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1、 长飞光纤光缆产品工程师资格认证试题公司名称： 湖南保全科技有限公司姓名、联系电话： 佘斌 13875858147 07312802217寄件地址、邮编：长沙市芙蓉中路二段80号顺天财富中心2907 410005EMAIL：邀请贵司参会的单位:长沙深度信息科技（以上信息请认真填写以便正确寄送资格证书） 共二十五道题，每题四分，六十分以上为合格.答卷完毕后请两周内（2006-08-12之前）发送到： 或 过期作废。合格者由长飞光纤光缆（上海）有限公司签发资格证书。1. 什么是光纤？怎么区分单模及多模光纤？答：光纤是由玻璃、塑料和晶体等对某个波长范围透明的材料制造的能传输光的纤维。多模光纤是可传播
2、多种模式电磁波的光纤。与单模光纤相比，芯径大得多，制造较容易，使用较方便，例如容易相互熔接，容易与无源器件、光源和光检测器件配接使用。但色散大得多，传输容量较小。单模光纤只能传导单一基模的光纤2. PCVD与OVD及VAD生产工艺有什么不同点？各自的优劣点是什么？答：等离子体CVD 法plasma chemical vapour-phase deposition (PCVD)又称“内等离子氧化法”、“侧面横向火焰水解法”。用微波等离子体使石英基管内气态卤化物原料氧化生成玻璃沉积膜层制造光纤坯棒的过程。等离子体是由装在石英管外可快速移动的环形微波腔发生的，这种微波等离体发生器的功率一般为1000
3、W 左右，频率2.45GHz ，发生的等离子体属于非等温等离子体，即等离子体内电子温度高于离子温度和气体温度。因而气态原料的氧化反应可在低温（500）进行，但反应沉积的玻璃内氯含量较高。为避免氯气导致沉积层开裂和剥落，在石英管外还套一管式加热炉，使反应沉积在1000以上进行。PCVD 法的特点是在管壁处进行异相反应并直接在管壁上形成一层极薄而且均匀的玻璃膜层；为了提高同一膜层内玻璃成分的均匀性，等离了发生器以8cm/s 的速度快速移动；调节形成每一层玻璃膜时气态原料的组成，就可形成设计要求的折射率分布的坯棒；每一坯棒的形成一般要沉积2000 层玻璃膜，因而折射率分布比较理想。另外沉积效率高亦是
4、PCVD 法的优点。外汽相沉积法outside vapor-phase deposition (OVD)在靶棒外表面用汽相沉积技术制造光纤坯棒的方法。这种方法的工作过程如下，供料系统把一定组成的气态原料通到高温火焰中，原料经水解反应产生的玻璃微珠喷涂到一根旋转的靶棒表面，当燃烧器平行靶棒轴移动一个行程后，整个靶棒表面就粘附一层均匀的玻璃微珠层，燃烧器不断地往复移动，同时不断改变每一层玻璃微珠的供料组成，就能形成横断面具有折射率分布的玻璃微珠堆积成的圆柱体，冷却后由于靶棒与玻璃柱体的热膨胀的不同可顺利抽出靶棒，再经脱水和透明化，就可制成各种优质光纤用的坯棒。OVD 法的优点是多孔玻璃空心柱体脱水
5、比较容易、透明化温度较低，掺入的、等组份的挥发较少以及容易制造大尺寸坯棒。汽相轴向沉积法vapour-phase axial deposition method (VAD)又称“纵向火焰水解法”。气化的原料进入火焰中水解形成的超细玻璃粉堆积在作为靶子的种棒的端面上，形成轴向生长的光纤坯棒的方法。本方法所用的种棒一般是石英玻璃棒。用VAD 法制备光纤坯棒可分四个阶段：多孔坯棒的制造、脱水和透明化过程、拔细和加外附管。前两个阶段是利用附图所示装置连续进行。拔细是把前阶段做成的直径为25mm 的棒拉成直径为10mm 的棒。加外附管是用来调节芯和包层的相对尺寸，外附管是石英管，这后两个步骤是在玻璃车床
