Kiến thức cơ bản về cáp quang

Cáp quang, cáp quang
1. Mô tả ngắn gọn cấu tạo của sợi quang.
Trả lời: Một sợi quang gồm hai phần cơ bản: lõi và lớp bọc làm bằng vật liệu quang học trong suốt, và lớp tráng phủ.

2. Các thông số cơ bản mô tả đặc tính truyền dẫn của đường cáp quang là gì?
Trả lời: Bao gồm suy hao, tán sắc, băng thông, bước sóng cắt, đường kính trường mode, v.v.

3. Những lý do cho sự suy giảm của sợi quang là gì?
Trả lời: Sự suy giảm của một sợi quang là sự suy giảm công suất quang học giữa hai mặt cắt ngang của một sợi quang, liên quan đến bước sóng. Nguyên nhân chính của suy hao là do tán xạ, hấp thụ và suy hao quang do các đầu nối và khớp nối.

4. Hệ số suy giảm của sợi quang được định nghĩa như thế nào?
Trả lời: Nó được xác định bằng độ suy giảm (dB / km) trên một đơn vị chiều dài của sợi quang đồng nhất ở trạng thái ổn định.

5. Mất đoạn chèn là gì?
Trả lời: Đề cập đến sự suy giảm gây ra bởi việc chèn các bộ phận quang học (chẳng hạn như đầu nối hoặc bộ ghép nối) trong đường truyền quang.

6. Băng thông của cáp quang liên quan đến vấn đề gì?
Trả lời: Băng thông của sợi quang dùng để chỉ tần số điều chế khi biên độ của công suất quang giảm 50% hoặc 3dB so với biên độ của tần số 0 trong hàm truyền của sợi quang. Băng thông của một sợi quang tỷ lệ nghịch với chiều dài của nó và tích của độ dài băng thông là một hằng số.

7. Có bao nhiêu loại tán sắc sợi quang? Nó liên quan đến cái gì?
Trả lời: Tán sắc của một sợi quang đề cập đến sự mở rộng của độ trễ nhóm trong sợi quang, bao gồm phân tán theo phương thức, phân tán vật chất và phân tán cấu trúc. Phụ thuộc vào đặc điểm của cả nguồn sáng và sợi quang.

8. Nêu đặc điểm tán sắc của tín hiệu lan truyền trong sợi quang?
Trả lời: Nó có thể được mô tả bằng ba đại lượng vật lý: độ mở rộng xung, băng thông sợi quang và hệ số phân tán sợi quang.

9. Bước sóng cắt là gì?
Trả lời: Nó đề cập đến bước sóng ngắn nhất chỉ có thể truyền chế độ cơ bản trong sợi quang. Đối với sợi quang đơn mode, bước sóng cắt của nó phải ngắn hơn bước sóng của ánh sáng truyền qua.

10. Sự tán sắc của sợi quang sẽ ảnh hưởng gì đến hiệu suất của hệ thống thông tin bằng sợi quang?
Trả lời: Sự tán sắc của sợi quang sẽ làm cho xung ánh sáng bị giãn nở trong quá trình truyền trong sợi quang. Ảnh hưởng đến kích thước của tỷ lệ lỗi bit, độ dài của khoảng cách truyền và kích thước của tốc độ hệ thống.

11. Phương thức tán xạ ngược là gì?
Trả lời: Phương pháp tán xạ ngược là một phương pháp đo độ suy giảm dọc theo chiều dài của một sợi quang. Phần lớn công suất quang trong sợi quang truyền theo hướng thuận, nhưng một phần nhỏ bị phân tán ngược về phía đèn chiếu sáng. Sử dụng kính quang phổ để quan sát đường cong thời gian của tán xạ ngược tại đèn chiếu sáng. Từ một đầu, không chỉ có thể đo được chiều dài và độ suy hao của sợi quang đồng nhất mà còn có thể đo được các điểm bất thường cục bộ, điểm đứt và các mối nối và đầu nối do nó gây ra. Tổn thất điện quang.

12. Nguyên tắc thử nghiệm của máy đo phản xạ miền thời gian quang (OTDR) là gì? Chức năng là gì?
Trả lời: OTDR được tạo ra dựa trên nguyên lý tán xạ ngược ánh sáng và phản xạ Fresnel. Nó sử dụng ánh sáng tán xạ ngược được tạo ra khi ánh sáng truyền trong sợi quang để thu được thông tin suy giảm. Nó có thể được sử dụng để đo suy hao sợi quang, suy hao đầu nối, vị trí lỗi sợi quang, và Tìm hiểu sự phân bố suy hao của sợi quang dọc theo chiều dài là một công cụ không thể thiếu trong việc xây dựng, bảo trì và giám sát cáp quang. Các thông số chỉ số chính của nó bao gồm: dải động, độ nhạy, độ phân giải, thời gian đo và vùng mù, v.v.

