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          行業(yè)產(chǎn)品

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          秦皇島光巖科技有限公司


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          ADSS-12B1-100-PE電力光纜

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          廠商性質(zhì)其他

          所  在  地秦皇島市

          聯(lián)系方式:劉經(jīng)理查看聯(lián)系方式

          更新時(shí)間:2024-07-10 12:31:09瀏覽次數(shù):42次

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          商鋪產(chǎn)品:145條

          所在地區(qū):

          聯(lián)系人:劉經(jīng)理

          產(chǎn)品簡(jiǎn)介

          產(chǎn)品簡(jiǎn)介: ADSS 光纜,All-dielectric Self-supporting Optical Cable(也稱(chēng)全介質(zhì)自承式光纜)。 用一種全介質(zhì)(無(wú)金屬)光纜獨(dú)立地沿輸電線路架掛在電力導(dǎo)線內(nèi)側(cè)(懸掛的位置主要根據(jù)懸掛處電場(chǎng)強(qiáng)度、地面距離、施工及維護(hù)便利條件等因素決定,目前較多的是架掛在電力導(dǎo)線的下方),用以構(gòu)成輸電線路上的光纖通信網(wǎng),這種光纜稱(chēng)作ADSS。 當(dāng)輸電線路已經(jīng)架設(shè)有地......

          詳細(xì)介紹

          產(chǎn)品簡(jiǎn)介ADSS-12B1-100-PE1產(chǎn)品規(guī)格ADSS-12B1-100-PE

          加工流程工藝流程-CN定制加工DSC06553截圖20220826182122定制連接器產(chǎn)品展示

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          標(biāo)題原尺寸中英文-恢復(fù)的-恢復(fù)的-恢復(fù)的-恢復(fù)的-恢復(fù)的-恢復(fù)的-恢復(fù)的-恢復(fù)的

          產(chǎn)品描述

              ADSS 光纜,All-dielectric Self-supporting Optical Cable(也稱(chēng)全介質(zhì)自承式光纜)。

              用一種全介質(zhì)(無(wú)金屬)光纜獨(dú)立地沿輸電線路架掛在電力導(dǎo)線內(nèi)側(cè)(懸掛的位置主要根據(jù)懸掛處電場(chǎng)強(qiáng)度、地面距離、施工及維護(hù)便利條件等因素決定,目前較多的是架掛在電力導(dǎo)線的下方),用以構(gòu)成輸電線路上的光纖通信網(wǎng),這種光纜稱(chēng)作ADSS。

              當(dāng)輸電線路已經(jīng)架設(shè)有地線,且剩余壽命還相當(dāng)長(zhǎng),需要盡快以低安裝費(fèi)用建設(shè)光纜系統(tǒng),同時(shí)避免停電作業(yè)等前提下,采用ADSS光纜是有很大優(yōu)勢(shì)的。


          產(chǎn)品特性

              ADSS光纜具有與架空導(dǎo)線不同的結(jié)構(gòu),其拉伸強(qiáng)度由芳綸繩來(lái)承受,芳綸繩的彈性模量比鋼小一半多,熱膨脹系數(shù)是鋼的幾分之一,這決定了ADSS光纜弧垂對(duì)外界負(fù)載變化比較敏感。在覆冰狀態(tài)下ADSS光纜伸長(zhǎng)量可達(dá)到0.6[%],而導(dǎo)線僅為0.1[%];弧垂對(duì)溫度變化比較遲鈍,在溫度變化時(shí)弧垂基本保持不變;在大風(fēng)條件下其風(fēng)偏角很大,在風(fēng)速為30m/s時(shí),風(fēng)偏角可達(dá)80°,而導(dǎo)線的風(fēng)偏角僅為光纜的一半左右。