6、上进行的。用VAD 法制造进行光纤坯棒时，不同于与其他工艺方法，关键问题是折射率分布的形成、脱水技术、沉积燃烧器的结构以及掺氟途径。VAD法的优点：不受底管尺寸的限制，因而便于制造大尺寸坯棒，产量高成本低；（2）有一个脱水过程，可使材料内OH 根含量降得很低；（3）可用作原料，与相比价格便宜并且容易沉积。VAD 工艺虽然步骤较多、装置复杂、控制难度较大，但它已用于大规模生产各种优质光纤和制造各种特殊结构的光纤。3 SiHCl 4 SiCl3. 为什么现代通信中的传输手段大量使用光纤光缆而不使用金属电缆?答：光纤光缆与金属电缆相比具有如下优点：1损耗低例如，如若使光线穿过数厘米厚的窗玻璃，就将损
7、耗掉一半的能量；如若使光线通过诸如天体望远镜之类的光学透镜，则穿过数米后，其能量减少一半；然而，当光波在光纤中传输时，假设光波长为1.55nm，那未经传输15km 以后，输入的光能量才减少一半。可见光纤的损耗是很低的。2频带宽金属电缆中，除了有直流电阻损耗外，还有称之为趋肤效应的高频损耗，以及介质的漏电引起的介质损耗，致使金属电缆工作频带不能很宽。以同轴电缆为例，当传输的信号频率在10MHz 左右时，每传输1km，大约就要损失信号功率的一半(能量减半)。可见，金属电缆的频率特性较差，频带较窄。对于光纤来说，光纤的带宽与光纤的折射率分布、纤芯直径大小和光纤材料的不同种类而有较大的差异。例如，石英
8、系单模光纤(SM 型光纤)，其带宽可达数十GHz.km 以上，可见频带是非常宽的。3线径细光纤只有发丝那样的粗细，即便光纤成缆以后光缆也可以做得很细。无论在任何使用场合，与金属电缆相比光缆的占空可以得到大幅度的改善。4重量轻光纤的主要材料为石英玻璃，其比重只为铜的14，成缆之后也很轻，便于敷设施工。此外，由于光纤损耗低，频带宽，故使用光缆传输可以减少中继器的数量，甚至可以完全不经过中继器即可将大量信息长距离地传输到对方，从而可使传输成本显著降低。随着ISDN 业务的逐渐普及，今后图像、高速传真、高速数据等这些高速、宽带传输业务的需求势必不断增加，光纤正是可以满足这些要求的最为有效的传输手段。另
9、外，因为光缆比较细，重量比较轻，所以在光缆的运输和敷设等作业中，工作效率和经济效益均较高。同时，由于容易实现长距离敷设，故链路中的每段光缆都比较长，从而减少了接续点的个数，进一步提高了系统的可靠性。由上可见，光缆必将代替以往使用的金属电缆，并且目前就已广泛地应用于各种传输线路中。4. 光在光纤中是怎样传播的？答：光纤的结构为介质圆柱体，由纤芯和包层两部分组成。纤芯区域完成光信号的传输；包层是为了将光封闭在纤芯内并保护纤芯，增加光纤的机械强度。目前，通信光纤的纤芯与包层主体材料都是石英，但两区域中掺杂情况不同，因此折射率也不同。纤芯的折射率一般是1.4631.467（根据光纤的种类而异），包层的
10、折射率是从1.451.46左右。也就是说纤芯的折射率比包层的折射率稍微大一些。所以当纤芯内的光线入射到包层界面时，只要其入射角度大于临界角（能否产生全反射的临界角度），就会在纤芯内发生全反射，没有光漏射到包层中，光将在纤芯内不断传播下去。5. 光纤的寿命由什么决定？答：为了保证光纤的长期寿命，需要明确两点：光纤材料的稳定性及其对传输特性的影响，光纤的断裂概率。就而言，特别是心线材料的可靠性试验需要多次进行。基于试验结果，日本通常使用尼龙或者UV（紫外线固化）材料作为二次涂敷材料。关于，开展了与拉丝时所进行的筛选试验有关的理论研究，在现阶段可以进行某种程度的预测。光纤的抗拉强度可用韦伯尔分布来表
