆过程。但实际光缆用松套光纤有利于 光缆连接。 （3）每个槽中可放14根一次涂覆光纤。这样根据 光纤基本骨架可以组成不同光纤数量和性能的光缆 ，制造方便