光缆项目1-2解析课件.ppt
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1、项目1-2 光缆识别通信06312班主讲教师:刘业辉项目1-2 光缆识别o 项目1 光缆工程施工o 任务2 光缆识别o 目标 掌握光缆的结构、种类、型号、端别。根据需要确定缆内光纤纤芯序号。同时训练学生的表达能力。项目1-2 光缆识别学习、训练目标学习、训练目标学时学时 4p了解光纤的结构和类型、特性。p掌握光纤的导光原理。p掌握光缆的结构、种类、型号、端别。根据需要确定缆内光纤纤芯序号。同时训练学生的表达能力。项目1-2 光缆识别资询、准备阶段资询、准备阶段o 首先,老师就光缆工程实训室器材展示柜中的各种类型的光缆分配给各个小组,让各小组同学直观感受一下光缆。o 项目及要求说明:各小组经过学
2、习讨论后,详细说明所取到的光缆的结构特征、类型、应用场合、光缆型号及其含义;纤芯数量、光纤结构、特性等。图1 光缆实物图 项目1-2 光缆识别项目1-2 光缆识别学生小组讨论学习要点:学生小组讨论学习要点:首先,光缆是怎么制作出来的?知识连接知识连接o1、光缆的结构分那几部分?典型的光缆结构有哪几种?知识知识连接连接o2、光缆可以分为哪几类?知识连接知识连接o3、如何识别光缆上的型号?知识连接知识连接o4、如何识别光缆的端别及纤序?知识连接知识连接o6.典型光纤由几部分组成?各部分的作用是什么?知识连接知识连接o7.光纤中光是如何传输的?为什么包层的折射率必须小于纤芯的折射率?知识连接知识连接
3、o 8.光纤损耗主要有几种原因?其对光纤通信系统有何影响?知识连接知识连接项目1-2 光缆识别o9.光纤色散主要有几种类型?其对光纤通信系统有何影响?知知识连接识连接教师职责教师职责 负责准备相关资料,同时,列出本项任务需要同学们掌握的重要专业知识点。可以提问的方式引导小组讨论学习。项目1-2 光缆识别二、计划阶段二、计划阶段o学生根据老师布置的任务,准备相关知识的查找、学习,拟定学习和归纳总结的重点。上交学习上交学习计划书计划书。教师根据学生拟定的学。教师根据学生拟定的学习计划评定学生的学习、总结能力。习计划评定学生的学习、总结能力。三、项目实施三、项目实施o小组根据布置的任务和拿到的光缆进
4、行学习讨论。各小组经过自各小组经过自主学习讨论后形成一个对光缆指标参数的一个成文的报告。主学习讨论后形成一个对光缆指标参数的一个成文的报告。教师职责:教师职责:小组讨论过程中,教师随时准备解答学生一切可能的问题。同时,教师注意观察各小组的讨论情况,注意收集问题。项目1-2 光缆识别项目1-2 光缆识别四、展示或汇报阶段四、展示或汇报阶段o小组成员陈述光缆识别的结果。陈述过程中,其他组成员可提问,教师及时对问题进行补充说明或引申。五、评分表五、评分表o附表:小组展示评价指标 o项目指标o成员o展示总体印象 20%o陈述内容完整性、条理性 30%o内容表述正确性占 40%o对老师、其他各组的提问答
5、复的正确程度 10%项目1-2 光缆识别光缆的制造工艺光缆的制造工艺首先,老师可以让同学们对光缆的制作工艺作一个了解。图2 光缆制作工艺流程材料制备与提纯材料制备与提纯制棒制棒拉丝拉丝预涂覆预涂覆套塑套塑成缆成缆成品成品检验检验材料提纯读材料提纯读分析分析质量质量检验检验特性特性测量测量筛选筛选项目1-2 光缆识别1.材料制备与提纯生产石英光纤所需的原材料有:o(1)液态卤化物o四氯化硅(SiCl4)、四氯化锗(GeCl4)、三氯氧磷(POCl3)、三溴化硼(Bbr3)以上物质,常温下是无色透明液体,有刺鼻气味,易水解,在潮湿的空气中强烈发烟,有一定的毒性、腐蚀性。o(2)氧化反应和载运气体有