11、示。在低强度一侧，一般来说断裂概率不太大，分布的倾斜也有较缓的趋势。但是，对于一条在实际使用的非常长的光缆传输线路中，必然存在着低张力作用下光纤就断裂的地方。所以必须对光纤施加一定张力进行筛选试验，把在某一强度下发生断裂的地方预先淘汰掉，这一点特别重要。这样，就筛选试验后的光纤而论，原则上可以决定在筛选张力附近及其以下部分的强度分布。依据残留应力或使用中的外加应力可以求得长期的破断概率。在实际应用中，为筛选强度采用的筛选应变为0.5%（陆地用光纤），这可保证在20 年中断裂概率为1.010-5/km。6. 光纤为什么怕水？答：光纤的抗张强度，主要取决于光纤表面上的损伤。如果对光纤施加一定强度的
12、拉伸张力，则这个应力将集中于损伤处，导致裂纹不断扩大直至断裂。产生损伤的原因主要有：（） 采用管内CVD 法制造时，初始石英管本身有损伤。（） 拉丝加热炉内的尘埃，温度变化的环境条件。（） 光纤表面与其它物体相接触。光纤表面存在的损伤随着时间推移将逐渐扩大这也是光纤断裂的原因。使光纤损伤扩大的主要因素包括：应力、水、温度等等。石英系的光纤，在水中和空气中相比基本断裂时间及其负荷应力这二项性能都将下降。不可忽视在水中无负荷状态时的光纤强度的下降；而在80oC 下有负荷应力时，光纤强度明显下降。关于光纤表面损伤的增长机理，从微观角度可以认为是普通玻璃材料情况不同，制造时在Si-O 结合键处要产生变
13、形，这种变形的Si-O 结合键由于水的作用而断裂。有关这种现象的报告已经发表。因此，在实际使用环境中要注意不可把光纤浸于水里。7. 影响光纤性能和寿命的主要因素是什么？答：A） 应力：导致光纤断裂或衰减增加B） 水和潮气：使光纤易于断裂（变脆），影响寿命C）氢气（压）：光纤在一定具有压力的氢气作用下，光纤衰减曲线会在1240nm 处产生突变的吸收峰，使1310nm 及1550nm 波长处的衰减明显增加。8. 光缆机械性能的如何实现？答：A）加强芯主要抗拉元件B）套管将光纤外界隔绝，提供最基本的保护C）余长控制二套及成缆D）金属带纵包防潮、防水、抗侧压、抗冲击E）护套抗侧压、抗冲击、抗弯曲9.
14、光缆是如何分类的？答：A） 按光纤在光缆中的状态分：紧结构、松结构、半松半紧结构B） 按缆芯结构分：中心管式、层绞式、骨架式C） 按光缆敷设条件分：架空、管道、直埋和水底光缆D） 按光缆使用环境场合分：室外光缆、室内光缆10. 国家对于光缆的相关标准有哪些？答：国家标准GB/T 7424.1-1998行业标准YD/T11. 光缆的寿命由什么决定？答：光缆的寿命主要由两方面决定：一是光缆所使用的材料寿命，另一是光缆中光纤的寿命。光缆材料寿命包括，光缆所使用各种材料本身寿命和它们之间之间相互作用对寿命的影响。光缆中光纤寿命，则主要由光纤在其服务期间所受到的应力（应变）确定。12. 光缆生产的工艺流
15、程是怎样的？答：依次为光纤着色、二次套塑、缆芯绞合、护层、测试和包装。13. 请说出光缆的各工序所用的主要材料及各工序所起的作用。答：1.光纤着色工艺长飞公司的光纤着色采用紫外光固化油墨，其基本成分为：丙烯酸盐+光固化剂+颜料，着色厚度为35m。2.二次套塑工艺二次套塑就是选用合适的高分子材料（PBTP，聚对苯二甲酸丁二醇酯），采用挤塑方法，在合理的工艺条件下，给光纤套上一个合适的与光纤长度相等的松套管，并同时在松套管中注入触变型纤膏。松套管（相对于光纤的）余长范围为：0.2%3.缆芯绞合工艺将多根松套管或填充绳按一定的绞合节距绞合在加强芯周围，并填充缆膏，主要目的在于：A） 增加光缆的可弯曲度B） 提高光缆的抗拉能力，改善光缆的温度特性4. 护层工艺按照光缆的使用环境，在缆芯外加上不同的保护层，以便对光纤进行更好的保护；包括：金属带（钢带、铝带）纵包，内护套及外护套。护层作为光缆抵御外界各种特殊复杂环境的作用的保护层必须具有优良的机械性能、环境性能、化学性能
