Základy přenosu optických vláken (druhá část)

Nov 17, 2025

Zanechat vzkaz

Společné specifikace optických vláken

Rozměry optického vlákna:

1) Průměr jádra s jedním-režimem: 9/125 μm, 10/125 μm

2) Vnější průměr pláště (2D)=125μm

3) První-nátěr vnější průměr=250μm

4) Pigtail: 300μm

5) Multimode:

50/125μm, evropská norma

62,5/125μm, americký standard

6) Průmyslové, lékařské a nízko{1}}rychlostní sítě: 100/140 μm, 200/230 μm

7) Plast: 98/1000μm, používaný v automobilovém řízení

 

Útlum optických vláken

Mezi hlavní faktory způsobující útlum optických vláken patří: vlastní ztráta, ohyb, komprese, nečistoty, nerovnoměrnost a spojování.

Vnitřní ztráta: Toto se týká přirozené ztráty vlákna, včetně Rayleighova rozptylu a vlastní absorpce.

Ztráta ohybem: Když je vlákno ohnuto, část světla ve vláknu se ztrácí v důsledku rozptylu, což má za následek ztrátu. Extruze: Ztráta způsobená nepatrným ohnutím optických vláken při stlačení.

Nečistoty: Ztráta způsobená nečistotami uvnitř optického vlákna, které absorbuje a rozptyluje světlo, které se v něm šíří.

Nerovnoměrnost: Ztráta způsobená nestejnoměrným indexem lomu materiálu optického vlákna.

Rozdělení: Ztráta vznikající při spojování optických vláken, jako jsou: nesouosost (požadavek na koaxiální spojení pro jedno-vlákno je menší než 0,8 μm), nekolmost koncové plochy k ose, nerovná koncová plocha, neodpovídající průměr jádra a špatná kvalita spoje.

 

Typy optických kabelů

1) Způsobem pokládky: Samonosné vzdušné optické kabely, potrubní optické kabely, opancéřované podzemní optické kabely a podmořské optické kabely.

2) Podle struktury kabelu: Optické kabely s volnými trubkami, lankové optické kabely, pevné -optické kabely, ploché optické kabely, -metalické optické kabely a rozvětvené optické kabely.

3) Podle použití: Optické kabely pro komunikaci na dlouhé vzdálenosti, optické kabely pro venkovní-kabely na krátké vzdálenosti, hybridní optické kabely a optické kabely pro vnitřní budovy-. Spojování a zakončení optických kabelů

Splétání a ukončování optických kabelů jsou základní dovednosti, které musí pracovníci údržby vedení optických kabelů ovládat.

Techniky spojování optických kabelů lze rozdělit do následujících kategorií:

1) Techniky spojování optických vláken a techniky spojování optických kabelů.

2) Ukončení optických kabelů je podobné spojování optických kabelů, ale operace se liší v důsledku různých materiálů konektorů.

Typy spojů optických vláken

Spojky optických kabelů lze obecně rozdělit do dvou hlavních kategorií:

1) Pevné spoje optických vláken (běžně známé jako mrtvé spoje). Ty se obvykle dosahují pomocí fúzních svářeček optických vláken a používají se pro přímé připojení kabelů z optických vláken.

2) Flexibilní spoje z optických vláken (běžně známé jako živé spoje). Ty se spojují pomocí odpojitelných konektorů (běžně známých jako živé spoje). Používají se pro propojovací kabely z optických vláken, připojení zařízení atd.

Kvůli neúplnosti koncové plochy vlákna a nerovnoměrnému tlaku na koncovou plochu vlákna je ztráta spoje při spojování jedním výbojem fúzí relativně vysoká. V současné době se používá dvou-výbojová fúzní metoda spojování. Nejprve se koncová plocha vlákna předehřeje a vypustí, aby se vytvarovala koncová plocha, odstranil se prach a nečistoty a současně předehřev zajišťuje rovnoměrný tlak na koncovou plochu vlákna.

Metody monitorování ztráty připojení optických vláken

Existují tři způsoby monitorování ztráty optického spojení:

1. Monitorování na fúzní svářečce.

2. Monitorování pomocí světelného zdroje a optického měřiče výkonu.

3. Metoda měření OTDR.

 

Operační metoda spojování optických vláken

Operace spojování optických vláken obecně zahrnují pět kroků:

1. Ošetření konce obličeje z vláken.

2. Spojování a instalace vláken.

3. Spojování fúzí vláken.

4. Ochrana konektorů optických vláken.

5. Zadržování přebytečné vlákniny.

Splétání celého optického kabelu se obvykle provádí podle následujících kroků:

Krok 1: Určete požadovanou délku, odizolujte optický kabel a odstraňte plášť;

Krok 2: Vyčistěte a odstraňte náplň z vazelíny uvnitř optického kabelu.

Krok 3: Spojte optická vlákna.

Krok 4: Zkontrolujte počet optických vláken, porovnejte kabely z optických vláken a ověřte, zda barevné kódy neobsahují chyby;

Krok 5: Zpevněte spoj jádra;

Krok 6: Spojte různé páry pomocných vodičů, včetně párů servisních vodičů, párů řídicích vodičů, stíněných zemnících vodičů atd. (pokud některý z výše uvedených párů vodičů existuje).

Krok 7: Spojování optických vláken.

Krok 8: Ochrana konektoru optických vláken;

Krok 9: Úprava ukládání přebytečných vláken optických vláken;

Krok 10: Dokončete spojování pláště optického kabelu;

Krok 11: Ochrana konektoru optického kabelu.

