范文一:光缆线路施工的特点
光缆线路施工的特点
(1)、光缆的制造长度较长:一般光缆的标准制造长度为2km (有时也可根据用户要求来确定),70公里以上的超长中继段的埋式光缆为2km 。
(2)、光缆的抗张能力较小:光缆所需的抗张强度,主要由加强构件来承担。 一般光缆的抗张力为100~300kg ,而直埋光缆为600~800kg ,特殊光缆(如水底光缆)由光缆制造设计部门提出抗拉强度值。
(3)光缆直径较小,重量较轻:例如单模10芯以下的光缆,其直径在11mm 以内,单位长度的重量在90kg/km以下。
(4)光纤的连接技术要求较高,接续较复杂:光纤的接续需要在高温下,将光纤端面熔融,然后靠石英玻璃的粘度而粘合在一起。因而,在连接时需用的机具就较为复杂,而且技术要求也比电缆高。
范文二:基于对光缆线路施工特点和路由复制技术的研究
基于对光缆线路施工特点和路由复制技术
的研究 科信f息i科f学
基于对光缆线路施工特点和路由复制技术的研究 商玉江
(黑龙江省农垦通信牡丹江分公司,黑龙江密山158308) 摘要:随着现代化技术的飞跃发展,通信的现代化程度也在不断的进步,光缆由于
材质的特殊性,导致它机械强度低,抗拉强度小的不利因 素,因此光缆线路的施工直接关系到今后光缆的应用,针对通信光缆线路施工的特
点及路由复制技术进行了研究.
关键词:光缆线路;施工特点;路由复制;研究
1光缆线路施工特点
光缆和电缆同属于缆的性质,光缆线路的施
工有很多与电缆线路工程相同的地方,许多施工方 法可以运用原有的电缆工艺方法.但由于光缆的传 输介质与通信屯缆有着本质的区别,因而在光缆的 敷设和接续技术中,就不能完全照搬电缆使用的方 法趔强江,而有其自己的特点.
1.1光缆的单盘长度较长为2KM,有时埋式或 架空光缆单盘长度可达4km甚至更长
采用大盘长的原因主要有:大盘长可以减少
接头数目,从而减少线路接续的工作量,节省接续材料,大盘长减少接头数目将提高光纤通信系统的 可靠性;大盘长可以减少因光纤连接产生的附加衰 减,延长系统的传输距离.在实际工作中,应尽量采 用大长度的光缆盘长,施工时不要随意切断光缆, 以免增加光缆接头;施工时可能带来作业不便及光
缆易受损伤等,给施工组织管理增加了一定的难 度;在敷设时应该考虑光缆的抗拉强度,并采用相 应的牵引方法,特别是在地形复杂的情况下,其施 工的难度较电缆线路大得多.
12光缆内的光纤抗张能力较小
光缆的芯线是非导体的光纤,他只有较小的 弹性变形,而没有可塑性变形.当光纤承受的拉力 超过它的抗拉极限时,就会断裂.为此在光缆的结 构中增加了加强元件,光缆所需的抗张强度主要由 加强构件来承担.在施工过程中,首先要求牵引力 必须作用在加强件上,其次,牵引力不能超过光缆 允许的额定值,使光纤尽量不产生拉伸应变而致损 失.光缆所允许的牵引力根据光缆的制造程式的不 同具有不同自9飙定值,在魄工吨啪意止匕. 13光缆直径较小,重量较轻
光缆与电缆相比,直径较细,重量更轻.例如 单模10芯以下的光缆,其直径在12ram以内,单位 长度的重量在90kg/km以下.由于其直径较小,故 在地下管道的—个管孔中,通过预设管可以同时敷 设多条光缆,这在通信容量大发展,市话管孔日趋 紧张的今天,光缆更显示出了它的优越性.同时,由 于光缆重量较轻,在运输和施工中将比较省力,减 小了施工的难度,也使机械化布放光缆得以大量采 用.
ll4光纤的连接技术要求较高
通信电缆的连接比较方便,只要将待接的两 根芯线绞或焊接在一起即可,而光纤的接续不一 样,它需要在高温下将光纤端面熔融粘合在一起并 保证实现较小的连接损耗.因而在连接时需用的机
具就较为复杂和精密,而且接续的操作技术要求也 较高.
根据以上托,结合施工实际,制定施工方
案,建立质量监控体系,采取切实可干于的措施,严密 组织,严格要求,遵守规范,确保光缆线路和施工人 员的安全,达标.
2光缆线路路由复测
21路由复测的月的和基本原则
路由复测的主要包括
两个方面,即核列施工图纸
与现场;测量距离.重点考
察:施工图纸是否与否与实
际施工现场情况相符;图纸
设计的沲工措施是否可行;
施工的难易程度如何;防护
及保护地段采用的措施是
否合理.同时根据现场的实
际情况,制定工程施工计
划.实际路由的地面距离一
表1直埋光缆与其他建筑物及地下管线间的最小净距离 定要丈量,为光缆配盘提f;据.在路由复测 时,原则上不得改变施工图设计文件所规定的路由 走向,中断站址和光放大站位置等.当原设计与现 了变化或其他原因,必须
变更施工图设计原选定的路由方案或需要进行较 大范围变动时,施工单位应及时向工程主管部门反 映,由原没计部门核实同意后,编发设计变更通知 书,对原设汁进行隆改.对于方案变动不大,不增加 光缆长度和投资费用,也不涉及与其他部门的原则
协议等情况下,可以适当变动,但必须是以使光缆 路由位置更合理,安全,便于光缆线路施工或有利 于线路的维护为前提.施工单位必须做好变更登 记,绘制新的图纸,作为竣工资料的依据. 在路由复测及路由变更时,为了保证光缆及 其他设施的安全,要求光缆布放位置与其他设施, 树木及建鸣洧—定的间隔距离.间隔距离应满 足路设计,验收规范》的规定.规定具体见 表1.
22复测的组织与作业方法
路由复测是线路施工单位的一项基本工作, .因此,施工单位必须认
真组织,依据设计资料,精J0测量,为施工积累第一 手资料.路由复测与工程设计中的路由查勘测量的 方法相似.路由距离的测量壶嘲也形起伏丈量(直 线段三个标杆豌—线,拐弯段先测角深再换算成角 度).
2-2.1复测的组织
路由复测由施工单位组织实施.通常复测小 组成员包括施工,维护和建设单位的人员.复测工 作—般在配盘前进行.
时,由于光缆生产厂家已按进货要求生产,因此路 由复测时应重点考察接头地点的合理性. 22.2复测的—般方法
22.2.1定向
根据工程施工图设计,在起始点,拐角点或设 计路由明显标志位置插大旗,以示出光缆路由的走 向.在直线段大标旗之间的距离以测量人员能目测 到为宦.此时,在大标旗中间应立根标杆,执标杆人
员应听从看标人员的指挥,移动标杆通过调整各标 杆使之与大标旗均在一直线E.
2222测距
测距是路由复测中的关键性内容,一般采用 100m或50m的皮尺或地链,与三根标杆配合进 行.当A,B两杆间测完第—个100m的末杆,以此 类推.这样,拙标杆^员可同时完成测距任务.如果 条件许可,划线工作可同时进行.
2223打标桩
光缆路由确定后,应在测量路由上打标桩,以 便划线,挖沟和敷设电缆.—般每loom打—个计 数桩,每lkm打—个重点桩;穿越障碍物,拐角点 亦应打E标记桩.枥对己=6蝻长度标记.当复测 的是架空敷设方式的标tff~t,标桩直接打在杆位 处,.
22Z4划线
直埋敷设方式如果没有在测距的同时划线, —
般在路由复测完成后即可趔线.地形情况较觯 时采用单线;复杂地形采用双线,双线间隔60em. 2225绘图
对于变动不大的可利用施工图做部分修改; 当变动较大时,应重新绘图.要求绘出光缆路由 50M内的基本地形,地物和主要建筑物,道路及其 他设施,绘出"三防'琦在_位置,保护措施,具体长度 等;对于水底光缆,应标明光缆位置,长度,埋深,两 岸登陆点,S弯预留点,岸滩固定,保护方法c线标 志牌等,同时,还应标明河水流向,河床端面和土 质.
222-6记录
路由复测时,现场应1蜘工作,以备配盘, 施工和整理竣工资料时使用.需要记录的主要内容 包括:沿路由各澳0定累计长度,中继站位置,}l凸线 土质,河流,渠塘,公路,铁路,树林,经济作物范围, 通信设施和沟坎加固等范围,长度和累计数量等. 参考文献
f1J张满庆,如何做好光缆施工?l中国有限电视, 2008(4)
[21王一书,通信光缆线路施工常见问题探讨?l中国 科技信.~,2005(7).
