光传输线路与设备维护课件.ppt

1、 国家示范高等职业教育建设单位电子信息工程技术专业教研室电子信息工程技术专业教研室光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件 国家示范高等职业教育建设单位课程学习情境光缆线路基本维护情境1光缆线路技术维护 光缆线路故障处理维护 光传输设备基础维护 光传输设备配置维护 光传输设备故障处理维护情境2情境3情境4情境5情境6光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件 国家示范高等职业教育建设单位情境导入 案 例 某公司建设12芯光缆，早期传输容量需求不大，只使用了4芯。几年之后，随着业务的增多，早期传输系统满足不了要求，准备使用另外4芯，结果发现：其余8芯已达不到使用要求。光传输线路与设备维护学

2、习工作页 ppt 课件情境二：光缆线路技术维护通过学习和实践，学生能够正确使用仪表完成技术维护任务。 光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件 国家示范高等职业教育建设单位情境2教学目标学完本学习情境1，你应：能熟知光纤分类及应用；理解常用光纤特性指标；根据光缆线路技术维护项目和维护周期，制订维护作业计划；正确使用光功率计和光时域反射仪（OTDR）进行测量，完成光纤长度、定位查找、损耗测试。能正确填写技术维护测试记录。光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件 国家示范高等职业教育建设单位知识学习储备光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件 国家示范高等职业教育建设单位知识学习准备u

3、光纤光纤分类和种类u光纤常用特性指标与光纤标准体系u单模和多模光纤的特性及应用光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件 国家示范高等职业教育建设单位 若按传输模的数量分类可分为多模光纤和单模光纤 若按传输波长分类可分为短波长光纤和长波长光纤 若按套塑结构分类可分为紧套光纤和松套光纤光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件 国家示范高等职业教育建设单位 1按传输模数分类 按传输模的数量不同，光纤分为多模光纤和单模光纤。 光在阶跃折射率光纤中的传播光传输线路与设备维护学习工作页 ppt 课件 国家示范高等职业教育建设单位 （1）多模光纤 当光纤的几何尺寸（主要是芯径d1）远大于光波波长时（

4、约1m），光纤传输的过程中会存在着几十种乃至几百种传输模式，这样的光纤称为多模光纤。 国家示范高等职业教育建设单位（2）单模光纤 当光纤的几何尺寸（主要是芯径d1 ）较小，与光波长在同一数量级，如芯径d1 在4m10m范围，这时，光纤只允许一种模式（基模）在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为单模光纤。 国家示范高等职业教育建设单位光在单模光纤中的传播轨迹 国家示范高等职业教育建设单位 2按传输波长分类 光纤可分为短波长光纤和长波长光纤。 短波长光纤的波长为0.85m（0.8m0.9m） 长波长光纤的波长为1.3m1.6m，主要有1.31m和1.55m两个窗口。 3按套塑结构分类 按

5、套塑结构不同，光纤可分为紧套光纤和松套光纤。 国家示范高等职业教育建设单位 4单模光纤的分类 ITU-T建议规范了G.652、G.653、G.654和G.655四种单模光纤。 国家示范高等职业教育建设单位（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1 310nm附近的光纤。 国家示范高等职业教育建设单位（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1 550nm附近的光纤，它相对于G.652光纤，色散零点发生了移动，所以叫色散位移光纤。 国家示范高等职业教育建设单位（3）G.654光纤 G.654光纤是截止

6、波长移位的单模光纤。其设计重点是降低1 550nm的衰减，其零色散点仍然在1 310nm附近，因而1 550nm窗口的色散较高。G.654光纤主要应用于海底光纤通信。 国家示范高等职业教育建设单位（4）G.655光纤 由于G.653光纤的色散零点在1 550nm附近，DWDM系统在零色散波长处工作易引起四波混频效应。为了避免该效应，将色散零点的位置从1 550nm附近移开一定波长数，使色散零点不在1 550nm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（NDSF）。 国家示范高等职业教育建设单位 这四种单模光纤的主要性能指标是衰减、色散、偏振模色散（ PMD）和模场直径 。 另

7、：G.653光纤是为了优化1 550nm窗口的色散性能而设计的，但它也可以用于1 310nm窗口的传输。由于G.654光纤和G.655光纤的截止波长都大于1 310nm，所以G.654光纤和G.655光纤不能用于1 310nm窗口。 国家示范高等职业教育建设单位光纤的几何特性芯直径包层直径纤芯/包层同心度不圆度光纤翘曲度 国家示范高等职业教育建设单位 1芯直径多模光纤的芯直径为503m。 2包层直径多模及单模光纤的包层直径均要求为1253m。 国家示范高等职业教育建设单位 光纤的光学特性折射率分布最大理论数值孔径模场直径截止波长 国家示范高等职业教育建设单位 光纤的传输特性损耗特性色散特性机械

8、特性温度特性 国家示范高等职业教育建设单位1光纤的损耗特性 光波在光纤中传输，随着传输距离的增加，而光功率强度逐渐减弱，光纤对光波产生衰减作用，称为光纤的损耗（或衰减）。 光纤的损耗限制了光信号的传播距离。光纤的损耗限制了光信号的传播距离。 国家示范高等职业教育建设单位光纤的损耗主要因素吸收损耗散射损耗弯曲损耗 （1）吸收损耗 光纤吸收损耗是制造光纤的材料本身造成的损耗，包括紫外吸收、红外吸收和杂质吸收。 国家示范高等职业教育建设单位 （2）散射损耗 由于材料的不均匀使光信号向四面八方散射而引起的损耗称为瑞利散射损耗。 光纤制造中，结构上的缺陷会引起与波长无关的散射损耗。 国家示范高等职业教育

