高鐵通信光纜線路維護基礎補強培訓班

1、2012年高鐵通信光纜線路維護基礎培訓,廣州通信段 2012.6,主要內(nèi)容,一、光纖通信技術發(fā)展概述 二、光纖和光纜 三、光纜的接續(xù)和測試 四、儀表使用介紹,一、光纖通信技術發(fā)展概述,為什么要發(fā)展光通信 中波短波微波光纖 光通信的發(fā)展史 1880年，貝爾發(fā)明了光電話； 1960年，美梅曼發(fā)明了第一個紅寶石激光器； 1962年，霍爾等研制出了半導體激光器； 1966年，高錕發(fā)表了一篇奠定光纖通信基礎的論文； 1970年，康寧公司首先制成了20dB/km的低損耗石英光纖； 1974年，多模光纖損耗降到了2dB/km； 1976年，獲得了1310和1550兩個低損耗的長波長窗口； 1980年，155

2、0窗口處的光纖損耗低至0.2dB/km； 80年代中期，已經(jīng)獲得小于0.4 dB/km和0.25 dB/km的商用光纖；,二、光纖和光纜,光纖通信的主要特點,通信容量大，傳輸距離長 抗電磁干擾，傳輸質(zhì)量佳 信號串擾小，保密性能好 原材料豐富，節(jié)省了有色金屬，環(huán)保 光纖尺寸小，質(zhì)量輕，便于敷設和運輸 光纜適應性強，壽命長,光纖通信的傳輸窗口,短波長窗口，波長為850nm； 長波長窗口，波長為1310 nm和1550 nm,光纖通信系統(tǒng)的分類,按傳輸波長劃分 短波長、長波長、超長波長 按光纖傳導模式數(shù)量劃分 多模光纖、單模光纖,有關光纖、光纜的標準體系,ITU-T：國際電信聯(lián)盟電信標準部門 ISO

3、：國際標準化組織 IEC：國際電工委員會 ETSI：歐洲電信標準協(xié)會 ANSI：美國國家標準協(xié)會 GB：國家標準(國家技術監(jiān)督局) YD：通信行業(yè)標準(信息產(chǎn)業(yè)部) TB：通信行業(yè)標準(鐵道部),光纖的結構,1、D為光纖纖芯直徑或模場直徑，單模光纖的模場直徑為9-10 m。多模光纖的模場直徑為50或62.5 m。 2、 n1 n2,光纖的分類,按光纖材料分 石英光纖、全塑光纖 按光纖剖面折射率分 階躍型光纖、漸變型光纖 按傳輸?shù)哪Ｊ椒?多模光纖、單模光纖 按ITU-T建議分:,G651光纖，梯度折射率多模光纖。 G652光纖，標準單模光纖 ( NDSF) 。 G653光纖，色散位移單模光纖(D

4、SF) 。 G654光纖，截止波長位移單模光纖 G655光纖，非零色散位移單模光纖 (NZ-DSF) G656光纖，寬帶光傳輸用的非零色散位移單模光纖 G.657光纖，彎曲不敏感單模光纖,G.652光纖,常規(guī)單模光纖或非色散位移光纖 零色散波長在1.31m處，在1.55m處衰減最小，但有較大的正色散，約為18ps/(nmkm)。 工作波長既可選用1.31m ，又可選用1.55m。最佳工作波長在1.31m 。 利用G.652光纖進行速率為2.5Gb/s以上的信號長途傳輸時，必須引入色散補償光纖進行色散補償，并需引入更多的摻鉺光纖放大器來補償由于引入色散補償光纖所產(chǎn)生的損耗。,G.652光纖,可進

5、一步分為G.652A、 G.652B、 G.652C G.652A光纖主要適用于ITU-T G.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的高至STM-16的單通道SDH傳輸系統(tǒng)。 G.652B光纖主要適用于ITU-T G.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的高至STM-64的單通道SDH傳輸系統(tǒng)及直到STM-64的ITU-T G.692帶光放大的波分復用傳輸系統(tǒng)。,光纜的型號,光纜的型式代號是由分類、加強構件、派生(形狀、特性等)、護套和外護層五部分組成。, 光纜分類代號及其意義,GY：通信用室(野)外光纜； GR：通信用軟光纜； GJ：通信用室(局)內(nèi)光纜； G