一
74—
范文三:关于光缆线路的施工与维护
关于光缆线路的施工与维护
第一章:光通信概况:
所谓光通信,就是利用光纤作为携带信息的传输介质的通信。由于人们对通信的追求一是信息量要大,二是传输距离要远,因此,光通信就成为通信发展的必然趋势。
光波具有极高的频率(约为20TG=2×106GHz ),所以光信号可以容纳巨大的信息量。石英光纤理论上对光信号具有很 小的衰减(0.1dB/Km),因此光纤对光信号可以传输非常远的距离。
关于光纤:60年代,世界上最好的光学玻璃对光信号的衰减为1000dB/Km,但在1966年英籍华人高锟经过理论上研究,预言玻璃可制成对光信号衰减为20dB/Km的光导纤维(即光纤),1970年美国康宁玻璃公司根据高锟的设想用改进型的沉积法首先研制成功衰减为20dB/Km的超低损耗的光纤,之后1974年,光纤的损耗降低到2dB/Km,1976年光纤的损耗降低到0.5dB/Km,1980年光纤的损耗降低到0.20dB/Km(1550nm ),1990年降低到0.14dB/Km,已经接近到石英光纤理论损耗的极限值0.1dB/Km。
关于光器件:1970年美国贝尔实验室研制出第一只能够在室温下连续工作的砷化镓铝半导体激光器,为光通信解决了光源期间的问题,之后发展到性能更好、连续工作达数万小时的异质结条形激光器和现在广泛应用的分布反馈式单纵模激光器。光接收器件页从简单的硅PIN 结光二极管发展到目前的量子效率达90%的雪崩二极管。
光纤传输介质以及光器件的发展必然导致光传输系统向着大容量、长距离的方向迅速的发展。1976年美国在亚特兰大开通了世界上第一条光纤通信系统,速率为45Mb/s,中继长度为10Km 。1980年140Mb/s多模光纤通信系统开通,同年开始单模光纤通信系统的试验,1990年565Mb/s单模光纤通信系统进入商用化阶段,同年开始进行零色散位移光纤和波分复用等通信系统的试验,还着手同步传输体制(SDH )相关标准的制定,1993年622Mb/s以及以下速率的SDH 传输系统开始商用,1995年SDH 系统的传输速率达到2.5Gb/s,1996年SDH 系统的速率达到10Gb/s,1997年波分复用技术的应用是SDH 传输系统的速率达到20Gb/s和
40Gb/s。现在,在不采用波分技术的情况下,传输速率为10Gb/s的SDH 系统已经商用,传输速率为40Gb/s的SDH 系统已经在实验之中。
以目前已经商用的光传输系统为例,我们可以看到:
1、 业务量:155Mb/s 携带的信息量为:30×63 = 1890
10Gb/s = 155Mb/s ×64 = 1890 ×64 = 120960
也就是说一对传输10Gb/s的光纤可以同时容纳120960对人同时通话。如果传输速率提高到为40Gb/s,则可同时容纳483840对人同时通话。
2、 传输距离:按照目前通用的光纤(0.19 dB/Km)计算,设光发射机的输
出功率为:+5dBm ,光接收机的输入灵敏度为:-40dBm ,允许光纤的总损耗为45dB ,其传输距离(或称中继距离)为:40dB / 0.19dB/Km = 210.5Km。
第二章:光纤、光缆
第一节:光纤的基本知识:
光纤是光导玻璃纤维的简称,是一种新型的光波导,外径一般为
125---140um ,内径一般为3---100um 。
一、 光纤结构:
一根实用化的光纤是由多层透明介质组成的心圆柱型细丝。为轴对称结构,一般分为三部分:折射率较高的纤芯、折射率较低的包层、外涂覆层。
1、纤芯:纤芯位于光纤的中心部位,是光信号的主要传输通道。直径为4—50um ,单模光纤的纤芯直径为4—10um ,多模光纤的直径为50um 。纤芯的成分是高纯度的S i O 2,掺有极少的掺杂剂,作用是提高纤芯的折射率,以便于光信号传输。
2、包层:位于光纤的周围,直径为125um ,其成分包含有少量掺杂剂B 2O 2的高纯度的S I O 2,掺杂剂的作用是降低包层对光信号的折射率,使得光信号封闭在纤芯中传输。
3、涂覆层:位于光纤的最外层,其作用用于保护光纤不收水气的侵蚀和机械擦伤,同时又增加了光纤的机械化强度和可弯曲性,起到了延长光纤寿命的作用。
涂覆层分为一次涂覆、缓冲层和二次涂覆。一次涂覆层一般为使用丙烯酸酯、有机硅或硅橡胶;缓冲层一般使用性能良好的填充油膏;二次涂覆层一般多用聚丙烯或尼龙等高聚物。
涂覆后的光纤外径为1.5mm 。
上述光纤我们称之为裸光纤。
在通信中广泛使用的光纤不是裸光纤,而是在他的外表附加几层塑料涂层。从结构上分为两种,紧套光纤和松套光纤。紧套光纤是在一次涂层外面紧紧地套上一层尼龙或聚乙烯等塑料套管,光纤在套管内不能自由的活动,其结构为:纤芯—包层—预涂覆层(硅树脂)---缓冲层---二次涂覆层(尼龙或聚乙烯等塑料套管)。松套光纤就是在光纤涂层的外面再套上一层塑料套管,光纤可以在套管内自由活动。
二、 光纤的主要特性:
通信用光纤的特性很多,其主要特性概括有:传输特性、光学特性、机械特性、温度特性以及几何特性等。
1、 光纤的传输特性(也称为光纤的损耗特性):
光信号在光纤中传输时会随着距离的不断增加而能量越来越弱,这是因为,一部分光能量在光纤内部被吸收和背散射掉,一部分光能突破光纤纤芯的束缚辐射到光纤外部被空气吸收。光能的这两种损耗叫做光纤传输损耗(或称为衰减)。
由于光能在光纤中被吸收和被散射掉所造成的损耗与光纤的材料组成和结构缺陷以及非线性效应有着直接的关系,因此这种损耗也叫做光纤的本征损耗
光纤的损耗是光纤的一个极为重要的传输参数,决定了入射的光能在光纤中传输的距离。光纤的这种损耗与光信号的波长有着密切的关系
① 吸收损耗:
吸收损耗主要包括由紫外线吸收损耗、红外线吸收损耗以及杂质损耗等,由于光纤制作工艺的不断改进,目前光纤的吸收损耗基本可以忽略不计。
② 散射损耗:
散射损耗是由下面原因造成的;
A 、光纤的不圆度,如果不圆度过大将会使光纤轴向不均匀,光信号沿轴向不均匀的纤芯传输就会形成散射。这种损耗随着光纤工艺水平的提高,目前已经忽略不计。
B 、光纤内部结构不均匀造成的瑞利散射。主要是由于光纤材料在加热时,分子结构受热骚动而出现密度的不均匀,如果这种不均匀度达到分子级别,就形成瑞利散射损耗,这是光纤本征损耗重要的损耗之一。
③ 光纤的辐射损耗:
当光纤弯曲到一定程度时,就会破坏光纤的纤芯与包层界面形成的全反射条件,造成传输光信号的折射或泄露进而形成损耗。光纤的弯曲有两种情况,一种叫做宏弯(光纤的弯曲半径远远超出光纤的直径),一种叫做微弯(成缆过程中沿轴向形成的弯曲),这种损耗一般不好定界,因为这种损耗随着光纤的几何状况而变化的。一般是光纤的曲率半径越小,损耗越大。
2、 光纤的色散特性:
定义:1nm 光波传输1Km 距离的延时。
光信号像其他电信号一样属于电磁波,一个电脉冲信号是由不同频率的电信号组成,同样,一个光脉冲信号也是由不同波长的光信号组成,不同波长的光信号对应有不同的折射率,因此传输的速度就不同。对于光脉冲信号,由于其前后沿的波长相比光脉冲的主信号的波长比较短,传输速度相对较慢,结果就会造成光脉冲信号的展宽,形成光脉冲信号相互间的干扰。这种情况将会随着传输速度的提高和传输距离加大变得愈加的严重。也就是说光纤的色散特性直接影响到传输容量的提高和传输距离的加大,因此这是光纤极为重要的特性之一。对于单模光纤,其色散主要包括:
① 材料色散:
不同波长的光信号通过光纤传输时,不同波长的电磁波会导致玻璃材料的折射率不同,导致传输速度不同。
② 结构色散:
光纤的横截面积发生变化时,将会导致模式间的模式发生变化,同时也会导致少部分高频分量的光信号进入包层,由于包层的折射率较低,就会加大传输速率,引起光脉冲的加宽。
③ 偏振模色散:
定义:传输距离的开方与传输时延的积。
光波的有两个相互垂直的偏振态,如果光纤的几何尺寸很理想(尤其是纤芯很圆),这两个相互垂直的偏振态以相同的速度进行传输。然而实际使用的光纤不可能很理想,纤芯的椭圆度使得两个相互垂直的偏振态的传输速度不一致,从而引起光脉冲的加宽,造成传输的光脉冲信号相互间的干扰。ITU-T 的建议为0.5ps 与距离(公里),以10G 传输系统为例:规定不超过10ps ,这样对于10G 的传输速率可达近200公里,但对于已经敷设下去的光缆,光纤的PMD 往往超过1ps ,传输距离不超过100公里,如果PMD 达到 1.5ps ,则传输距离只能达到约45公里。
3、光纤的光学特性:
光纤的光学特性是光纤传输性能的重要因素,主要包括:光纤折射率的分布、最大数值孔径、模长直径、截止波长等。
① 光纤折射率分布:
多模光纤的折射分布决定了光纤带宽和连接损耗。单模光纤的折射率分布决定了工作波长的选择。
② 数值孔径:
光纤的数值孔径对光源耦合的效率、光纤的损耗、对微弯的敏感性以及带宽有着密切的关系,数值孔径越大,耦合效率越高,微弯的敏感性越小带宽越窄。
③ 模场直径:
定义:功率传输函数与横向经位的关系曲线上两个1/e点之间的宽度。 多模光纤强调纤芯的直径标准和一致性。单模光纤不规定纤芯直径,而是规定模场直径。因为,既便是纤芯直径相同,然而由于折射率分布不均匀会造成模场分布的不同,对于光信号的传输就会形成不同的影响。
模场直径是单模光纤非常重要的参数,模场直径不一致,就会造成较大的接续损耗。
ITU-T 规定模场直径为(9—10)±1um 。
④ 截止波长:
单模光纤通常存在某一波长,当传输的光波超过该波长时,光纤就只能传输一种模式(基模)的光,在该波长之下,光纤可传输多种模式(包括高阶模)的光。因此,截止波长是光纤保证单模传输的条件,要求单模光纤的截止波长一定要小于通信系统的工作波长。
4、光纤的机械特性:
① 光纤的抗拉强度:
主要是光纤的制作水平所决定。
② 光纤断裂:
光纤表面不同程度都存在着很多的微裂纹,当光纤受到一定的张力时,盈利首先集中在有微裂纹的地方,如果超出该处所允许的应力时,光纤就会断裂,同理,当光纤受到固定的拉伸张力,则应力就会集中在裂纹最深处,以至于是裂纹扩大,直至断裂。
了解光纤的机械特性,对施工来说十分重要。一方面在施工过程中应注意张力,避免造成光纤的断裂。另一方面,在光缆安装时,应注意光纤接头盒中光纤的余长处理和光缆余留处的弯曲半径及可能产生的光纤残余应力的各种状态。同时好要注意安装环境,高、低温的影响,水、潮气的浸入,以减少光纤断裂的因素。
5、光纤的温度特性:
光纤的温度特性为:高温(50度以上),低温(-40度以下)传输损耗将会有明显的增大。目前光纤的温度特性已经普遍比较好了,-20度时增加
0,1dB/km,优质光纤可到0.05 dB/km。了解光纤的低温特性十分重要,施工中遇到几种温度指标的光缆,应根据敷设方式、使用地段进行配盘。光缆施工的接续,一般应在不低于-5度条件下进行,如若必须在低温条件下进行接续,应在工程车或帐篷内进行操作,并采用必要的取暖措施。
6、光纤的几何特性:
(略)。
三、 光纤的分类:
光纤的分类方法较多,例如:按照材料性质分类(玻璃光纤以及塑料光纤)、按照传输模数量及折射率分类(多模光纤和单模光纤)、按照套塑分类(紧套光纤和松套光纤)等,但最为通用的分类方法是按照ITU-T (国际电信联盟-电信小组)的建议分类,这是因为ITU-T 将相关的光纤都做出了统一的标准,无论哪一家光纤生产厂家,都必须严格地遵照相关的标准,做出的光纤不符合ITU-T 的标准就不能进入商用。
按照ITU-T 的建议,光纤分为:
1、G.651光纤(亦称多模光纤):
多模光纤。其工作波长为850nm 或1300nm 。多模光纤为早期的光传输介质,由于损耗较大(4—5dB/Km), 因此随着光通信的不断发展,这种光纤已被淘汰。
2、G.652光纤(普通单模光纤):
单模光纤。工作波长分别为:1310nm 或1550nm 。随着光前的不断发展,光纤的种类越来越多,由于后发展的光纤均为单模光纤,所以这种光纤又成为普通单模光纤。G.652光纤是目前广泛应用的光纤,在1310nm 和1550nm 处的损耗减小,但在1550nm 处的色散比较大(在1310nm 处的色散为0),因此在用这种光纤进行高速率、长距离传输时,往往需要引入色散补偿。普通G.652光纤在1383nm 处有水吸收峰,98年朗讯推出G.652C/D全波光纤,在1280—1625nm 范围内均可以进行通信。
3、G.653光纤(色散位移光纤):
G.653光纤也是一种单模光纤。由于普通单模光纤在1550nm 波长处的色散较大,直接影响着高速度和长距离的传输,因此,通过改变光纤的结构参数以及折射率的分布形态等将零色散的波长从1310nm 移至1550nm 处,这种光纤直接在ITU-T 的G.653建议中规定了相关的标准,所以称之为G.653光纤,同时根据这种光纤的特点,又称之为色散位移光纤。这种光纤对于单信道而言,还是适合长距离、较高传输速率的。但对于更高的传输速率以及波分复用来说,其最大的缺点是存在零色散处(1550nm )产生自相位调制、交叉相位调制以及四波混频等非线性效应,这个非线性效应严重阻碍了速率的进一步的提高,阻碍了波分复用和光纤放大器在1550nm 出的应用,所以这种光纤正在被非零色散位移光纤所替代。
4、G.654光纤(截止波长光纤):
明确定义了光纤的截止波长为大于1310nm ,而小于1550nm 。这种光纤也是一种单模光纤,在1550nm 处具有极小的损耗(约为0.15dB/Km),具有极好的弯曲性能,在1310nm 处能够处于多模工作状态。由于这种光纤制作困难,价格较高,因此,多用于海底光缆。
5、G.655光纤(非零色散位移光纤):
在采用色散位移光纤的系统中,当发送零色散波长(1550nm )左右的波长时,光纤的非线性效应成为极大的问题。以相同的速率或群速率、以及在长时间间隔内以相同的相位传输的不同波长将会增加非线性效应的影响。在标准光纤(非零色散位移光纤)中,由于在1550nm 处有一定数量的色散,导致不同波
长具有不同的群速度,这就造成四波混频效应的减小。而自相位调制和交叉相位调制又都和注入光纤的光功率(高信号密度)有着直接的关系,为了降低信号密度,就要求光纤的有效面积增大,这就是G.655光纤产生的机理和光纤的特点。
6、G.656光纤(非零色散位移光纤):
实际是G.655光纤标准的扩张,主要解决了光信号在S 、C 和L 波段上更宽的波长范围内进行传输。也就是说支持在1460nm ---1625nm波长范围内进行CWDM 和DWDM 系统。
7、G.657光纤(弯曲不敏感光纤):
这是一种新型的光前,主要用于光纤到户。这种光纤的主要特点就是曲率半径很小,可以弯成很小的弯而不增加损耗。
总结单模光纤如下:
四、 关于信号在光纤中的传输:
(见资料P20)
根据全反射原理,光信号在光纤芯中是沿着近似直线的锯齿状进行传输的。
第二节、关于光缆:
一、光缆的分类:
(参见资料P53—P56)
二、光缆的结构:
(参见资料P57—P59)
三、光缆的端别识别:
严格来讲,光缆在敷设时应该按照端别的次序进行。一般光缆(主要是层绞式光缆)的端别是按照光缆中松套管的色谱顺序进行识别的。例如A 、蓝、桔、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、天蓝,B 、红、蓝、白、白、白、白。如果某种光缆的色谱采用的是第二种,则按照顺时针方向分别为:红、蓝、白、白、白、白,则该端为A 端。逆时针方向的色谱同样为:红、蓝、白、白、白、白,则该端为B 端。
四、光纤的接续:
1、步骤如下:
⑴ 在距离光缆终端2.5m---3m 处切断光缆外皮,去除各绕包层直至露出松套管(距离光缆终端的长度按照接头盒的具体要求) 。如果有的话还要去除屏蔽层,按照光缆制造商的推荐的方法处理各护层。
⑵ 用指定的清洁剂清洗松套管和加强芯护套,用胶带将所有尖锐部位包住。
⑶ 去除多余的填充套管。
⑷ 用所提供的砂纸打磨光缆外皮约127mm 长(从光缆外皮终端算起)。 ⑸ 按光缆外径选取两个最小内径的密封圈,将这两个密封圈套在光缆上。 ⑹ 在距光缆外皮终端6.4mm 处绕包两层(19mm )的橡胶带。将光缆放入接头盒的入孔内。
⑺ 在距光缆末端44.5mm 处剪断加强芯。‘
⑻ 将加强芯固定在接头盒的加强芯固定螺母下,并套上加强芯固定夹套管。
⑼ 在距离光缆外皮5mm 处,将密封胶带绕包在两个密封圈内(密封胶带与密封圈的外径(33mm )齐平,最大外径不超过36mm 。
⑽ 将光缆的密封端按入光缆入孔内。
⑾ 用喉箍穿过光缆加强筋固定座和缆芯支架,将光缆固定在接头盒底座上,旋紧喉箍螺钉,直至喉箍抽紧为止。
2、出/入局标识:
⑴ 在出局光缆上扎上绿色绑扎带,并剪断余长。在用户光缆上扎上蓝色绑
扎带,并剪断余长。光缆绑扎带可根据需要放在接头盒内。
⑵ 其余不用的光缆孔,请用堵头密封。堵头上同样缠绕上密封胶带。 ⑶ 将加强构件缠绕在熔接盘支座的沉头螺钉上,并压紧。
3、光纤的接续:
⑴ 在离光缆外皮914mm 处用绿色的绑扎带将所有局端光缆的松套管扎紧,同样用蓝色的绑扎带将用户光缆的松套管扎紧。如果采用分歧接法,将两根用户光缆分别用蓝色绑扎带扎紧。
⑵ 按操作说明及接头盒的结构,按照标准将松套管在接头盒的盘内进行盘绕。
⑶ 按规定的方法对接两根(带)光纤,接头卡入熔接单元卡槽中,余长请在盘内盘绕。
4、盒体密封:
⑴ 在盒体封装前先将气门咀与接地螺钉并紧。 ⑵ 将密封绳嵌入盒体四周的密封槽内。
⑶ 在接头盒两端“U ”槽处也分别用密封绳嵌入槽内(注意:使用密封绳,
切勿人为地拉伸密封绳子,以免泄漏。)。
⑷ 将接头盒上盖轻轻合上,旋入紧固螺栓,紧固顺序按盒盖上标明的数字
顺序旋紧,扳手坚固,力矩达到25Nm 。
⑸ 待5分钟后,再用力矩扳手顺序拧紧,力矩仍达到25Nm 。
第二章、光纤的接续:(略)
我们公司代理的是日本住友公司的产品,该熔接机的最大特点是熔接速度快(注:熔接机的熔接速度既包括熔接的速度,还包括热熔的速度。熔接机熔接速度的瓶颈是热熔,热熔的方式一般采用热炉丝加热,理论上,在保证热熔质量的前提下,热熔的时间不会小于35秒,住友公司的产品为了加快熔接时间,在面板上开发了两个热炉,进而大大提高了熔接的时间),各项安全保护措施齐全(例如:在显示屏上、在反光镜上以及在物镜上都加了保护装置,进而提高了熔接机的稳定、可靠性。)。目前该产品无论在国外还是在国内,其销量占据第一的位置。
第三章、相关测试仪表:
第一节:常规光纤线路测试仪表: 一、光时域反射仪
用途:光缆的验收,光纤线路的工程验收及维护。
测试内容:光纤损耗;光纤长度;光纤线路事件的性质、数据及位置。 我们公司代理的产品是加拿大EXFO 公司的产品,这款产品目前无论在国际和国内的销量都在前几位,其特点是操作简便,测试数据准确,仪表稳定可靠。
二、光源/光功率计
用途:光缆的验收;光纤线路的维护。
测试内容:光纤线路的损耗;被测点的光功率;光纤线路故障性质。
三、路由探测仪
用途:查找和测试地埋光缆的路由特性。
测试内容:地埋光缆的路由走向;光缆的埋深;光缆外皮故障位置。
四、可见光探测仪
用途:近端光纤故障定位。
测试内容:用可见光测试光纤宏弯、微弯以及光纤断裂造成光信号泄露的
位置。
五、光纤识别仪
用途:光缆线路维护中确定光缆中的光纤是否在用。
测试内容:查找光纤是否有光信号传输,如果有,则光信号在光纤中传输
的方向以及大体的光功率。
六、偏振模色散测试仪
用途:通过测试光纤线路的PMD 值,确定光缆线路是否能够在更高的速率
传输,是否能够进行波分复用。
测试内容:PMD 值;PMD 系数;二阶PMD 值;二阶PMD 系数;高斯符
合参数。
第二节:PON 网络测试仪表: 一、 PON 网络OTDR
用途:PON 网络的工程验收及线路维护。
测试内容:光纤损耗;光纤长度;光纤线路事件的性质、数据及位置。 说明:PON 网络用的OTDR 与普通光纤线路使用的OTDR 最大的区别在
于:
1、 激光器的功率更大,因此在较窄脉冲宽度下,输出的光功率比较
大,所以能够在极小的近端盲区下穿透分光器
2、 能够用1625 nm的波长在线地对线路进行相关的测试,因为在
1625nm 的光口带有光滤波器,这种滤波器只允许1625nm 波长的信号进入OTDR 。
二、 PON 网络光功率计
用途:PON 网络工程的验收和网络线路的维护。
测试内容:上/下行(1490、1550nm/1310nm)光信号的功率。
说明:PON 网络用的OTDR 与普通光纤线路使用的OTDR 最大的区别在
于:
1、 PON网络的功率计可以同时测试上/下行光信号的光功率。因此
PON 光功率计是串在被测光纤线路中,
2、 PON网络光功率计能够使光信号双向穿透,因此在测试过程中,
不影响业务的正常进行。
三、 光回损测试仪
用途:PON 网络工程的验收和网络线路的维护。
测试内容:PON 网络光纤线路的长度,光纤线路的双向光回波损耗。 说明:由于PON 网络光纤线路一般比较短,而损耗比较大(由于插入了分
光器),接点也比较多。这就造成了光回波信号的较强,光回波信号的加大就会造成对光发送器发出的光信号的干扰,进而使系统产生误码,影响通信质量。严重时还会造成损坏光发送器。
PON 网络测试技术是加拿大EXFO 公司的专利。从PON 网络的OTDR 、光功率计到光回损测试仪,都是EXFO 公司专利,因此在一些相关的国家(EXFO 专利申请的国家),PON 网络测试仪表只能允许EXFO 公司的产品进入市场。在我国,由于EXFO 公司尚未申请专利,所以相关产品(无论是国产还是进口)还可以进入市场,但需要指出的是:目前无论是PON 网络的OTDR ,还是PON 网络的光功率计,只有EXFO 公司的产品测试数据准确可靠(尤其是PON 光功率计,不同产品的测试数据有比较明显的差异)。
第四章、光纤线路的维护:
关于光缆线路的维护,已经有由信息产业部通信工程定额质检中心组织的,中国电信集团公司、中国移动集团公司、中国联合通信有限公司、中国铁通集团有限公司、中国卫星通信集团公司、中国通新建设总公司、广电总局无线电台管理局等单位参加,编写了“通信维护企业光缆线路维护规程”。目的是为了规范通信网络维护企业的行为,保障通信网络优质、高效、安全的运行。为客户提供可靠、优质的通信维护服务。
这个规程共八章166条,现将其中直接相关的两条摘录如下:
第五章 第三节
第53条 光缆线路维护工作日常巡查的内容及周期要求。
第54条: 光缆线路定期测试的测试项目、维护指标及其测试期间的要求如下表。
第五章、仪表的使用:
一、 光时域反射仪(OTDR )
1、光时域反射仪的种类:
⑴ 常规OTDR :所谓常规OTDR 是指OTDR 的工作波长是常规使用的,
其波长为:850nm 、1300nm (多模OTDR );1310nm 、1550nm 、1625nm (单模OTDR );最常规的OTDR 是双波长(1310nm 、1550nm )的单模OTDR ,
⑵ 非标OTDR :所谓非标是指工作波长具有1383nm 和1490nm 的单
模OTDR ,这些波长在工程施工以及光缆线路维护中一般用不着的。还有就是OTDR 的动态范围在50dB(超大动态范围) 也成为非标产品。主要用于超长光缆线路的测试,目前用量比较多的是电力通信系统。
2、光时域反射仪的测试:
⑴ 工作波长:工程以及线路维护用OTDR 的工作波长一般为
1310/1550nm。现在SDH 传输体制所用的波长一般为1550nm ,所以1550nm 是必测的波长,1310nm 在一些局域网中还在使用,所以很多时候还必须测试1310nm 波长的特性。
⑵ 动态范围:动态范围是OTDR 的极为重要的指标之一,是OTDR 测
试能力的重要体现。根据最远测试距离的不同,应该选用不同动态范围的OTDR ,如果选择不合适,就不能满足测试的需要。根据OTDR 的动态范围,我们就可以计算出OTDR 最远的测试距离。方法如下: D=【R 1-(R2+R3)】/ S
式中:D – 测试距离 R1 – OTDR的动态范围 R2 – 近端盲区(一般考虑为2dB ) R3 – OTDR设定的光纤末端的衰减 S – 光纤线路的平均损耗 例如:OTDR 的动态范围为45dB 、近端盲区为2dB ,光纤末端的衰
减为3dB ,光纤线路的平均损耗为0.22dB/Km(1550nm )。
则:该动态范围的OTDR 测量距离最远为: D=【45dB -(2dB+3dB)】/ 0.22dB / Km。 D=180Km 如果光纤线路最长距离超过180Km ,就需要选用更大动态范
围(例如:50dB )的OTDR 。
⑶ 关于OTDR 的距离、测量时间以及脉冲宽度的设置原则: 距离:OTDR 的距离设置应该是被测光纤线路实际长度的1.2 – 2倍 测量时间:根据实际测量距离改变测量时间,原则上,当被测光纤
线路在50Km —100Km 时,测量时间应为30秒 – 1分钟,100Km – 150Km,测量时间应为1分钟 – 2分钟,150Km 以上,测量时间应该在2分钟或2分钟以上。不是说少与上述事件不能出测量曲线,而是为了能够获得准确的测试结果。
脉冲宽度:设置原则为:当被测距离超过50Km 时,脉冲宽度应为
1us ,当被测距离超过80Km 时,脉冲宽度应为2us. 超过120Km 时应为10us ,超过160Km 时应为20us 。
⑷ 使用最小2乘法进行测量。OTDR 在进行损耗测试时,一般设有最
小2乘法(LSA0,因此在测试过程中应尽量地使用该发放进行测试,因为这种方法可以提高测试结果的准确性,可以提高对于在相同的测量时间内测试结果的准确性。
二、 光纤熔接机:
⑴ 熔接速度:熔接机的技术指标往往把光纤的熔接速度与热熔的速度
分开,这是熔接机只考虑自身指标时所使用的技术能力,这种区分对于我们工程或线路抢修来说没有实际的意义。我们所考虑的是我们完成一根光纤完整的接续所需要的时间,这个时间越短,我们排除线路故障的所需要的时间也就越短。完整的光纤接续既包括了光纤熔接的时间,又包含了热缩管热熔的时间。光纤熔接时间根据目前的熔接技术,9秒时间已经极限,热缩管的热熔时间35秒对于热炉丝加热要保证热熔质量也基本是极限时间,也就是说光纤完整的接续时间在将近40秒的时间基本是极限时间,为了缩短接续时间,只有缩短热熔时间,这就
是双加热炉的产生背景。目前只有住友熔接机具备,并且是住友公司的专利。
⑵ 相关的保护措施:熔接机之所以称其为是智能化很高的仪器,是由
于熔接机具有自身的光路系统,该光路系统称其为熔接机的眼睛,所有的动作都是依据光路检测到的信息,光路系统有问题,熔接机将不动作或产生错误的动作。根据我们维修的情况看,光路系统出问题也较多,这是由于电极在放电时产生的高温所致。光路系统包括防风盖上的反射镜、包括电极下面的物镜。问题的现象是镜面损伤。住友熔接机为了保护这些镜面不被损伤,都加了保护镜面,这样就减少了相关故障出现的概率。
⑶ 维护保养:熔接机是高精度的机、光、点相结合的产物,又是必须
在野外各种环境下工作的工具,因此对它的维护保养就显得非常的重要。维护保养基本基于下属几点:
A 、 机械面的维护保养:要经常地有酒精棉擦拭熔接机的机械面,尤其
是压光纤的机械面,防止由于灰尘将光纤损伤。
B 、 V型槽的保养维护:要经常用制备的光纤(像制备熔接光纤那样)清
除V 型槽中的灰尘,以便确保熔接机的正常工作。
C 、 光路的维护与保养:在吹点相关镜面灰尘的基础上,要经常地用酒
精棉擦拭相关镜面,保证光路的清洁,进而确保熔接机工作的可靠性与稳定性。
附件:
光纤的衰减特性及可使用的波段
从上图可以看出,光纤在波长为1310nm 和1550nm 处的衰减比较小,因此在早期的光通信中采用的波长是1310nm ,随着光器件的发展及对光纤认识的不断提高,发现1550nm 处的衰减比1310nm 出的衰减还要小,因此又采用了1550nm 波长,现在作为国家级的光缆干线和省级一级干线都是用1550nm 波长,在局域网和接入网,由于1310nm 波长还有其特点,所以有的地方仍然采用1310nm 波长。
相关术语解释:
关于国际标准:
范文四:浅谈铁路通信光缆线路的施工
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn
浅谈铁路通信光缆线路的施工
作者:韦强
来源:《中国新技术新产品》2012年第22期
摘 要:本文主要介绍了光纤通信的特点和光缆通信线路施工的程序以及光缆施工中应注意的问题。
关键词:光纤通信;光缆施工;光纤接续
中图分类号: TN818 文献标识码:A
光纤通信是20世纪70年代初期出现的一种新的通信技术,光纤通信具有通信容量大、传输距离长、抗电磁干扰、保密性好等优点,因此,在短短的三四十年中得到了迅速发展。如今光纤通信已经成为国内、国际通信网中的主要通信方式。在铁路通信中,光纤通信也占据着举足轻重的作用,承载着各种铁路语音、数据业务。本文将基于光缆的性能特点,结合工程实际,全面介绍光缆施工的程序及需要注意的问题。
光纤通信的性能特点
光纤通信的优点
传输频带宽,通信容量大
用一根光纤可以同时传输50万个话路(40Gb/s)的试验已经成功,它比传统的同轴电缆、微波等要高出几千倍甚至几十万倍以上。
体积小、重量轻、便于敷设和运输。
光纤的芯径很细,多模光纤的芯径为50μm左右,和人的头发丝差不多,单模光纤的芯径在10μm左右,纤芯加上包层后直径一般为125μm,只有对称电缆的1/3~1/4。成缆后,8芯光缆的横截面积约为10mm ,是对称电缆的1/4~1/5。相比之下光缆的重量更是比电缆轻许多,这使得光缆的运输和敷设都比较方便。
中继距离长
目前石英光纤在1310ns 处的衰减可低于0.35dB/km,在1550nm 处的衰减可低于
0.2dB/km,这比目前的其他通信线路的衰减都要低,因此光纤通信系统的中继距离也较其他通信线路构成的系统长得多。
抗电磁干扰
范文五:光缆线路的维护与施工(强大)
本文介绍了光缆线路大衰耗点产生的原因及处理方法、线路维护测试方法及光缆线路施工接续标准化作业流程。本章还简单的介绍了光缆的组成结构、命名方法及光纤的标准色谱排列顺序。很强大!
