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1、安徽移动传输线路培训教材安徽移动公司网络部2005年1月主编：范秉衡编委：马起 吴凤修2005年1月目录第一篇 光缆基本知识1.1光纤结构和类型1.2 光纤的特性1. 3光缆的结构和种类思考题第二篇 光缆线路设计2.1光缆线路路由的选择2.2敷设方式及要求2.3光缆的接续2.4光缆余线的预留2. 5光缆线路的防护思考题第三篇 光缆线路施工3.1路由复测3.2单盘检验3.3光缆配盘3.4光缆敷设3. 5光缆成端思考题第四篇 光缆线路测试4.1光缆线路测试类型及测试项目4. 2光缆线路特性测试思考题第五篇 光缆线路常用仪表的使用5.1光时域反射仪5.2光纤熔接机5.3光源与光功率计5. 4其它常用
2、仪表思考题第六篇 光缆线路维护6.1线路维护组织管理6.2光缆线路维护标准6. 3光缆线路常规维护内容、周期及方法思考题第七篇 安徽移动光缆线路代理维护管理规定7.1长途光缆线路及管道代理维护规定附1：安徽移动光缆线路代理维护的合同附2：安徽移动光缆线路代维工作管理办法（暂行）思考题第八篇 光缆线路障碍处理8.1光缆线路障碍点的定位8.2光缆线路障碍点的处理8.3光缆线路的维护性修理思考题附录1：代维线路日常巡检表（附件二、表一）附录2：代维光缆线路月度维护计划表（附件二、表二）附录3：代维光缆线路、管道月度维护计划完成表（附件二、表三）附录4：维护料使用情况统计表（附件二、表四）表四附录5：
3、光缆障碍修复单（附件二、表五）附录6：光缆障碍统计表（附件二、表六）附录7：光缆代维月报表（附件二、表七）附录8：光缆割接申请表（附件二、表八）附录9：代维单位维护仪表、机具配置表（代维管理办法）附录10：维护站关键绩效KPI指标（总权重为40）（代维管理办法）附录11：维护站工作目标GS指标（代维管理办法）附件三附录12：维护站关键绩效KPI指标（总权重为60）（代维管理办法）附件三附录13：代维服务质量考核表（代维管理办法）附件五附录15：装备配置统计表 附件五附录16：年末维护材料统计表 附件五附录17：区域维护中心维护人员联络表 附件五第一篇 光缆基本知识l 光纤结构和类型l 光纤的特
4、性l 光缆的结构和种类1.1光纤结构和类型1.光纤的结构光纤是传输信息的主要介质，因此必须了解光纤的结构与分类、光纤的传光原理以及光纤的特性，制造光纤目的是用于光缆线路的施工，为了保证光纤能在各种敷设条件下和各种环境中长期使用，必须将光纤构成光缆。光纤是光导纤维的简称，它是一根像头发梢那么粗细的透明玻璃丝，是一种新的光波导。它是由两种不同折射率的玻璃材料控制而成。光纤呈圆柱形，它由纤芯、包层与涂敷层三大部分组成，如11所示。图1-1 光纤的构造纤芯：纤芯位于光纤的中心部位（直径d1= 9 50m），多模光纤的纤芯为50um，单模光纤的纤芯为910um，纤芯的成份是高纯度的二氧化硅，此外还掺有极
5、少量的掺杂剂（如二氧化锗，五氧化二磷），其作用是适当提高纤芯对光的折射率(n1)，用于传输光信号。包层：包层位于纤芯的周围（直径d2= 125m），其成份也是含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。而掺杂剂（如三氧化二硼）的作用则是适当降低包层对光的折射率(n2)，使之略低于纤芯的折射率，即n1 n2，这是光纤结构的关键，它是使光信号封闭在纤芯中传输。涂敷层：光纤的最外层是由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成的涂敷层，其作用是增加光纤的机械强度与可弯曲性。涂敷后的光纤外径约1.5毫米。纤芯的粗细、纤芯材料和包层材料的折射率，对光纤的特性起着决定性的影响。由纤芯和包层组成的我们称之为裸纤，它的强度、柔韧性较差