              1.耐受惡劣氣候(大風(fēng)、覆冰等)的能力較強(qiáng)。

              2.ADSS光纜外護(hù)層為AT或PE材料,運(yùn)行于強(qiáng)電場(chǎng)中,存在電蝕問(wèn)題。

              3.ADSS光纜會(huì)發(fā)生風(fēng)振動(dòng)。平滑穩(wěn)定的橫向風(fēng)吹向光纜,會(huì)發(fā)生風(fēng)振動(dòng),會(huì)在掛點(diǎn)處發(fā)生疲勞損壞。

              4.ADSS光纜具有一定的抗壓力,能承受耐張線夾較大的握力。


          ADSS光纜中的AT和PE的區(qū)別

              ADSS光纜中的AT和PE是指光纜的護(hù)套。

              PE護(hù)套:普通的聚乙烯護(hù)套。用于10kV和35kV的電力線路。

              AT護(hù)套:抗電痕護(hù)套。用于110kV和220kV的電力線路。

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          ADSS光纜敷設(shè)的優(yōu)點(diǎn)

              1.能夠耐受惡劣氣候(大風(fēng)、冰雹等)的能力較強(qiáng)。

              2.溫度適應(yīng)性強(qiáng),線膨脹系數(shù)小,滿(mǎn)足惡劣環(huán)境條件需要。

              3.光纜直徑小、重量輕,減輕了冰凌和大風(fēng)對(duì)光纜的影響,同時(shí)也減輕了電力桿塔的負(fù)荷,限度地利用桿塔資源。

              4.ADSS光纜不用依附于電力線或者底線,可以單獨(dú)的架設(shè)于桿塔之上,可以在不停電的條件下施工。

              5.光纜在高強(qiáng)度電場(chǎng)下的性能極其,不會(huì)受到電磁干擾。

              6.與電力線路相互獨(dú)立,檢修方便。

              7.屬于自承式光纜,安裝時(shí)不需要吊線等輔助掛線。


          ADSS光纜的主要用途

              1.作為OPGW系統(tǒng)中繼站的引入和引出光纜使用,基于其安全屬性,在引入和引出中繼站時(shí),可以很好地解決電力隔離問(wèn)題。

              2.作為高壓(110kV-220kV)電力網(wǎng)中光纖通信系統(tǒng)的傳輸光纜。特別是許多地方在改造舊有通信線路時(shí)很方便地利用了它。

              3.用于6kV~35kV~180kV配電網(wǎng)中的光纖通信系統(tǒng)。


          ADSS光纜主要技術(shù)參數(shù):

              ADSS光纜工作在大跨距兩點(diǎn)支撐的(通常為數(shù)百米,甚至超過(guò)1公里)架空狀態(tài),與傳統(tǒng)概念的“架空"不同(郵電標(biāo)準(zhǔn)的架空吊線掛鉤程式,平均0.4米對(duì)光纜有1個(gè)支點(diǎn))。所以,ADSS光纜的主要參數(shù)與電力架空線的規(guī)程接軌。

            1.允許使用張力(MAT/MOTS)

            指在設(shè)計(jì)氣象條件下理論計(jì)算總負(fù)載時(shí),光纜所受到的張力。在此張力下,光纖應(yīng)變應(yīng)≤0.05[%](層絞)和≤0.1[%](中心管)且無(wú)附加衰減。通俗而言,即光纖余長(zhǎng)在這一控制值上剛好被“吃"完。根據(jù)該參數(shù)和氣象條件以及控制的弧垂,可計(jì)算在此條件下光纜的允許使用檔距。因此,MAT是弧垂-張力-跨距計(jì)算的重要依據(jù),也是表征ADSS光纜應(yīng)力應(yīng)變特性的重要證據(jù)。

            2. 額定抗拉強(qiáng)度(UTS/RTS)