第一节 光缆线路大衰耗点产生的原因及处理方法
在光缆线路的施工中,光缆线路的衰耗指标是一项重要的考核指标,不但要考核施工完毕的光缆线路的光纤平均损耗系数,还要考核光缆线路光纤散射曲线,光缆线路的平均损耗系数和总损耗不但要符合设计要求,还要符合施工规范和验收标准的指标要求,而且要求光纤散射曲线比较均匀,曲线上不应出现较大的衰耗台阶,以保证光缆线路的光特性技术指标符合施工规范和验收标准的要求。
一、光缆大衰耗点产生的几种现象和原因
1.1敷设时产生的大衰耗点
在光缆施工中,由于光缆敷设长度一般在2~3KM直埋敷设时,穿越的障碍物较多,在施工中,敷设人员较多,敷设距离较远,难以保证所有敷设人员协调行动,特别是通过障碍物较多时,如:穿 越防护钢管,拐弯、上下坡等,从而出现俗称的光缆打背扣(出现死弯)现象,对光缆造成严重伤害,一旦发生死弯现象,此处必然会出现一个大衰耗点,严重的会发生部分或全部光纤断裂现象,这是光缆 施工中容易出现的故障现象。此外,在敷设光缆时,光缆端头的光缆最容易受到损伤,在接续时,往往在接续点处显示有较大衰耗值,此时,即使多次重复熔接,也不能降低接续损耗值,从而形成一个较大的衰耗点。
1.2接续过程中产生的大衰耗点
在光缆接续过程中,产生大衰耗点是经常发生的,我们一般用OTDR(光时域反射仪)进行监测,即每熔接一根光纤,都用OTDR测试一下熔接点的衰耗值,具体测试时,采用双向监测法,由于光纤制造过程中存在的差异性,两根光纤不可能完全一致,总是存在模场直径不一致现象,从而导致了用OTDR所测的损耗值并不是接续点的实际损耗值,其数值有正有负,一般用双向测试值的算术平均值作为实际衰耗值。在接续时,一般用实时监测法,基本能保证熔接损耗达到控制目标,但经常产生大损耗点的原因是在熔接完毕后进行光纤收容时,部分光纤受压或弯曲半径过小,即形成一个大衰耗点。因为1550nm波长的光纤对微弯损耗非常敏感,光纤一旦受压,即产生一个微弯点,或盘纤时,弯曲半径过小,光纤信号在此处也产生较大的衰耗,表现在光纤后向散射曲线上,就形成了一个较大的衰耗台阶;另外,一个比较容易忽视的原因是光缆接头盒组装完成后,固定接头盒和固定光缆时,由于光缆在接头盒内固定的不是很牢固,造成光缆拧转,使光纤束管变形,由于光纤受压,造成光纤衰耗值急剧增加,形成衰耗台阶。
1.3运输和装卸造成的大衰耗点
在光缆运输到施工现场时,由于现场环境比较恶劣,特别是敷设铁路通信光缆时,吊车往往无法到达施工现场,此时,常常是通过人力装卸光缆,在光缆卸下的过程中,外层光缆经常受到损伤,原因是光缆盘直径过小,导致外层光缆离地面距离过近,由于现场地面土质软硬不一,崎岖不平,在滚动光缆盘的过程中,光缆盘陷入地面,导致外层光 缆被地面硬物硌坏,主要原因是部分厂家为降低生 产成本,采用较小的光缆盘。此外,光缆盘未用木板进行包封(有些是铁架光缆盘,无法用木板进行包封),而仅用塑料布在光缆外层进行包裹,或者是单盘测试后,光缆盘包封未恢复,起不到应有的防护作用,当光缆外层被石头等硬物硌伤后,光纤在束管中受压,即产生一个衰耗台阶,表现在光纤后向散射曲线上,就形成一个较大的衰耗点。
1.4成端过程中产生的大衰耗点
在光缆成端过程中,也经常会产生大衰耗点。在成端时,由于一般不进行熔接损耗监测,仅凭经验操作,因此,产生大衰耗点的几率也大增。此外,在光纤熔接后安装收容盘时,往往造成收容盘附近 的光纤束管弯曲半径过小或造成光纤束管拧转变形,使光纤在此处产生一个较大的衰耗点,此类大衰耗点一般比较隐蔽,不像线路中间的大衰耗点用OTDR可以直接测出。
二、光缆大衰耗点的查找定位和处理
2.1一般产生大衰耗点的位置
光缆接续完成后,我们一般要对整个中继段用OTDR进行测试,通过测试,可以检验接续完的光缆中继段的光特性是否符合施工规范和验收标准的要求,主要从以下几个方面进行考核:中继段全程 总衰耗是否小于设计规定(也就是平均衰耗系数是否小于设计规定值);中继段接头双向平均衰耗值是否小于验收标准和设计要求;中继段后向散射曲线是否斜率均匀,曲线平滑,除正常的接头衰耗点的小台阶外,曲线上应无大衰耗台阶。利用OTDR进行光中继段测试和人衰耗点定位时,首先应正确地设置仪表的测试参数,诸如测试量程、测试波长、脉冲宽度、折射率和平均化处理时间等。对测试量程的设定,一般根据中继段长度,选择合适的量程,使整个中继段曲线占据整个显示 屏幕的2/3为宜;测试波长根据系统采用的波长确定,对长途干线光缆一般为1310nm和1550nm折射率根据使用厂家的光纤折射率设定;脉冲宽度是一个重要的设置参数,脉冲宽度过小,测试的动态范围太小,不能完整地测试整个曲线,表现为曲线末端噪声信号大,所得到的曲线质量差;脉冲宽度过大,测试的范围越大,但测试的精确度越差,一般根据被测中继段长度,选择一个合适的测试脉冲宽度,既要考虑测试距离,还要考虑测试精度,通过试测,选择一个合适的脉冲宽度;平均化时间的设定根据平均化的曲线质量试验确定,使平均化后的曲线尾端上无明显毛刺即可。为了精确地确定线路上光纤故障点的位置,可利用OTDR分析软件对仪表测试出的曲线进行分析,一般有接头盒内故障和缆身故障两种情况。
2.2大衰耗点的处理
首先确定大衰耗点是否是接头位置,一般在接头位置,所有光纤均有或大或小的衰耗台阶,可将多条光纤的曲线同时分析,可看到所有曲线在接头点均有大小不等的台阶,我们可对各光纤同一位置的接头双向衰耗值进行测试和计算,对大于指标要求的做好记录,并安排对接头位置的大衰耗点打开接头盒进行处理。对不是接头位置的部分光纤的大衰耗点,我们将多条曲线同时分析可看到有的曲线在此点有衰耗台阶,有的就没有衰耗台阶,据此可以判断,这不是接头位置的故障,而是光缆线路中间光缆有故障。对接头处的故障,其位置比较好定位,对非接头位置的故障,定位比较困难,一般原则是对离测试端较近的故障点,可在端站测试,利用OTDR测出故障点离最近接头点的距离,对离测试点较远的故障点,由于距离远,测试的精确度相对下降,定位准确较困难,可在就近接头盒处打开,接入 OTDR进行测试,测出故障点的距离后,并结合施工原始资料记录的各种余留,根据直埋径路情况,实地丈量出故障点的大致位置,一般可定位在十几米 的范围内,这样开挖的范围就比较小,节省了施工费用,缩短了处理故障的时间。对接头处的大衰耗点,我们采用打开接头盒进行重新熔接处理,用OTDR实时监测,直到接续损耗达到要求。有时经多次熔接,接续损耗达不到要求,这时就要检查是否光纤束管变形引起光纤受压,盘纤盘留时光纤弯曲半径是否过小,光纤是否受压等。经这些检查后,如果还不能达到要求,就要考虑接头盒前后的光缆是否有问题。因为端头的光缆在施工中比较容易受到损伤,这时就要再截去一段光缆重新熔接全部光纤。为了避免出现此类问题,我们在接续前,可仔细检查接头余留光缆,对可疑端头光缆采取多截去一部分的做法,以避免此类问题出现。对线路中间的光缆大衰耗点的处理,在找到故障点后,可发现此类故障或者是光缆出现过打背扣现象,或者是光缆受到损伤,如被石头等硬物硌伤使光缆出现凹进、压扁等变形现象,光纤束管变形而导致光纤受压,产生大衰耗点,或者是其它外力 因素造成光缆受损。处理时,可把此段光缆截去从新熔接一般经此处理,大衰耗点基本消失。对在施工时发现的打背扣故障点,应住故障点做好适当余留,以便处理。对受损严重的,加接头盒处理时,可剥开光缆外护套,对有变形的束管进行处理,必要时对受损束管的光纤进行接续。测试点应联系现场熔接人员分别在熔接完毕后进行一次测试,光纤盘留后进行一次测试,接头盒紧固密封后进行一次测试,经测试点测试确认衰耗点故障消失后,现场人员方可撤离。
第二节 线路维护测试仪表的使用方法
光纤及光缆线路测试,从光缆线路的维护工作出发,考虑需要与可能的测试项目与手段,从当前的实际出发定出必不可少的测试项目。它包括有:单盘光缆测试,光缆线路中继段测试,光缆线路中继段故障抢修测试等。为了能更好地使用仪表和正确地分析数据,本节对经常使用的关键性仪表光时域反射仪(OTDR)做比较详细的介绍,对测得数据的管理与分析进行探讨性的论述。这一切都是光缆线路维护的关键所在
一.人工设置测量参数:
1.1波长选择(λ):
因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等),测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则,即系统开放1550波长,则测试波长为1550nm。(OTDR测试波长选项只有1550,1310两个模式,一般我们测试时都选用1550进行测试,因为1550波长对光纤衰减的变化比1310更敏感。) | 国内G
