Allgemeine Glasfaserspezifikationen
Glasfaserabmessungen:
1) Single-Mode-Kerndurchmesser: 9/125 μm, 10/125 μm
2) Mantelaußendurchmesser (2D)=125μm
3) Außendurchmesser der ersten-Schicht=250μm
4) Pigtail: 300 μm
5) Multimode:
50/125 μm, europäischer Standard
62,5/125 μm, US-Standard
6) Industrie-, Medizin- und Niedriggeschwindigkeitsnetzwerke: 100/140 μm, 200/230 μm
7) Kunststoff: 98/1000 μm, wird in der Automobilsteuerung verwendet
Glasfaserdämpfung
Zu den Hauptfaktoren, die eine Glasfaserdämpfung verursachen, gehören: Eigenverlust, Biegung, Kompression, Verunreinigungen, Ungleichmäßigkeit und Spleißen.
Eigenverlust: Dies bezieht sich auf den Eigenverlust der Faser, einschließlich Rayleigh-Streuung und Eigenabsorption.
Biegeverlust: Wenn die Faser gebogen wird, geht durch Streuung ein Teil des Lichts in der Faser verloren, was zu Verlusten führt. Extrusion: Verlust, der durch die geringfügige Biegung optischer Fasern bei Druckeinwirkung entsteht.
Verunreinigungen: Verlust, der durch Verunreinigungen innerhalb der optischen Faser verursacht wird, die das sich darin ausbreitende Licht absorbieren und streuen.
Un-Gleichmäßigkeit: Verlust, der durch den un-gleichmäßigen Brechungsindex des optischen Fasermaterials verursacht wird.
Aufspaltung: Verluste, die beim Spleißen von Glasfasern entstehen, wie zum Beispiel: Fehlausrichtung (Koaxialitätsanforderung für Single-mode-Fasern beträgt weniger als 0,8 μm), Nicht-Rechtwinkligkeit der Endfläche zur Achse, unebene Endfläche, nicht übereinstimmender Kerndurchmesser und schlechte Qualität des Fusionsspleißes.
Arten von optischen Kabeln
1) Nach Verlegemethode: Selbsttragende optische Luftkabel, optische Kanalkabel, armierte erdverlegte optische Kabel und optische Unterseekabel.
2) Nach Kabelstruktur: Optische Bündeladerkabel, verseilte optische Kabel, eng anliegende optische Kabel, optische Bandkabel, nicht-metallische optische Kabel und verzweigbare optische Kabel.
3) Nach Anwendung: Optische Kommunikationskabel für lange -Distanzen, optische Kabel für kurze-Distanzen im Freien, optische Hybridkabel und optische Gebäude-kabel für den Innenbereich. Spleißen und Terminieren von Glasfaserkabeln
Das Spleißen und Anschließen von Glasfaserkabeln sind grundlegende Fähigkeiten, die das Wartungspersonal für Glasfaserkabelleitungen beherrschen muss.
Spleißtechniken für Glasfaserkabel können wie folgt kategorisiert werden:
1) Spleißtechniken für Glasfaserkabel und Spleißtechniken für Glasfaserkabel.
2) Der Abschluss von Glasfaserkabeln ähnelt dem Spleißen von Glasfaserkabeln, der Vorgang unterscheidet sich jedoch aufgrund der unterschiedlichen Steckermaterialien.
Arten von Glasfaserspleißen
Glasfaserkabelspleiße können im Allgemeinen in zwei Hauptkategorien unterteilt werden:
1) Feste Glasfaserspleiße (allgemein bekannt als tote Verbindungen). Diese werden typischerweise mithilfe von Glasfaser-Fusionsspleißgeräten erreicht und für direkte Glasfaserkabelverbindungen verwendet.
2) Flexible Glasfaserverbindungen (allgemein als Live-Verbindungen bekannt). Diese werden über lösbare Steckverbinder (allgemein als Live-Verbindungen bekannt) verbunden. Sie werden für Glasfaser-Patchkabel, Geräteverbindungen usw. verwendet.
Aufgrund der Unvollständigkeit der Faserendfläche und des ungleichmäßigen Drucks auf die Faserendfläche ist der Verbindungsverlust beim Fusionsspleißen mit Einzelentladung relativ hoch. Derzeit wird ein Fusionsspleißverfahren mit zwei -Entladungen verwendet. Zunächst wird die Faserendfläche vorgewärmt und entladen, um die Endfläche zu formen und Staub und Schmutz zu entfernen. Gleichzeitig sorgt das Vorwärmen für einen gleichmäßigen Druck auf die Faserendfläche.