            又稱(chēng)為極限抗拉強(qiáng)度或破斷力,指承載截面(主要計(jì)紡綸)強(qiáng)度之和的計(jì)算值。實(shí)際破斷力應(yīng)≥95[%]計(jì)算值(光纜中任意元件的斷裂均判為纜破斷)。該參數(shù)并不是可有可無(wú)的,很多控制值與之相關(guān)(例如桿塔強(qiáng)度、耐張金具、防震措施等)。對(duì)光纜專(zhuān)業(yè)而言,如果RTS/MAT(相當(dāng)于架空線的安全系數(shù)K)的比值不恰當(dāng),即使用了很多紡綸,而可用的光纖應(yīng)變域很窄,則經(jīng)濟(jì)/技術(shù)性能比很差。因此,筆者建議業(yè)內(nèi)人士關(guān)注這一參數(shù)。通常,MAT約相當(dāng)于40[%]RTS。

            3.年平均應(yīng)力(EDS)

            有時(shí)稱(chēng)為日平均應(yīng)力,是指在無(wú)風(fēng)無(wú)冰及年平均氣溫下,理論計(jì)算負(fù)載時(shí)光纜所受到的張力,可認(rèn)為是ADSS在長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)的平均張(應(yīng))力。EDS一般為(16~25)[%]RTS。在此張力下,光纖應(yīng)無(wú)應(yīng)變、無(wú)附加衰減,即非常穩(wěn)定。EDS同時(shí)是光纜的疲勞老化參數(shù),據(jù)此參數(shù)決定光纜的防振設(shè)計(jì)。

            4.極限運(yùn)行張力(UES)

            又稱(chēng)為特殊使用張力,是指在光纜有效壽命期內(nèi),有可能發(fā)生超出設(shè)計(jì)負(fù)載時(shí)光纜所受的張力。意味著光纜允許短時(shí)過(guò)載,光纖可以在有限允許范圍內(nèi)承受應(yīng)變,通常UES應(yīng)>60[%]RTS。在此張力下,光纖應(yīng)變<0.5[%](中心管)及<0.35[%](層絞),光纖會(huì)出現(xiàn)附加衰減,但在此張力解除后,光纖應(yīng)恢復(fù)正常。該參數(shù)保證了ADSS光纜在壽命期間內(nèi)的可運(yùn)行。


          ADSS光纜在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用

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          1.ADSS光纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

            目前已生產(chǎn)的ADSS光纜從結(jié)構(gòu)上可分為層絞式和中心束管式兩類(lèi),其中層絞式光纜內(nèi)有FRP的加強(qiáng)芯,重量比束管式略重,同時(shí)又由于其運(yùn)行在高壓環(huán)境下,根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度又可分為AT護(hù)套耐電蝕型和PE護(hù)套標(biāo)準(zhǔn)型,ADSS光纜的特點(diǎn)如下:

            (1)專(zhuān)為電力系統(tǒng)設(shè)計(jì),是一種全絕緣介質(zhì)的自承式架空光纜,它的結(jié)構(gòu)中不含任何金屬材料;

            (2)全絕緣結(jié)構(gòu)和較高的耐壓指標(biāo),有利于在帶電運(yùn)行的架空電力線路上架設(shè)施工,不影響線路運(yùn)行;

            (3)采用抗拉強(qiáng)度高的防綸材料即能承受較強(qiáng)張力,滿(mǎn)足架空電力線路的大跨距要求,又可防止鳥(niǎo)啄和人為的槍擊;

            (4)ADSS光纜的熱膨脹系數(shù)較小,在溫度變化很大時(shí),光纜線路的弧度變化很小,且其重量輕,它的履冰和風(fēng)荷也較小。


          2.ADSS光纜的使用壽命

            ADSS光纜架設(shè)在高壓輸電線路上,其一般壽命在25年以上,而影響其壽命的因素很多,主要的因素有:

            (1)桿塔附近的高壓感應(yīng)電場(chǎng)梯度變化較大?高壓感應(yīng)電場(chǎng)對(duì)光纜有強(qiáng)烈的電腐蝕?一般35KV及以下架空電力線路用PE型,110KV及以上線路用AT型;