6、，在裸纤从高温炉拉出后2秒内进行涂覆，经过涂覆后的光纤才能制成光缆，才能满足通信传输的要求。我们通常所说的光纤就是指这种经过涂覆后的光纤。目前在通信中使用较为广泛的光纤有两种：紧套光纤与松套光纤，图12 a为紧套光纤，其预涂覆即一次涂覆层厚度为540um，缓冲层厚度为100um左右，其二次涂覆层即尼龙塑层外径为6090um。图12 b为松套光纤，又称光固化环氧树脂一次涂层光纤。有些骨架式光缆是不用松套管，而是将光纤直接置于光缆骨架的纤槽内，这类光纤的外径一般为2540um。图 12 套塑光纤的结构2按传输波长分类按传输波长分可分为：短波长光纤和长波长光纤，短波长光纤的波长为0.85um（0.8
7、0.9um），长波长光纤的波长为1.31.6um，主要有1.3um和1.55um两个窗口。波长为0.85um的多模光纤主要用于短距离市话中继线路或专用通信网等线路。长波长光纤主要用于干线传输。3按套塑结构分类按套塑结构可分为紧套光纤和松套光纤，紧套光纤和松套光纤见前叙。4单模光纤的分类（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1310nm附近的光纤。G.652光纤的零色散波长是由光纤材料石英的自然属性和简单的阶跃折射率光纤的波导特性决定的。（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1550nm附近的光纤，
8、它相对于标准单模光纤（G.652），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。ITU-T建议规定G.654光纤在22米长光缆上的截止波长1530nm，在短于2米长光缆上的一次涂敷光纤上的截止波长小于等于1600nm。G.654光纤的设计重点是降低1550nm的衰减，其零色散点仍然在1310nm附近，因而1550nm窗口的色散较高，可达18ps/(nm.km)。G.654光纤主要应用于需要很长再生段距离的海底光纤通信。（4）G.655光纤由于色散位移光纤（G.653）由于色散零点在1550nm附近，DWDM系统在零色散波长处工作很容易引起
9、四波混频效应（后面将讲述四波混频效应），对系统性能造成严重影响。为了避免该效应，将色散零点的位置从1550nm附近移开一定波长数，使色散零点不在1550nm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（NZDSF）。注意：G.653光纤是为了优化1550nm窗口的色散性能而设计的，但它也可以用于1310nm窗口的传输。 由于G.654 光纤和G.655 光纤的截止波长都大于1310nm，所以G.654光纤和G.655光纤不能用于1310nm窗口。1.2 光纤特性光纤的特性较多，这里从工程角度介绍一些所必须了解的主要性能。1.2.1光纤的损耗特性光纤的衰减或损耗是一个非常重要的、对
10、光信号的传播产生制约作用的特性。光纤的损耗限制了没有光放大的光信号的传播距离。光纤的损耗主要取决于吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三种损耗。1.吸收损耗光纤吸收损耗是制造光纤的材料本身造成的，包括紫外吸收、红外吸收和杂质吸收。（1）红外和紫外吸收损耗光纤材料组成的原子系统中，一些处于低能的电子会吸收光波能量而跃迁到高能级状态，这种吸收的中心波长在紫外的0.16m处，吸收峰很强，其尾巴延伸到光纤通信波段，在短波长区，吸收峰值达1dB/km，在长波长区则小得多，约0.05dB/km。在红外波段光纤基质材料石英玻璃的Si-O键因振动吸收能量，这种吸收带损耗在9.1m、12.5m及21m处峰值可达10dB