9、建设单位（3）弯曲损耗 光纤的弯曲会引起辐射损耗。 决定光纤衰减常数的损耗主要是吸收损耗和散射损耗，弯曲损耗对光纤衰减常数的影响不大 。 国家示范高等职业教育建设单位 （4）衰减系数 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。它是描述光纤损耗的主要参数。 国家示范高等职业教育建设单位光纤的特性 国家示范高等职业教育建设单位 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，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，这就是光纤的色散。 国家示范高等职业教育建设单位色散一般用时延差来表示，所谓时延差，是指不同频率的信号成分传输同样的距

10、离所需要的时间之差。色散引起的脉冲展宽示意图 国家示范高等职业教育建设单位光纤的色散模式色散色度色散偏振模色散 国家示范高等职业教育建设单位 （1）模式色散 多模光纤中不同模式的光束有不同的群速度，在传输过程中，不同模式的光束的时间延迟不同而产生的色散，称模式色散。 国家示范高等职业教育建设单位 （2）色度色散 由于光源的不同频率（或波长）成分具有不同的群速度，在传输过程中，不同频率的光束的时间延迟不同而产生色散称为色度色散。色度色散包括材料色散和波导色散。 国家示范高等职业教育建设单位 色散系数就是单位波长间隔内光波长信号通过单位长度光纤所产生的时延差，用D表示，单位是ps/（nmkm）。

11、国家示范高等职业教育建设单位 （3）偏振模色散（PMD） 由于光信号的两个正交偏振态在光纤中有不同的传播速度而引起的色散称偏振模色散。偏振模色散 国家示范高等职业教育建设单位3光纤的机械特性抗拉强度耐侧压力弯曲扭绞性能 国家示范高等职业教育建设单位 4光纤的温度特性 光纤的温度特性，是指在高、低温条件下对光纤损耗的影响，一般是损耗增大。光纤低温特性曲线 国家示范高等职业教育建设单位光纤应用多模光纤(Multi Mode Fiber)：其模间色散较大，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。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。 国家示范高等职业教育建设单位光纤应用G6

12、52光纤：早期通信干线。G653光纤 单信道、超高速传输极好的传输媒介。应用：用于通信干线网，特别是用于海缆通信类的超高速率、长中继距离的光纤通信系统中。 G655光纤 应用：单信道、超高速传输，而且还可适应于波分复用系统。 国家示范高等职业教育建设单位情境2学习任务分解学习任务分解学习任务1：光纤长度测量实践学习任务2：光纤故障定位查找实践学习任务3：光纤衰减系数测量实践 国家示范高等职业教育建设单位 阶段1：明确任务 了解光缆线路技术维方案 熟知光缆线路技术维护主要指标 明确光缆线路技术维护主要测试项目； 熟知常用的光连接器件； 熟悉光时域反射仪（OTDR）原理 ； 熟练操作光时域反射；

13、完成光纤长度测量。学习目标 国家示范高等职业教育建设单位 给定一条光纤（1000米)，要求使用光连接器、OTDR等工具仪表测定其长度。 学习任务描述 国家示范高等职业教育建设单位把光纤一端熔接到有连接器的尾纤上(教师完成)尾纤连接器连接到OTD测试光纤长度SpliceCable or fiber spoolConnector 国家示范高等职业教育建设单位学习任务要求1采取同组异质的策略进行分组，每组46人为一个团队。每个小组设置组长1人，由组长负责组内成员的分工。2制订任务实施计划，包括任务内容、分阶段完成内容与完成时间、小组成员分工协作安排。3学生自主收集与任务完成的信息，检索文献，查阅资料

14、，为实施任务做好准备。4在教师的指导下，学习、践行光缆线路技术维护。5小组成员之间要相互沟通交流，吸纳小组成员的长处，任务结束后要进行工作任务总结。6学生要演示工作成果，包括任务完成的思路、行动、成果与价值。7采取多种方式进行评价，最后提交一篇反映完成任务的收获（掌握了哪些技能）、体会和经验总结以及技术维护记录报告。 国家示范高等职业教育建设单位任务分析光纤长度测量光纤长度测量实践实践理论知识工作知识专业技能安全知识使用工具工作组织 国家示范高等职业教育建设单位阶段2：咨询学习 u 光缆线路技术维护的基本任务u 光缆线路技术维护指标与周期u 光连接器使用和操作u 光时域反射仪（OTDR）原理u OTDR的操作使用u 仪表使用安全注意事项 国家示范高等职业教育建设单位 技术维护应根据质量标准，按规定的周期进行，确保光缆线路设备处于完好状态 国家示范高等职业教育建设单位精品课件精品课件！ 国家示范高等职业教育建设单位精品课件精品课件！ 国家示范高等职业教育建设单位技术维护项目： 中继段光纤通道后向散射信号曲线检查 光缆线路光纤衰减 光纤偏振模色散 直埋接头盒监测电极间绝缘电阻 防护接地装置地线电阻