6、:氧(O2)、氩(Ar)等等。o除上所述材料外,还有石英管或石英棒、石墨棒以及一系列涂料。项目1-2 光缆识别2.制棒o国际上生产石英光纤预制棒的方法有十多种,其中普遍使用,并能制作出优质光纤的制棒方法主要有以下四种:o-改进的化学汽相沉积法(MCVD-Modified Chemical Vapour Deposition)o-棒外化学汽相沉积法(OVD-Outside Chemical Vapour Deposition)o-轴向汽相沉积法(VAD-Vapour phase Axial Deposition)o-微波等离子体激活化学汽相沉积法(PCVD-Plasma activated Ch
7、emical Vapour Deposition)项目1-2 光缆识别(1)外部汽相沉积法OVDo这种方法如图3所示。基棒由石墨石英或氧化铅做成,从喷管出来的SiO2粉尘在旋转并移动的基棒上形成一层沉积层,沉积层较为松散,沉积过程完成后抽走基棒,将粉尘预制棒置于固化炉中,在高温(大约14000C)环境下将其脱水固化,制成洁净的玻璃基棒,这种管状芯棒的中心空洞在拉丝过程中会消失。图3OVD法沉积过程项目1-2 光缆识别(2)改进的化学汽相沉积法MCVDoMCVD广泛用于低损耗渐变折射率光纤的生产,图4示出了其过程,反应气体(O2、SiCl4、CeCl4等)由基管(合成石英管)的左侧流进基管,基管
8、是旋转的,下面有来回移动的喷灯,这样SiO2、GeO2和其它掺杂物将形成粉尘并沉积在基管内的表面,经过喷灯烧结成一层纯净的玻璃薄层,其工作温度大约有16000C。当管子内壁的玻璃沉积层达到一定厚度时,停止反应气体的供给,将基管加热至20000C,使之成为实心棒。项目1-2 光缆识别(3)汽相轴向沉积法VADo这种方法是在反应室里放置一根基棒石英玻璃棒,基棒可以旋转并向反应室外移动,如图5所示。当反应气体送入反应室后,就在基棒上沉积,基棒的旋转运动保证了芯棒的轴对称性,疏松的预制棒在向上移动的过程中经过一环形加热器,从而生成玻璃预制棒。玻璃预制棒沉积预制棒环形加热器反应气体入孔反应室。图5VAD
9、工艺示意图项目1-2 光缆识别(4)等离子体化学汽相沉积法PCVDo该方法与MCVD有些相似,它用微波加热腔代替喷灯,在合成石英管内形成离子化气体-等离子体。等离子体激发的化学反应可直接将一层纯净玻璃直接沉积在管壁上,而不形成粉尘,当达到所需的厚度的玻璃以后,再将管子制成实心预制棒。目前微波加热腔的移动速度在8m/min,这允许管内沉积数千个薄层,从而使每层的沉积厚度减小,因此折射率分布的控制更为精确,可以获得更高的带宽。oPCVD生产工艺动画演示。o熔缩过程动画演示。项目1-2 光缆识别3拉丝与涂覆 o下面的动画中演示拉丝的设备,预制棒被放在拉丝加热炉,其底部受热熔化,受热熔化的部分开始下降
10、,置于底部的拉线塔上卷绕轴的转速决定光纤的拉制速度,而拉制速度又决定了光纤的粗细,所以卷绕轴的转速必须精确控制并保持不变。o光纤直径监测仪通过反馈实现对于拉丝速度的调整,光纤拉成以后,将被立即涂覆上一层有弹性的覆盖物。夹具预制棒拉丝加热炉直径监测仪涂覆设备硬化设备(紫外灯或热源)卷线轴。o拉丝用的加热炉有高纯石墨炉(应用最广)、氧化锆炉、CO2 激光器和高频炉几种。预涂覆材料主要有硅树脂、聚氨基甲酸乙脂、环氧树脂和丙稀酸树脂等几种。o缓冲层为一层低密度的硅树脂,其厚度为100-150uM。拉丝速度的快慢主要由涂料特性和固化速度决定,一般为20-50米/分钟,最高可达每分钟600米。拉出的光纤整
11、齐地绕在收丝轮上。项目1-2 光缆识别4套塑与成缆o拉丝机控制的光纤已带有预涂覆层和缓冲层,为了增大光纤直径和机械强度,再在光纤上套上一层塑料层(如尼龙12),这一工艺叫做套塑。o套塑后的光纤称为光纤心线,套塑后要进行筛选,选出机械强度满足要求的心线进行成缆。成缆方式与电缆基本相似。项目1-2 光缆识别光缆的结构分哪几部分?光缆的结构分哪几部分?o光缆的结构包括缆芯、护层和加强芯缆芯、护层和加强芯组成。缆芯由光纤的芯数决定,可分为单芯型和多芯型两种。护层主要是对已成缆的光纤芯线起保护作用,避免受外界机械力和环境损坏。护层可分为内护层(多用聚乙烯或聚氯乙烯等)和外护层(多用铝带和聚乙烯组成的LA
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