6、S：通信用設備內(nèi)光纜； GH：通信用海底光纜； GT：通信用特殊光纜； GW：通信用無金屬光纜。, 加強構件的代號及其意義,無符號：金屬加強構件； F：非金屬加強構件； G：金屬重型加強構件； H：非金屬重型加強構件。, 派生特征的代號及其意義,B：扁平式結構； Z：自承式結構； T：填充式結構； S：松套結構。 注：當光纜型式兼有不同派生特征時，其代號字母順序并列。, 護套的代號及其意義,Y：聚乙烯護套； V：聚氯乙烯護套； U：聚氨酯護套； A：鋁、聚乙烯護套； L：鋁護套； Q：鉛護套； G：鋼護套； S：鋼、鋁、聚乙烯綜合護套。, 外護層的代號及其意義,外護層是指鎧裝層及鎧裝層外面的外

7、被層，參照國標GB2952-82的規(guī)定，外護層采用兩位數(shù)字表示，各代號的意義如表2.4所示。,光纜的典型結構,光纜的基本結構按纜芯組件的不同一般可以分為層絞式、骨架式、束管式和帶狀式四種。我國及歐亞各國用的較多的是傳統(tǒng)結構的層絞式和骨架式兩種。,層絞式,層絞式光纜的結構類似于傳統(tǒng)的電纜結構方式，故又稱為古典式光纜。,骨架式,骨架式光纜中的光纖置放于塑料骨架的槽中，槽的橫截面可以是 V形、U 形或其他合理的形狀，槽的縱向呈螺旋形或正弦形，一個空槽可放置510根一次涂覆光纖。,束管式,束管式結構的光纜近年來得到了較快的發(fā)展。它相當于把松套管擴大為整個纜芯，成為一個管腔，將光纖集中松放在其中。,帶狀

8、式,帶狀式結構的光纜首先將一次涂覆的光纖放入塑料帶內(nèi)做成光纖帶，然后將幾層光纖帶疊放在一起構成光纜芯。,三、光纜的接續(xù)和測試,光纖連接方式的分類,連接器的主要結構,雙錐結構 V型槽結構 球面定心結構 透鏡耦合結構 套管結構,原理：,當插針的外同軸度、外圓柱面和端面以及套筒的內(nèi)孔加工得非常精密時，兩根插針在套筒中對接，就實現(xiàn)了兩根光纖對準。,連接器的主要指標,插入損耗 插入損耗越小越好 回波損耗 回波損耗愈大愈好，以減少反射光對光源和系統(tǒng)的影響。 重復性 互換性,常用的光纖連接器,FC系列連接器 用螺紋連接，外部零件采用金屬材料制作的連接器，是我國電信網(wǎng)采用的主要品種。 SC型連接器 由日本NT

9、T公司研制，外殼采用工程塑料，矩形結構，便于密集安裝，可直接插拔，使用方便，操作空間小。主要用于光纖局域網(wǎng)、用戶網(wǎng)和CATV中。 ST型連接器 由AT&T公司開發(fā)，采用帶鍵的卡口式鎖緊機構，確保連時準確對中。,光纜接續(xù),光纜接頭工序 1、接頭盒內(nèi)部組件安裝和光纜護套組件的安裝； 2、開剝光纜，去除光纜外護套并清擦光纜內(nèi)的填充油膏； 3、將光纜固定在接頭盒上，并固定加強芯； 4、辨別束管色譜，給束管編號并將束管固定； 5、去除束管、辨別光纖色譜、套上熱熔管； 6、光纖接續(xù)，同時監(jiān)測接續(xù)質(zhì)量； 7、余留光纖的收容（盤纖）； 8、光纜內(nèi)金屬構建的連接以及各種監(jiān)測線的安裝； 9、接頭盒的封裝及固定。,