11、/km以上,因此构成了石英光纤工作波长的上限。红外吸收带的带尾也向光纤通信波段延伸。但影响小于紫外吸收带。在=1.55m时，由红外吸收引起的损耗小于0.01dB/km。（2）氢氧根离子（OH-）吸收损耗在石英光纤中，O-H键的基本谐振波长为2.73m，与Si-O键的谐振波长相互影响，在光纤的传输频带内产生一系列的吸收峰，影响较大的是在1.39、1.24及0.95m波长上，在峰之间的低损耗区构成了光纤通信的三个传输窗口。目前，由于工艺的改进，降低了氢氧根离子（OH-）浓度，这些吸收峰的影响已很小。（3）金属离子吸收损耗光纤材料中的金属杂质，如：金属离子铁（Fe3+）、铜（Cu2+）、锰（Mn3+
12、）、镍（Ni3+）、钴（Co3+）、铬（Cr3+）等，它们的电子结构产生边带吸收峰（0.51.1m），造成损耗。现在由于工艺的改进，使这些杂质的含量低于10-9以下，因此它们的影响已很小。在光纤材料中的杂质如氢氧根离子（OH-）、过渡金属离子（铜、铁、铬等）对光的吸收能力极强，它们是产生光纤损耗的主要因素。因此要想获得低损耗光纤，必须对制造光纤用的原材料二氧化硅等进行十分严格的化学提纯，使其纯度达99.9999%以上。2.散射损耗由于材料的不均匀使光散射而引起的损耗称为瑞利散射损耗。瑞利散射损耗是光纤材料二氧化硅的本征损耗。它是由材料折射指数小尺度的随机不均匀性所引起的。在光纤制造过程中，二氧
13、化硅材料处于高温熔融状态，分子进行无规则的热运动。在冷却时，运动逐渐停息。当凝成固体时，这种随机的分子位置就在材料中“冻结”下来，形成物质密度的不均匀，从而引起折射指数分布不均匀。这些不均匀，像在均匀材料中加了许多小颗粒，其尺度很小，远小于波长。当光波通过时，有些光子就要受到它的散射，从而造成了瑞利散射损耗，这正像大气中的尘粒散射了光，使天空变蓝一样。瑞利散射的大小与光波长的四次方成反比。因此对短波长窗口的影响较大。另外，在制造光纤的过程中，在纤芯和包层交界面上出现某些缺陷、残留一些气泡和气痕等。这些结构上有缺陷的几何尺寸远大于光波，引起与波长无关的散射损耗，并且将整个光纤损耗增加。3.弯曲损
14、耗光纤的弯曲会引起辐射损耗。实际中，光纤可能出现两种情况的弯曲：一种是曲率半径比光纤直径大得多的弯曲。（例如，在敷设光缆时可能出现这种弯曲）；一种是微弯曲，产生微弯曲的原因很多，光纤和光缆的生产过程中，限于工艺条件，都可能产生微弯曲。不同曲率半径的微弯曲沿光纤随机分布。大曲率半径的弯曲光纤比直光纤中传输的模式数量要少，有一部分模式辐射到光纤外引起损耗；随机分布的光纤微弯曲，将使光纤中产生模式耦合，造成能量辐射损耗。光纤的弯曲损耗不可避免，因为不能保证光纤和光缆在生产过程中或是在使用过程中，不产生任何形式的弯曲。弯曲损耗与模场直径有关。G.652光纤在1550nm波长区的弯曲损耗应不大于1dB，
15、G.655光纤在1550nm波长区的弯曲损耗应不大于0.5dB。弯曲损耗对光纤衰减常数的影响不大；决定光纤衰减常数的损耗主要是吸收损耗和散射损耗。4.衰减系数损耗是光纤的主要特性之一，描述光纤损耗的主要参数是衰减系数。图13 光纤的特性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。衰减系数是光纤最重要的特性参数之一。因为在很大程度上它决定了光纤通信的传输距离。在单模光纤中有两个低损耗区域，分别在1310nm和1550nm附近，也就是我们通常说的1310nm窗口和1550nm窗口，1550nm窗口又可以分为C-band（1525nm1562nm）和L-band（1565nm1610nm）。1.2.2 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，因而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，