 

Ztráta optických vláken

1310 nm: 0,35 ~ 0,5 dB/Km

1550 nm: 0,2 ~ 0,3 dB/Km

850 nm: 2,3 ~ 3,4 dB/Km

Ztráta spoje optických vláken: 0,08 dB/houba

Spojení optických vláken 1 spoj/2 km

 

Společná terminologie vláknové optiky

1) Útlum

Útlum: Ztráta světla v místě kontaktu s optickým kabelem. Ztráta energie během přenosu v optickém vláknu: Jedno-režimové vlákno 1310nm: 0,4~0,6dB/km; 1550nm: 0,2~0,3dB/km; Plastové multimódové vlákno: 300dB/km

info-701-379

2) Rozptyl
Rozptyl: Rozšíření šířky pásma způsobené světelným pulsem putujícím určitou vzdálenost podél optického vlákna. Je to hlavní faktor omezující přenosovou rychlost.

Intermodální disperze: Vyskytuje se pouze ve vícevidových vláknech, protože různé režimy světla se pohybují po různých drahách.

Rozptyl materiálu: Světlo různých vlnových délek se šíří různými rychlostmi.

Disperze vlnovodu: Vyskytuje se, protože světelná energie se v jádru a plášti šíří mírně odlišnými rychlostmi. U vláken s jedním-videem je velmi důležité změnit disperzi změnou vnitřní struktury vlákna.

G.652 Nulový bod rozptylu kolem 1300nm

G.653 Nulový bod rozptylu kolem 1550nm

G.654 Negativní disperzní vlákno

G.655 disperzní-posunuté vlákno

Plno{0}}vlnné vlákno

3) Rozptyl

Kvůli nedokonalostem v základní struktuře světla se ztrácí světelná energie a prostup světla již nemá dobrou směrovost.

info-621-160

Základy systému optických vláken

Základní architektura a funkce systému optických vláken:

1. Vysílací jednotka: Převádí elektrické signály na optické signály;

2. Přenosová jednotka: Médium přenášející optické signály;

3. Přijímací jednotka: Přijímá optické signály a převádí je na elektrické signály;

4. Připojení zařízení: Připojte vláknovou optiku ke zdrojům světla, fotodetektorům a dalším optickým součástem.

 

Běžné typy konektorů

Část před „/“ označuje model konektoru pro pigtail.

Část za znakem „/“ označuje metodu průřezového{0}}zpracování.

info-432-232

Konektor „SC“ (čtvercový konektor/standardní konektor/předplatitelský konektor) je standardní čtvercový konektor vyrobený z technického plastu, který nabízí výhody, jako je odolnost proti vysokým teplotám a odolnost proti oxidaci. SC konektory se obecně používají pro optická rozhraní na straně přenosového zařízení.

Konektor „LC“ (Lucent Connector) má podobný tvar jako konektor SC, ale je o něco menší.

„FC“ konektor (Ferrule Connector) je kovový konektor, který se obvykle používá na straně ODF. Kovové konektory mají delší životnost než plastové konektory.

„ST“ (Straight Tip) je zacvakávací-kulatý konektor, rovněž vyrobený z kovu.

 

Typ čelní strany konektoru

PC (Physical Contact): Its connector cross-section is flat. Return loss: >40 dB
UPC (UltraPolished Connectors): Konektor je zakřivený. Zpětná ztráta: 50dB~55dB
APC (AnglePolished Connector): The cross-section has an 8-degree inclined contact surface. Return loss: >60 dB

 

Spojka

Hlavní funkce: Redistribuce optických signálů. Mezi klíčové aplikace patří sítě s optickými vlákny, zejména místní sítě (LAN), a zařízení s vlnovou délkou multiplexování (WDM).
Základní struktura: Spojky jsou obousměrná pasivní zařízení. Mezi základní topologie patří stromové a hvězdicové topologie. Odpovídajícím typem spojky je rozbočovač.

 

Multiplexer s vlnovou délkou

WDM-Wavelength Division Multiplexer přenáší více optických signálů s různými frekvencemi a barvami v rámci jednoho optického vlákna. Multiplexer s dělením vlnové délky spojuje více optických signálů do stejného vlákna; multiplexor s vlnovou délkou odděluje tyto signály od jediného optického vlákna.

Multiplexer s vlnovou délkou (ilustrace)

info-700-204

Vysílací jednotka

info-592-312

 

 

Přijímací jednotka

info-754-328

 

Digitální komunikace z optických vláken

info-677-397

Definice pulzů v digitálních systémech:

1. Amplituda: Výška pulsu, představující optickou sílu v systémech s optickými vlákny.

3. Doba pádu: Doba potřebná k tomu, aby pulz klesl z 90 % své amplitudy na 10 %.

2. Doba náběhu: Doba potřebná k tomu, aby pulz vzrostl z 10 % své maximální amplitudy na 90 %.

4. Šířka pulzu: Šířka pulzu při 50% amplitudě, vyjádřená v čase.

5. Period: Konkrétní čas pulsu, čas potřebný k dokončení jednoho cyklu.

6. Extinkční poměr: Poměr optického výkonu signálu 1 k optickému výkonu signálu 0.

 

Definice běžně používaných jednotek v optické komunikaci:

1. dB=10 log10 (Pout / Pin)

Pout: Výstupní výkon; Pin: Vstupní napájení

2. dBm=10 log10 (P / 1 mW)

Široce používaná jednotka v komunikačním inženýrství;

Obvykle představuje optický výkon s 1 miliwatt jako referenční;

Příklad: –10dBm znamená optický výkon rovný 100µW.

3. dBu=10 log10 (P / 1µW)

 

Odeslat dotaz