13. Vùng chết của OTDR là gì? Nó sẽ có tác động gì đến thử nghiệm? Làm thế nào để đối phó với vùng mù trong thử nghiệm thực tế?
Trả lời: Một loạt "điểm mù" gây ra bởi sự bão hòa của đầu nhận OTDR gây ra bởi sự phản xạ của các điểm đặc trưng như đầu nối di động và khớp cơ học thường được gọi là điểm mù.
Có hai loại điểm mù trong sợi quang: vùng mù sự kiện và vùng mù suy giảm: đỉnh phản xạ gây ra bởi sự can thiệp của đầu nối di động, độ dài của khoảng cách từ điểm bắt đầu của đỉnh phản xạ đến đỉnh bão hòa của máy thu. được gọi là vùng mù sự kiện; Đầu nối di động can thiệp gây ra đỉnh phản xạ và khoảng cách từ điểm bắt đầu của đỉnh phản xạ đến điểm mà các sự kiện khác có thể được xác định được gọi là vùng chết suy hao.
Đối với OTDR, vùng mù càng nhỏ càng tốt. Vùng mù sẽ tăng lên khi độ rộng xung tăng lên. Mặc dù tăng độ rộng xung làm tăng chiều dài phép đo, nhưng nó cũng làm tăng vùng mù phép đo. Do đó, khi kiểm tra sợi quang, phép đo sợi quang của phụ kiện OTDR và ​​điểm sự kiện lân cận Sử dụng xung hẹp và sử dụng xung rộng khi đo đầu xa của sợi quang.

14. OTDR có thể đo các loại sợi quang khác nhau không?
Trả lời: Nếu bạn sử dụng mô-đun OTDR đơn chế độ để đo sợi quang đa chế độ hoặc sử dụng mô-đun OTDR đa chế độ để đo sợi quang đơn chế độ có đường kính lõi là 62,5mm, kết quả đo chiều dài sợi quang sẽ không bị ảnh hưởng, nhưng sự mất chất xơ sẽ không bị ảnh hưởng. Kết quả mất đầu nối quang và mất trở lại không chính xác. Do đó, khi đo sợi quang, phải chọn OTDR phù hợp với sợi quang được thử nghiệm để đo sao cho tất cả các chỉ số hiệu suất đều chính xác.

15. "1310nm" hoặc "1550nm" trong các dụng cụ kiểm tra quang học thông dụng đề cập đến điều gì?
Trả lời: Nó đề cập đến bước sóng của tín hiệu quang học. Dải bước sóng được sử dụng để liên lạc bằng cáp quang nằm trong vùng hồng ngoại gần, và bước sóng nằm trong khoảng 800nm ​​đến 1700nm. Nó thường được chia thành dải bước sóng ngắn và dải bước sóng dài, dải trước đề cập đến bước sóng 850nm, và dải sau đề cập đến 1310nm và 1550nm.

16. Trong các sợi quang thương mại hiện nay, ánh sáng có bước sóng nào có độ tán sắc nhỏ nhất? Bước sóng ánh sáng nào bị suy hao ít nhất?
Trả lời: Ánh sáng có bước sóng 1310nm có độ tán sắc nhỏ nhất và ánh sáng có bước sóng 1550nm có độ tán sắc nhỏ nhất.

17. Theo sự thay đổi chiết suất của lõi sợi quang, hãy phân loại sợi quang?
Trả lời: Nó có thể được chia thành chất xơ bước và chất xơ phân loại. Bước sợi quang có băng thông hẹp và thích hợp cho truyền thông cự ly ngắn dung lượng nhỏ; Sợi phân cấp có băng thông rộng và thích hợp cho truyền thông dung lượng vừa và lớn.