Methoden zur Überwachung des Verlusts von Glasfaserverbindungen
Es gibt drei Methoden zur Überwachung des Verlusts einer Glasfaserverbindung:
1. Überwachung an einem Fusionsspleißgerät.
2. Überwachung mit einer Lichtquelle und einem optischen Leistungsmesser.
3. OTDR-Messmethode.
Operationsmethode für Glasfaserspleißen
Das Spleißen von Glasfasern umfasst im Allgemeinen fünf Schritte:
1. Faserendflächenbehandlung.
2. Faserspleißen und Installation.
3. Faserfusionsspleißen.
4. Schutz von Glasfaseranschlüssen.
5. Zurückhaltung überschüssiger Ballaststoffe.
Das Spleißen des gesamten optischen Kabels erfolgt üblicherweise nach folgenden Schritten:
Schritt 1: Bestimmen Sie die erforderliche Länge, abisolieren Sie das optische Kabel und entfernen Sie die Hülle.
Schritt 2: Reinigen und entfernen Sie das Vaseline-Füllmaterial im Inneren des optischen Kabels.
Schritt 3: Bündeln Sie die Lichtwellenleiter.
Schritt 4: Überprüfen Sie die Anzahl der Glasfaserkerne, passen Sie die Glasfaserkabel an und überprüfen Sie die Farbcodes auf Fehler.
Schritt 5: Kernspleißung verstärken;
Schritt 6: Verbinden Sie verschiedene Hilfskabelpaare, einschließlich Versorgungskabelpaare, Steuerkabelpaare, abgeschirmte Erdungskabel usw. (sofern eines der oben genannten Kabelpaare vorhanden ist).
Schritt 7: Glasfaserspleißen.
Schritt 8: Schutzbehandlung für Glasfaserstecker;
Schritt 9: Behandlung der Glasfaserüberschussfaserspeicherung;
Schritt 10: Schließen Sie das Spleißen des optischen Kabelmantels ab.
Schritt 11: Schutz des optischen Kabelsteckers.
Glasfaserverlust
1310 nm: 0,35 ~ 0,5 dB/km
1550 nm: 0,2 ~ 0,3 dB/km
850 nm: 2,3 ~ 3,4 dB/km
Verlust des Glasfaser-Fusionsspleißes: 0,08 dB/Schwamm
Glasfaser-Fusionsspleiß 1 Spleiß/2 km
Allgemeine Glasfaser-Terminologie
1) Dämpfung
Dämpfung: Der Lichtverlust am Kontaktpunkt mit dem optischen Kabel. Energieverlust während der Übertragung in Glasfaser: Single-Mode-Faser 1310 nm: 0,4–0,6 dB/km; 1550 nm: 0,2–0,3 dB/km; Kunststoff-Multimode-Faser: 300 dB/km
2) Streuung
Dispersion: Die Erweiterung der Bandbreite, die dadurch verursacht wird, dass ein Lichtimpuls eine bestimmte Distanz entlang einer optischen Faser zurücklegt. Dies ist der Hauptfaktor, der die Übertragungsrate begrenzt.
Intermodale Dispersion: Tritt nur in Multimode-Fasern auf, da sich unterschiedliche Lichtmodi auf unterschiedlichen Wegen ausbreiten.
Materialdispersion: Licht unterschiedlicher Wellenlänge breitet sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aus.
Wellenleiterdispersion: Tritt auf, weil sich Lichtenergie im Kern und Mantel mit leicht unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausbreitet. Bei Single-Mode-Fasern ist es sehr wichtig, die Dispersion durch Änderung der inneren Struktur der Faser zu ändern.
G.652 Nulldispersionspunkt um 1300 nm
G.653 Nulldispersionspunkt um 1550 nm
G.654 Faser mit negativer Dispersion
G.655 Dispersion-verschobene Faser
Vollwellenfaser-
3) Streuung
Aufgrund von Unvollkommenheiten in der Grundstruktur des Lichts geht Lichtenergie verloren und die Lichtübertragung weist keine gute Ausrichtung mehr auf.