10、常用接頭盒介紹,套筒式接頭盒,開邊式接頭盒,無論接頭盒何種型號，構造原理基本相同，由保護罩部分、固定組件、接頭盒密封組件以及容纖盤（又叫收容盤）四部分組成。,光纜線路測試,目前中繼段光纖損耗測量所采取的方法一般是光源、光功率計和光時域反射儀相結合的方法。 (1)光源、光功率計測量全程損耗 從中繼段光纖損耗是要求在已成端的連接插件狀態(tài)下進行測量來說,這種插入法是唯一能夠反映帶連接插件線路損耗的測量方法。 這種方法測量結果比較可靠,其測量的偏差,主要來自于儀表本身以及被測線路連接器插件的質(zhì)量。,光纜線路測試,(2)后向法(OTDR) 后向法雖然也可以測量帶連接器插件的光線路損耗,但由于一般的OTD

11、R都有盲區(qū),使近端光纖連接器介入損耗、成端連接點接頭損耗無法反映在測量值中；同樣對成端的連接器尾纖的連接損耗由于離尾部太近也無法定量顯示。因此OTDR測值實際上是未包括連接器在內(nèi)的線路損耗。 以上兩種測試方法各有利弊:前者比較準確,但不直觀；后者能夠提供整個線路的后向散射信號曲線,但反映的數(shù)據(jù)不是線路損耗的確切值。如果采取兩種方法相結合的方法則能既真實又直觀地反映光纖線路全程損耗情況。這種測試方法在目前光纜施工中應用較為廣泛。,四、儀表使用介紹,單纖熔接機,單纖熔接機使用介紹,使用方法 1.電源連接 2.啟動熔接機 3.狀態(tài)設置 4.自動熔接 5.熱束管加熱,單纖熔接機使用介紹,供電方式可以由

12、備用電池直接供電，也可以用220V交流電供電。 專用蓄電池充電時間約為2.5-3小時，充滿后插入機內(nèi)即可。 接交流電壓為220V，采用發(fā)電機供電時，需接入穩(wěn)壓器后方可接入熔接機。,以熔接標準單模光纖（SM）為例,熔接光纖： 將2根光纖中的一根穿過熱縮保護套管。 除去光纖涂敷，用酒精清潔裸光纖，并將裸纖用切割刀切成適當?shù)拈L度。 機器復位完畢后，打開防風蓋，把制備好的光纖放入V型槽中，在光纖放置過程中千萬別讓光纖端面污染。把光纖放好后輕輕合上夾子把光纖壓好。 合上防風蓋，按一下“SET”鍵。 光纖進入了自動熔接過程。 熔接完畢后，打開防風蓋，取出光纖，合上防風蓋，按下RESET鍵回位。,以熔接標準

13、單模光纖（SM）為例,熱縮管加熱 打開加熱器壓鉗及蓋。 移動纖芯熱縮管復蓋到熔接點及裸纖部分，置于加熱器上。 關上加熱器壓鉗及蓋。 按下“HEAT”鍵，加熱器進入工作狀態(tài)：拉力試驗-加熱補強-結束時蜂鳴器鳴叫聲-加熱器停止工作。 取出補強后的光纖。,什么是OTDR（光時域反射儀？）,OTDR主要的測試項目, 距離： 光纖上各特征點，光纖尾端或斷裂處的位置 光纖長度 損耗： 單個熔點衰耗 微彎損耗 整根光纖端到端的總衰耗 光纖平均每公里的平均損耗 反射： 連接器等反射事件點反射系數(shù)（或回波損耗）的大小。,OTDR的背向散射,光纖上的事件：非反射事件,光纖上的事件：反射事件,衰耗,反射,OTDR

14、顯示,熔接,彎折,活動連接器,機械固定接頭,斷裂,光纖尾端,機械固定接頭，活動連接器和光纖斷裂都會引起光的反射和衰耗，OTDR上有相似的顯示結果,光纖尾端,(非反射),反射,無規(guī)則的光纖尾端,OTDR 測量顯示,熔接,彎折,活動連接器,機械固定接頭,斷裂,光纖尾端,偽增益現(xiàn)象,為了得到準確熔接衰減值，可從二邊測該熔點并取平均值,背向散射系數(shù)光纖AB,B,A,熔接,彎折,活動連接器,機械固定接頭,斷裂,光纖尾端,OTDR 測量顯示,OTDR（安立OTDR：型號MT9081 ）,OTDR（故障定位）,一、自動測量： 1、自動測量光纖中的故障點。事件的位置：如超過設定域值的接續(xù)點或反射點自動檢測并在