18. Theo các phương thức khác nhau của sóng ánh sáng truyền trong sợi quang, làm thế nào để phân loại sợi quang?
Trả lời: Nó có thể được chia thành sợi đơn mode và sợi đa mode. Đường kính lõi của sợi đơn mode khoảng 1-10μm. Tại một bước sóng làm việc nhất định, chỉ một chế độ cơ bản duy nhất được truyền đi, điều này thích hợp cho các hệ thống thông tin liên lạc đường dài dung lượng lớn. Sợi đa mode có thể truyền sóng ánh sáng ở nhiều chế độ và đường kính lõi của nó là khoảng 50-60μm, và hiệu suất truyền của nó kém hơn so với sợi đơn mode.
Khi truyền bảo vệ chênh lệch dòng của bảo vệ ghép kênh, sợi quang đa mode được sử dụng giữa thiết bị chuyển đổi quang điện lắp trong phòng thông tin liên lạc của trạm biến áp và thiết bị bảo vệ lắp trong phòng điều khiển chính.

19. Ý nghĩa của khẩu độ số (NA) của sợi chỉ số bước?
Trả lời: Khẩu độ số (NA) cho biết khả năng thu nhận ánh sáng của sợi quang. NA càng lớn thì khả năng thu ánh sáng của sợi quang càng mạnh.

20. Tính lưỡng chiết của sợi quang đơn mode là gì?
Trả lời: Có hai chế độ phân cực trực giao trong một sợi quang đơn mode. Khi sợi quang không hoàn toàn đối xứng trụ, hai chế độ phân cực trực giao không suy biến. Giá trị tuyệt đối của hiệu số chiết suất giữa hai chế độ phân cực trực giao là Đối với tính lưỡng chiết.

21. Cấu trúc cáp quang phổ biến nhất là gì?
Trả lời: Có hai kiểu: kiểu xoắn lớp và kiểu khung xương.

22. Các thành phần chính của cáp quang là gì?
Trả lời: Nó chủ yếu bao gồm: lõi sợi quang, thuốc mỡ sợi quang, vật liệu vỏ bọc, PBT (polybutylene terephthalate) và các vật liệu khác.

23. Áo giáp của cáp quang là gì?
Trả lời: Đề cập đến phần tử bảo vệ (thường là dây thép hoặc đai thép) được sử dụng trong cáp quang chuyên dụng (chẳng hạn như cáp quang dưới biển, v.v.). Áo giáp được gắn vào vỏ bên trong của cáp quang.

24. Vật liệu nào được sử dụng cho vỏ cáp?
Trả lời: Vỏ hoặc lớp của cáp quang thường được cấu tạo từ vật liệu polyetylen (PE) và polyvinyl clorua (PVC), chức năng của nó là bảo vệ lõi cáp khỏi các tác động bên ngoài.

25. Liệt kê các loại cáp quang đặc biệt được sử dụng trong hệ thống điện.
Trả lời: Chủ yếu có ba loại cáp quang đặc biệt:
Cáp quang composite dây nối đất (OPGW), sợi quang được đặt trong đường dây điện của kết cấu sợi nhôm bọc thép. Ứng dụng của cáp quang OPGW đóng vai trò kép của dây nối đất và thông tin liên lạc, nâng cao hiệu quả tỷ lệ sử dụng của các cột điện.
Cáp quang loại quấn (GWWOP), ở những nơi có đường dây tải điện, loại cáp quang này được quấn hoặc treo trên dây nối đất.
Cáp quang tự dùng (ADSS) có độ bền kéo mạnh và có thể treo trực tiếp giữa hai cột điện, với độ dài tối đa lên đến 1000m.

26. Cấu trúc ứng dụng của cáp quang OPGW là gì?
Trả lời: Chủ yếu bao gồm: 1) Cấu tạo của ống nhựa + ống nhôm; 2) Cấu trúc của ống nhựa trung tâm + ống nhôm; 3) Cấu trúc khung xương bằng nhôm; 4) Cấu trúc ống nhôm xoắn ốc; 5) Cấu trúc ống thép không gỉ một lớp (cấu trúc ống thép không gỉ trung tâm, cấu trúc phân lớp ống thép không gỉ); 6) Cấu trúc ống thép không gỉ composite (cấu trúc ống thép không gỉ trung tâm, cấu trúc phân lớp ống thép không gỉ).

27. Thành phần chính của dây bện ngoài lõi của cáp quang OPGW là gì?
Trả lời: Nó được cấu tạo bởi dây AA (dây hợp kim nhôm) và dây AS (dây thép mạ nhôm).

28. Để chọn kiểu cáp OPGW, các điều kiện kỹ thuật cần đáp ứng là gì?
Trả lời: 1) Độ bền kéo danh định (RTS) (kN) của cáp OPGW; 2) Số lõi sợi quang (SM) của cáp OPGW; 3) Dòng ngắn mạch (kA); 4) (Các) thời gian ngắn mạch; 5) Phạm vi nhiệt độ (â „ƒ).