1.2脉宽:
脉宽越长,动态测量范围越大,测量距离更长,但在OTDR曲线波形中产生盲区更大;脉宽越小,测量范围越小但可减小盲区。同时测量到的数据也更全面。测试的距离越大所要选用的脉宽也越大,通常正常情况下10公里以内脉宽设置为10ns或30ns都可以进行有效的数据采集,如果光纤质量严重下降就要调整更大的脉宽来实现数据的测量。
1.3测量范围
OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离,此参数的选择决定了取样分辨率的大小。最佳测量范围为待测光纤长度1.5~2倍距离之间。
1.4平均时间:
由于后向散射光信号极其微弱,一般采用统计平均的方法来提高信噪比,平均时间越长,信噪比越高。例如,3min的获得取将比1min的获得取提高0.8dB的动态。但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。一般平均时间不超过3min。
1.5光纤参数:
光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。折射率参数与距离测量有关,后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。这两个参数通常由光纤生产厂家给出。一般折射率国家统一标准1310SM为1.46500、1360-1510SM为1.46500、1550SM为1.47180、1625SM为1.46500一般散色系数国家统一标准1310SM为-79.0、1360-1510SM为-81.0、1550SM为-81.0、1625SM为-81.0
参数设置好后,OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光,对光电探测器的输出取样,得到OTDR曲线,对曲线进行分析即可了解光纤质量。
二.经验与技巧光纤质量的简单判别:
2.1光纤质量的简单判别:
正常情况下,OTDR测试的光线曲线主体(单盘或几盘光缆)斜率基本一致,若某一段斜率较大,则表明此段衰减较大;若曲线主体为不规则形状,斜率起伏较大,弯曲或呈弧状,则表明光纤质量严重劣化,不符合通信要求。
2.2波长的选择和单双向测试:
1550波长测试距离更远,1550nm比1310nm光纤对弯曲更敏感,1550nm比1310nm单位长度衰减更小、1310nm比1550nm测的熔接或连接器损耗更高。在实际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。对于正增益现象和超过距离线路均须进行双向测试分析计算,才能获得良好的测试结论。
2.3接头清洁:
光纤活接头接入OTDR前,必须认真清洗,包括OTDR的输出接头和被测活接头,否则插入损耗太大、测量不可靠、曲线多噪音甚至使测量不能进行,它还可能损坏OTDR。避免用酒精以外的其它清洗剂或折射率匹配液,因为它们可使光纤连接器内粘合剂溶解。
2.4折射率与散射系数的校正:
就光纤长度测量而言,折射系数每0.01的偏差会引起7m/km之多的误差,对于较长的光线段,应采用光缆制造商提供的折射率值。
2.5鬼影的识别与处理:
在OTDR曲线上的尖峰有时是由于离入射端较近且强的反射引起的回音,这种尖峰被称之为鬼影。 识别鬼影:曲线上鬼影处未引起明显损耗;沿曲线鬼影与始端的距离是强反射事件与始端距离的倍数,成对称状。消除鬼影:选择短脉冲宽度、在强反射前端(如OTDR输出端)中增加衰减。若引起鬼影的事件位于光纤终结,可''打小弯''以衰减反射回始端的光。
2.6正增益现象处理:
在OTDR曲线上可能会产生正增益现象。正增益是由于在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光而形成的。事实上,光纤在这一熔接点上是熔接损耗的。常出现在不同模场直径或不同后向散射系数的光纤的熔接过程中,因此,需要在两个方向测量并对结果取平均作为该熔接损耗。在实际的光缆维护中,也可采用≤0.08dB即为合格的简单原则。
2.7附加光纤的使用:
附加光纤是一段用于连接OTDR与待测光纤、长300~2000m的光纤,其主要作用为:前端盲区处理和终端连接器插入测量。一般来说,OTDR与待测光纤间的连接器引起的盲区最大。在光纤实际测量中,在OTDR与待测光纤间加接一段过渡光纤,使前端盲区落在过渡光纤内,而待测光纤始端落在OTDR曲线的线性稳定区。光纤系统始端连接器插入损耗可通过OTDR加一段过渡光纤来测量。如要测量首、尾两端连接器的插入损耗,可在每端都加一过渡光纤。
三.测试误差的主要因素
3.1设定仪表的折射率偏差产生的误差。
不同类型和厂家的光纤的折射率是不同的。使用OTDR测试光纤长度时,必须先进行仪表参数设定,折射率的设定就是其中之一。当几段光缆的折射率不同时可采用分段设置的方法,以减少因折射率设置误差而造成的测试误差。
3.2量程范围选择不当
OTDR仪表测试距离分辩率为1米时,它是指图形放大到水平刻度为25米/格时才能实现。仪表设计是以光标每移动25步为1满格。在这种情况下,光标每移动一步,即表示移动1米的距离,所以读出分辩率为1米。如果水平刻度选择2公里/每格,则光标每移动一步,距离就会偏移80米。由此可见,测试时选择的量程范围越大,测试结果的偏差就越大。
3.3脉冲宽度选择不当在脉冲幅度相同的条件下,脉冲宽度越大,脉冲能量就越大,此时OTDR的动态范围也越大,相应盲区也就大。
3.4平均化处理时间选择不当 OTDR测试曲线是将每次输出脉冲后的反射信号采样,并把多次采样做平均处理以消除一些随机事件,平均化时间越长,噪声电平越接近最小值,动态范围就越大。平均化时间越长,测试精度越高,但达到一定程度时精度不再提高。为了提高测试速度,缩短整体测试时间,一般测试时间可在0.5~3分钟内选择。
3.5光标位置放置不当光纤活动连接器、机械接头和光纤中的断裂都会引起损耗和反射,光纤末端的破裂端面由于末端端面的不规则性会产生各种菲涅尔反射峰或者不产生菲涅尔反射。如果光标设置不够准确,也会产生一定误差。
四.熔接机显示推断衰耗与实际OTDR测试的区别
从目前的熔接机情况看, 熔接机所显示的数据配合观察光纤接头断面情况, 能够粗略估计光纤接续点损耗的状况, 但不能精确到目前我国所要求的光纤接续损耗指标的数量级。目前的熔接机接续是通过对光纤X轴和Y轴方向的错位调整,在轴心错位最小时进行熔接的,这种能调整轴心的方法称为纤芯直视法, 这种方法不同于功率检测法,现场是无法知道接头损耗确切数值的。但是在整个调整轴心和熔接接续过程中, 通过摄像机把探测到所熔接纤芯状态的信息送到熔接机的专用程序中,可以计算出接续后的损耗值。 但它只能说明光纤轴心对准的程度,并不含有光纤本身的固有特性所影响的损耗。而OTDR的测试方法是后向散射法,它包含有光纤参数的不同形成反射的损耗。比较上述两种测试原理,两者有很大区别。通过实践证明,两种方法测出数据一致性也较差,通过最近几年对干线工程接续测试发现,很多情况下熔接机显示损耗很小(小于0.05dB)甚至为零,但OTDR测试则大于0.08dB,且没发现有对应的规律。现场接续接头熔接衰耗标准应按OTDR测试值为准。
第三节 光缆的基本介绍及光缆线路施工接续标准化作业流程
一、光缆的基本介绍
1.1光缆的基本组成结构
光缆的基本由五部分组成:外护套、内护套、纤芯束管、加强芯、填充物。
1.2光缆的命名方法
光缆命名的方法由五部分组成
I、分类的代号及意义:
GY—通信用室外光缆;GR—通信用软光缆;GJ—通信用室内光缆;GS—通信设备内光缆;GH—通信用海底光缆;GT—通信用特殊光缆。
Ⅱ、加强构件的代号和意义:
无符号—金属加强件;F—非金属加强件;
G—金属重型加强件;H—非金属重型加强件。
III、派生特性的代号及意义:
B—扁平式结构;Z—自承式结构;T—填充式结构。
Ⅳ、护套代号及意义:
Y—聚乙烯护套;V—聚氯乙烯护套;U—聚氨酯护套;A一铝_聚乙烯粘结护层;L—铝护套;G—钢护套;Q—铅护套;S—钢_铝_聚乙烯综合护套
V外护层的代号及意义:
例如:GY TA53型光缆为:通信用室外填充式结构铝_聚乙烯粘结护层单钢丝皱纹纵包聚乙烯外护套光缆
1.3光缆标准色谱排列顺序
二、光缆线路施工接续标准化作业流程