15、事件表中列出。檢測到事件中可能是故障的點也單獨列出。在自動測量模式下，自動設置最佳的測試距離范圍、脈沖寬度、平均化設置等參數(shù)。,OTDR（故障定位）,2、設定閾值,波長,自動檢測,接續(xù)損耗,回損,光纖遠端,合格/不合格,損耗（熔接）,損耗（反射的：連接器，機械的）,回損,光纖損耗,全損耗,全回損,平均損耗,無,無,無,無,無,無,無,測試條件,閾值,其它,標題,改變波長,關閉,測試,保存DFN,讀取DFN,對比測試,按上/下鍵移動光標，按“Enter”鍵確認,你可以改變插入損耗的閾值,OTDR（故障定位）,5、測量：按“F4”鍵開始測量,取消測量,平均化中,停止測量,測試,縮放&移動,菜單,改

16、變顯示,軌跡分析,自動縮放,測試條件,上一事件,下一事件,縮放&移動,測試,OTDR（故障定位）,6、測量結果畫面,OTDR（故障定位）,7、沒有得到精確測量結果的實例,測試條件,自動縮放,事件編輯,接續(xù)損耗&回損,衰耗&全回損,實時,測試,縮放&移動,標記,菜單,光連接器連接不正常或光纖的近端有斷裂,OTDR（故障定位）,保存測試結果:按鍵選擇 保存文件，按 鍵，打開保存畫面 。 保存測試結果：定義文件夾 。 保存測試結果：輸入文件名。曲線命名以如下格式：（波長）（測試起點至測試終點）（光纜名稱芯數(shù)）_（纖號） 如：1550株洲西至長沙南廣左光纜32_8.sor,OTDR（故障定位）,二、手

17、動設置測量： 手動設置測量與自動設置測量一樣自動檢測光纖的故障點。與 自動 設置測量的不同點是用戶可以自己設置測試距離范圍、脈沖寬度和平均設置（次數(shù)或時間）。,按上/下鍵移動光標，按“Enter”鍵確認,對比測試,讀取DFN,保存DFN,測試,測試條件（故障定位）,設置模式,設置模式,事件,測量參數(shù),波長,距離范圍,脈寬,平均化,手動,自動搜索,次,域值,測試條件,其它,標題,改變波長,返回,OTDR（故障定位）,表： 脈沖寬度和距離范圍之間的關系,OTDR（軌跡分析）,復習重點一：,型號為GYTZA53-B1.1的光纜,其中字母代號GY表示通信用室外光纜，字母T表示填充式結構，字母Z表示阻燃

18、型外護套。 重接一次接頭耗損0.3m光纜，因此接頭處的光纜余留長度應為0.81.5m。 光纜線路維護定期測試必備儀表包括光源、光功率計、光時域反射儀。 光纖按傳輸?shù)哪Ｊ椒郑煞譃槎嗄９饫w和單模光纖。 按照傳輸模式來分，采用的光纜是G.652常規(guī)單模光纖，傳輸帶寬為104105MHzkm 光纜接續(xù)封裝接頭盒時，應按照從一端到另外一端緊固的順序，先集中緊固一個部位，再集中緊固另外一個部位的方法。 光纜外徑按照14mm計算，在基地內(nèi)直埋余留盤圈光纜時，光纜的彎曲半徑最少要達到280mm以上，才符合維護要求。 直埋光纜的隨工檢查，應關注施工時的光纜規(guī)格，光纜埋深及溝底處理，接頭坑的位置和規(guī)格，預留長度和盤放質(zhì)量、光纜接續(xù)及接頭安裝質(zhì)量，光纜與其他地下設施的最小間距，回填土夯實質(zhì)量等。 從GYTZA53-8B1.1的光纜截面看，松套管的顏色為蘭色