29. Mức độ uốn cong của cáp quang bị hạn chế như thế nào?
Trả lời: Bán kính uốn cong của cáp quang không được nhỏ hơn 20 lần đường kính ngoài của cáp quang và không được nhỏ hơn 30 lần đường kính ngoài của cáp quang trong quá trình thi công (trạng thái không tĩnh ).

30. Dự án cáp quang ADSS cần chú ý điều gì?
Trả lời: Có ba công nghệ chính: thiết kế cơ học cáp quang, xác định điểm treo và lựa chọn và lắp đặt phần cứng hỗ trợ.

31. Các phụ kiện cáp quang chính là gì?
Trả lời: Phụ kiện cáp quang dùng để chỉ phần cứng được sử dụng để lắp đặt cáp quang, chủ yếu bao gồm: kẹp căng, kẹp treo, giảm rung, v.v.

32. Hai thông số hiệu suất cơ bản nhất của đầu nối sợi quang là gì?
Trả lời: Đầu nối sợi quang thường được gọi là đầu nối trực tiếp. Đối với đầu nối một sợi quang, các yêu cầu về hiệu suất quang học tập trung vào hai thông số hiệu suất cơ bản nhất là suy hao chèn và suy hao hồi lưu.

33. Có bao nhiêu loại đầu nối cáp quang thường được sử dụng?
Trả lời: Theo các cách phân loại khác nhau, đầu nối sợi quang có thể được chia thành nhiều loại khác nhau. Theo các phương tiện truyền dẫn khác nhau, chúng có thể được chia thành đầu nối sợi đơn chế độ và đầu nối sợi đa chế độ; theo cấu trúc khác nhau, chúng có thể được chia thành FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT và các loại khác; theo mặt cuối chân của đầu nối có thể được chia thành FC, PC (UPC) và APC. Các loại đầu nối cáp quang thường được sử dụng: Đầu nối cáp quang FC / PC, Đầu nối cáp quang SC, Đầu nối cáp quang LC.

34. Trong hệ thống thông tin bằng cáp quang, các vật dụng sau đây là phổ biến, hãy cho biết tên của chúng.
Bộ chuyển đổi loại AFC, FC Bộ chuyển đổi loại ST Bộ chuyển đổi loại SC
Đầu nối loại FC / APC, FC / PC Đầu nối loại SC Đầu nối loại ST
Dây nhảy LC MU jumper Một chế độ hoặc nhiều chế độ jumper

35. Suy hao chèn (hoặc suy hao chèn) của đầu nối sợi quang là gì?
Trả lời: Nó đề cập đến mức độ giảm công suất hiệu dụng của đường dây truyền tải gây ra bởi sự can thiệp của đầu nối. Đối với người dùng, giá trị càng nhỏ càng tốt. ITU-T quy định rằng giá trị của nó không được lớn hơn 0,5dB.

36. Suy hao hồi lưu của đầu nối sợi quang (hay còn gọi là suy hao phản xạ, suy hao hồi lưu, suy hao hồi lưu)?
Trả lời: Nó là thước đo thành phần công suất đầu vào được phản ánh từ đầu nối và được trả về dọc theo kênh đầu vào. Giá trị điển hình không được nhỏ hơn 25dB.

37. Điểm khác biệt nổi bật nhất giữa ánh sáng do điốt phát quang và laze bán dẫn phát ra là gì?
Trả lời: Ánh sáng do điốt phát quang tạo ra là ánh sáng không kết hợp có phổ tần số rộng; ánh sáng do laze tạo ra là ánh sáng kết hợp có phổ tần số hẹp.

38. Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa đặc tính hoạt động của điốt phát quang (LED) và laze bán dẫn (LD) là gì?
Trả lời: LED không có ngưỡng, trong khi LD có ngưỡng. Laser sẽ chỉ được tạo ra khi dòng điện vào vượt quá ngưỡng cho phép.

39. Hai laze bán dẫn chế độ dọc đơn thường được sử dụng là gì?
Trả lời: Cả laser DFB và laser DBR đều là laser phản hồi phân tán và phản hồi quang học của chúng được cung cấp bởi cách tử Bragg phản hồi phân tán trong khoang quang học.