Grundlagen des Glasfasersystems
Grundlegende Architektur und Funktionen von Glasfasersystemen:
1. Sendeeinheit: Wandelt elektrische Signale in optische Signale um;
2. Übertragungseinheit: Das Medium, das optische Signale überträgt;
3. Empfangseinheit: Empfängt optische Signale und wandelt sie in elektrische Signale um;
4. Anschließen von Geräten: Verbinden Sie Glasfaserkabel mit Lichtquellen, Fotodetektoren und anderen Glasfaserkomponenten.
Gängige Steckverbindertypen
Der Teil vor dem „/“ gibt das Steckermodell für den Pigtail an.
Der Teil nach dem „/“ gibt die Querschnittsverarbeitungsmethode an.
Der „SC“-Stecker (Square Connector/Standard Connector/Subscriber Connector) ist ein Standard-Vierkantstecker aus technischem Kunststoff, der Vorteile wie hohe Temperaturbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit bietet. SC-Stecker werden im Allgemeinen für optische Schnittstellen auf der Seite der Übertragungsgeräte verwendet.
Der „LC“-Stecker (Lucent Connector) ähnelt in seiner Form dem SC-Stecker, ist jedoch etwas kleiner.
Der „FC“-Stecker (Ferrule Connector) ist ein Metallstecker, der typischerweise auf der ODF-Seite verwendet wird. Metallsteckverbinder haben eine längere Steckzykluslebensdauer als Kunststoffsteckverbinder.
Der „ST“ (Straight Tip) ist ein einrastender Rundverbinder, ebenfalls aus Metall.
Endflächentyp des Steckverbinders
PC (Physical Contact): Its connector cross-section is flat. Return loss: >40 dB
UPC (UltraPolished Connectors): Der Stecker ist gebogen. Rückflussdämpfung: 50 dB ~ 55 dB
APC (AnglePolished Connector): The cross-section has an 8-degree inclined contact surface. Return loss: >60 dB
Koppler
Hauptfunktion: Optische Signale umverteilen. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören Glasfasernetzwerke, insbesondere lokale Netzwerke (LANs), und Geräte mit Wellenlängenmultiplex (WDM).
Grundstruktur: Koppler sind bidirektionale passive Geräte. Zu den Grundtopologien gehören Baum- und Sterntopologien. Ein entsprechender Kopplertyp ist der Splitter.
Wellenlängenmultiplexer
WDM-Wellenlängenmultiplexer überträgt mehrere optische Signale mit unterschiedlichen Frequenzen und Farben innerhalb einer einzigen optischen Faser. Ein Wellenlängenmultiplexer koppelt mehrere optische Signale in dieselbe Faser; Ein Dewavelength-Division-Multiplexer trennt diese Signale von einer einzelnen optischen Faser.
Wellenlängenmultiplexer (Abbildung)
Sendeeinheit
Empfangseinheit
Digitale Kommunikation über Glasfaser
Impulsdefinitionen in digitalen Systemen:
1. Amplitude: Die Höhe des Impulses, die die optische Leistung in Glasfasersystemen darstellt.
3. Abfallzeit: Die Zeit, die der Puls benötigt, um von 90 % seiner Amplitude auf 10 % abzufallen.
2. Anstiegszeit: Die Zeit, die der Puls benötigt, um von 10 % seiner maximalen Amplitude auf 90 % anzusteigen.
4. Impulsbreite: Die Breite des Impulses bei 50 % Amplitude, ausgedrückt in der Zeit.
5. Periode: Die spezifische Zeit des Impulses, die Zeit, die benötigt wird, um einen Zyklus abzuschließen.
6. Extinktionsverhältnis: Das Verhältnis der optischen Leistung eines 1-Signals zur optischen Leistung eines 0-Signals.
Definitionen häufig verwendeter Einheiten in der Glasfaserkommunikation:
1. dB=10 log10 (Pout / Pin)
Pout: Ausgangsleistung; Pin: Eingangsleistung
2. dBm=10 log10 (P / 1mW)
Eine weit verbreitete Einheit in der Nachrichtentechnik;
Stellt normalerweise die optische Leistung mit 1 Milliwatt als Referenz dar;
Beispiel: –10 dBm bedeutet eine optische Leistung von 100 µW.
3. dBu=10 log10 (P / 1µW)