光纤的接续采用高精度的新型全自动光纤熔接机进行电弧熔。通过光时域反射仪进行光纤熔接质量监测,对整个接续过程进行有效的质量控制。因此光纤熔接、盘留、监测、接头盒的密封是光纤接续的关键。光纤接续方法是电弧熔接法,光纤自身熔化合为一体,无须外界物质,接续损耗小,长期稳定,可靠性好。采用OTDR(光时域反射仪)进行现场接续损耗监测。接头盒内增加了光纤束管预留盘工艺,通过光纤束管的预留来抵消热胀冷缩时光缆的伸缩给光缆接头带来的影响,从而确保了整个光缆接头的稳定性和传输质量。光纤接续后将A、B两侧光纤同时压花盘留,盘留圈数为偶数,以达到相互抵消阻力的作用,从根本上解决扭力对光纤接头的影响。
熔接原理
2.1光纤接续工序。
2.1.1端面制备:光纤接续之前,使光纤端面形成与轴线垂直的镜面,这是利用脆性玻璃的应力断裂原理来实现的。
2.1.2对准方法有监控光功率的方法(功率监控法)及直接观察纤芯位置法(纤芯直视法)。
2.1.3熔接: 电弧熔接使光纤在电弧作用下自身熔化合为一体达到光纤接续的目的。
2.1.4增强: 必须对光纤熔接部位增强以确保接续处具有普通光纤同等以上的可靠性,因此采用热可缩加强管补强。
2.2光纤接续损耗的测量方法
利用OTDR后向散射法。用此方法能测量光纤的衰减、衰减常数、光纤接续损耗、光纤长度等。
2.3光纤束及光纤的盘留
2.3.1 光缆由于受温度等外力影响,产生热胀冷缩现象,对光缆内部结构带来一定影响,不同材质组成的光缆结构在温度的变化下,产生出不同的伸缩变化。影响光缆接头的稳定性和传输质量,针对以上情况,在光缆接头盒内应该进行光纤束管预盘留,通过光纤束管的预留来抵消热胀冷缩现象给光缆接头带来的影响,从而确保整个接头的稳定性和传输质量。
2.3.2 由于应用环境的不同,部分光纤接头在使用一段时间后,会出现损耗增大,甚至出现断纤现象,维护带来很大的影响。通过分析,发现产生上述现象的主要原因是光纤盘留弯曲半径偏小和光纤在盘留时产生扭力,其中光纤盘留产生的扭力对其影响更大。盘留时应将A、B两侧光纤同时压花盘留,盘留圈数尽量控制为偶数,以达到相互抵消扭力的作用,如盘留圈数是奇数应将扭度控制在360°以内。
2.4 光纤熔接流程
2.4.1 准备工作流程
2.4.2光纤接续测试流程
2.5工艺操作
2.5.1准备工作
2.5.1-1平整接头场地,将两侧的光缆引出地面,用棉纱擦去光缆外护套上污泥,(距端头2m),用钢锯锯去两侧端头(约100mm)。
2.5.1-2检查工具将所用到的工具整理摆放整齐,检查熔接机并做放电实验。
2.5.1-3把已理直的光缆架设在工作台两侧的固定支架上。
见图2.1。
2.5.2护层开剥
2.5.2-1 将2只内径尺寸与光缆外径尺寸相符挡圈在两侧光缆上各套入一只待用。
2.5.2-2距光缆端头1300mm处,用专用切割刀环切外护套一周,然后轻折几次使环切处折断,往端口侧用力抽去,裸露内护套。
见图.2-2
2.5.2-3外护套连接处开剥
见图.2-2。
2.5.2-4内护套连接处开剥
见图2.5.2-4。
2.5.3清洁缆芯及光纤
2.5.3-1从光缆缆芯端头松解包层至护套切口处,并用刀片将油膏包层割除,裸露光纤或塑管以及填充物,加强芯等。
2.5.3-2依次用棉纱、清洗剂和酒精棉将裸露光纤或塑管,加强芯上油膏擦净,并剪去填充物等。
2.5.4连接支架、加强芯安装
2.5.4-1在内护套切口处保留加强芯60mm长,其余部分剪去,见图2.5.4-1。
2.5.4-2将光缆连接支架上的光缆夹箍紧固在两端光缆上,夹箍距外护套切口5mm。(如缆身小于夹箍内孔直径,应在该部位缠绕若干层橡胶自粘带)。
2.5.4-3将光缆加强芯穿入支架孔内固定
2.5.5预留盘、盘留板安装
2.5.5-1按顺序检查光纤的排列,把两侧光纤分开理顺、编号。
2.5.5-2将已处理擦净的带束管的光纤A、B两端分别置入预留盘中,沿着引入口预留一个整圈(光纤长度约500~600mm),然后再从原引入处引入至上面的光纤盘留板上。
2.5.5-3在光纤盘留板引入口处,用塑管专用割刀将光纤束管环切一周,轻轻折断并抽去露出光纤。
2.5.5-4用清洗剂、酒精棉纸擦净光纤上油膏,把光纤放置在盘留板的引入槽内,用绑扎带绑扎固定。见图2.6。
2.5.6光纤接续
2.5.6-1光纤接续时按束管和色谱顺序编号。
2.5.6-2光纤涂覆层开剥3-5cm
2.5.6-3光纤端面的制备和接续:
1)用光纤切割刀制备端面,裸纤。
2)将光纤放入熔接机熔接。
3)注意观察两根光纤端面的质量,如发现光纤端面不符合要求应重新制备。
4)按照光纤熔接机操作程序进行光纤熔接, 接头点衰耗应不大于0.08db如不符合要求应打断重新熔接。
2.5.7光纤接续测试
2.5.7-1在测试点,将尾纤接入OTDR,
2.5.7-2接续点接完一根光纤后,通知测试点用OTDR测试光纤接头损耗。如不符合要求,应重新熔接。
2.5.8光纤接头加强管安装
光纤熔接完后,用光纤接头保护管热熔保护。
2.5.9光纤的盘留
2.5.9-1完成光纤接续后,应把光纤余长在盘留板内进行盘留。盘留时应将A、B两侧光纤同时压花盘留,盘留圈数控制为偶数,以达到相互抵消扭力的作用。最后将光纤接头保护管按顺序放入固定槽内。见图2..5.9-1。
2.5.9-2按顺序从下往上将盘留板翻开,每接完一层合上盘留板,依此类推,直至全部光纤接续完毕。
2.5.9-3每层光纤盘留板接续完成后,覆盖一片塑料保护层,层与层之间和最上层都需用塑料保护片覆盖,并通知测试点对每根光纤进行复测。
2.5.10接头盒组装密封
2.5.10-1接头盒的密封
(1)将接头盒四周密封槽内用酒精棉清洗干净。
(2)将密封条嵌入接头盒下半盒体密封槽,密封条要紧贴于槽内。
(3)将未引入光缆的光缆引人口用缠绕好密封胶的堵头封堵,密封胶缠绕高度不宜过高,高度略高于堵头两侧挡片2-3mm为宜。
2.5.10-2接头盒的组装
(1)将熔接好光纤的光缆固定支架平稳的放入接头盒的下半盒体中,支架两端的光缆应处于自然状态没有扭力,以免光缆应扭力太大发生转动伤及光纤。
(2)将接头盒上半部分盒体与下半部分盒体扣合,此过程中应反复检查接头盒内光纤盘留情况有无移动现象,以免让盒体压断光纤。
2.5.10-3接头盒螺栓的紧固
紧固盒体螺栓时应按照先中间后两边对角依次的顺序进行紧固。
2.5.10-4清理现场工具的回收
作业完毕后应将作业现场清理干净检查核对工具有无遗漏做好工具的回收工作。
2.5.10-5预留缆及接头盒的放置
预留的光缆应盘成直径不小于1M的圆圈放置在接头坑内,盘放预留光缆时应由俩人操作一人抓住光缆接头盒两端的光缆一人盘放以免照成光缆扭动伤及光纤。盘放好预留光缆后将接头盒用塑料布包裹放置于预留光缆的圆圈中间。掩埋接头坑时注意不要将较大的石块丢于坑中以免砸伤光缆和盒体。
2.6 机具设备表
2.7质量控制
2.7.1影响质量的因素分析
光纤接续时的端面制作,光纤盘留,及接头盒组装是影响接续质量的主要因素,因此一支经过培训的专业化光缆接续测试队伍,制定一整套科学、合理的光缆操作工艺是光缆接续质量的保证。
2.7.2质量控制点
2.7.2-1光纤端面制作。
2.7.2-2光纤的清洁状况。
2.7.2-3光纤接头热熔保护。
2.7.2-4光纤的盘留。
2.7.2-5接头盒组装。
2.7.3质量检查
2.7.3-1用OTDR对光缆单盘测试。
2.7.3-2过程监测
(1)用OTDR对每根光纤熔接过程进行监测。
(2)光纤接续时,在熔接过程中进行实时监测,盘留后进行复测。
2.7.3-3光中继段测试
测试中继段衰减和平均接头损耗。中继段衰减应满足设计文件要求,单模光纤一个光缆中继段内每根光纤接续损耗平均值不应大于0.08dB(1300nm、1550nm)。
G.652单模光纤每公里衰减系数表:
G.655单模光纤每公里衰减系数表:
2.8安全注意事项
1、确认输出电源电压平稳,符合仪表使用要求,并确认仪表在关机状态时,才能插接电源,以免损坏仪表。
2、光时域反射仪系激光仪表,严禁肉眼直视发射端孔,以免灼伤眼睛。
3、光纤系玻璃纤维,切割下的光纤要收集在容器内,以免刺伤人。
4、接续后残留的废弃物如废弃光缆、外皮、填充物、金属芯线等,应分类收集。
5、在公路、铁路或其他交通道路边施工时,应注意往来车辆,做好安全防护工作。
6、开挖接头坑前,应调查地下管线的分布情况,以免损伤其他设施;应做好基础防护,避免塌方。汛期必须安排人员对施工区段进行巡视,以防由于光缆沟开挖引起路基塌方。发现隐患必须及时派人进行回填、加固、处理。
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