40. Hai loại thiết bị thu quang chính là gì?
Trả lời: Có chủ yếu là điốt quang (ống PIN) và điốt quang tuyết lở (APD).

41. Các yếu tố gây ra nhiễu trong hệ thống thông tin cáp quang là gì?
Trả lời: Có nhiễu do tỷ lệ tắt không đủ tiêu chuẩn, nhiễu do thay đổi ngẫu nhiên cường độ ánh sáng, nhiễu do rung thời gian, nhiễu điểm và nhiễu nhiệt của máy thu, nhiễu chế độ của sợi quang, nhiễu do mở rộng xung gây ra do tán sắc, và tiếng ồn phân phối Chế độ LD, tiếng ồn được tạo ra bởi tần số chirp của LD và tiếng ồn tạo ra bởi sự phản xạ.

42. Các loại sợi quang chính hiện nay được sử dụng để xây dựng mạng truyền dẫn là gì? Các tính năng chính của nó là gì?
Trả lời: Có ba loại chính, đó là sợi đơn mode thông thường G.652, sợi đơn mode dịch chuyển phân tán G.653 và sợi quang dịch chuyển không phân tán G.655.
Sợi đơn mode G.652 có độ phân tán lớn trong dải C 1530 ~ 1565nm và dải L 1565 ~ 1625nm, nói chung là 17 ~ 22psnmâ € ¢ km, khi tốc độ hệ thống đạt 2,5Gbit / s trở lên, bù tán sắc là yêu cầu, ở tốc độ 10Gbit / s Chi phí bù tán sắc của hệ thống tương đối cao và đây là loại sợi quang phổ biến nhất trong mạng truyền dẫn hiện nay.
Độ phân tán của sợi quang dịch chuyển phân tán G.653 trong dải C và dải L nói chung là -1～3,5psnmâ € ¢ km, với độ phân tán bằng không ở 1550nm và tốc độ hệ thống có thể đạt 20Gbit / s và 40Gbit / s. Nó là truyền dẫn khoảng cách siêu dài một bước sóng. Chất xơ tốt nhất. Tuy nhiên, do đặc tính không tán sắc nên khi sử dụng DWDM để mở rộng dung lượng sẽ xảy ra các hiệu ứng phi tuyến, dẫn đến nhiễu xuyên âm, dẫn đến FWM trộn 4 sóng nên DWDM không phù hợp.
Sợi dịch chuyển phân tán khác không G.655: Sợi dịch chuyển phân tán khác không G.655 có độ phân tán 1 ½ž6psnmâ € ¢ km trong dải C và nói chung là 6-10psnmâ € ¢ km trong dải L. . Độ phân tán nhỏ và tránh không. Vùng phân tán không chỉ triệt tiêu FWM trộn bốn sóng, có thể được sử dụng để mở rộng DWDM, mà còn có thể mở các hệ thống tốc độ cao. Sợi G.655 mới có thể mở rộng vùng hiệu dụng lên 1,5 đến 2 lần so với sợi thông thường và vùng hiệu dụng lớn có thể làm giảm mật độ công suất và giảm hiệu ứng phi tuyến của sợi.

43. Tính phi tuyến của sợi quang là gì?
Trả lời: Khi công suất quang đầu vào vượt quá một giá trị nào đó, chiết suất của sợi quang sẽ liên quan phi tuyến với công suất quang, đồng thời xảy ra hiện tượng tán xạ Raman và tán xạ Brillouin làm thay đổi tần số của ánh sáng tới.

44. Ảnh hưởng của độ phi tuyến của sợi quang đối với đường truyền?
Trả lời: Các hiệu ứng phi tuyến tính sẽ gây ra thêm một số tổn thất và nhiễu, làm giảm hiệu suất của hệ thống. Hệ thống WDM có công suất quang học cao và truyền một khoảng cách xa dọc theo sợi quang, do đó sự biến dạng phi tuyến được tạo ra. Có hai dạng méo phi tuyến: tán xạ kích thích và khúc xạ phi tuyến. Trong số đó, tán xạ kích thích bao gồm tán xạ Raman và tán xạ Brillouin. Hai loại tán xạ trên làm giảm năng lượng ánh sáng tới và gây suy hao. Nó có thể được bỏ qua khi công suất cáp quang nhỏ.

45. PON (Mạng quang thụ động) là gì?
Trả lời: PON là mạng quang vòng sợi quang trong mạng truy cập của người dùng cục bộ, dựa trên các thành phần quang thụ động, chẳng hạn như bộ ghép và bộ chia.