            (2)對(duì)雙回路的桿塔,由于線路的一回路停電或線路改造,在選擇掛點(diǎn)時(shí)要加以考慮;

            (3)線路經(jīng)過(guò)有鹽霧酸氣的工作地帶時(shí),化學(xué)物質(zhì)會(huì)腐蝕光纜外皮,其耐電保護(hù)套受損,易受到電弧的傷害;

            (4)施工不當(dāng)造成外皮傷害或磨損等,在長(zhǎng)期的高壓電場(chǎng)中運(yùn)行,其表面易腐蝕,而外護(hù)套平整光滑的光纜能有效地減少電腐蝕而延長(zhǎng)壽命?


          3.光纜掛點(diǎn)的選擇原則

            (1)光纜應(yīng)懸掛在電場(chǎng)強(qiáng)度較小的位置,即AT型護(hù)套≤20KVmPE型護(hù)套≤20KVm;

            (2)光纜在水平和垂直方向上的投影不應(yīng)與導(dǎo)線和地線出現(xiàn)交叉,以免在風(fēng)偏和擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生鞭擊;

            (3)光纜不應(yīng)與桿塔產(chǎn)生摩擦和碰撞;

            (4)光纜必須保持與居民區(qū)?鐵路?公路?通信線路和其他電力線路的安全距離;

            (5)懸掛光纜的金具必須裝在桿塔可承受側(cè)向拉力的塔材上,使桿塔受力最??;


          ADSS-12B1:

              B1代表G.652類(lèi)是常規(guī)單模光纖。

              通信光纖具體分為G.651、G.652、G.653、G.654、G.655和G.656六個(gè)大類(lèi)和若干子類(lèi)

              (1) G.651類(lèi)是多模光纖,IEC和GB/T又進(jìn)一步按它們的纖芯直徑、包層直徑、數(shù)值孔徑的參數(shù)細(xì)分為A1a、A1b、A1c和A1d四個(gè)子類(lèi)。

              (2) G.652類(lèi)是常規(guī)單模光纖,目前分為G.652A、G.652B、G.652C和G.652D四個(gè)子類(lèi),IEC和GB/T把G.652C命名為B1.3外,其余的則命名為B1.1

              (3) G.653光纖是色散位移單模光纖,IEC和GB/T把G.653光纖分類(lèi)命名為B2型光纖。

              (4) G.654光纖是截止波長(zhǎng)位移單模光纖,也稱(chēng)為1550nm性能光纖,IEC和GB/T把G.654光纖分類(lèi)命名為B1.2型光纖。

              (5) G.655類(lèi)光纖是非零色色散位移單模光纖,目前分為G.655A、G.655B和G.655C三個(gè)子類(lèi),IEC和GB/T把G.655類(lèi)光纖分類(lèi)命名為B4類(lèi)光纖。

          器件

          光纖跳線定義

              將光纖連接器裝配在光纖/光纜的兩端,使之能夠?qū)崿F(xiàn)光纖活動(dòng)連接和信號(hào)傳輸?shù)臒o(wú)源裝置。

          跳線


          光纖跳線加工——端面研磨

          研磨

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          器件類(lèi)型

          圓形光纖束

              用于耦合到光源

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          線型光纖束

              用于光譜儀/狹縫/橢圓發(fā)射燈/比色皿吸收光譜測(cè)量20 µm x 2 mm入射狹縫

          未標(biāo)題-1


          圓形到線形光纖束

              圓形光纖束用來(lái)提高進(jìn)入到光譜儀和其它帶入射狹縫的光學(xué)器件的耦合效率。

              線形符合入射狹縫的形狀,因此能增加入射到器件的光線數(shù)量。

              線形末端也可以用作線形光源。


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          分叉光纖束:雙光纖

              1.將一個(gè)樣品的通道寬帶發(fā)射導(dǎo)入多個(gè)探測(cè)器中

              2.熒光顯微發(fā)射的集光

              3.光譜學(xué)

              4.照明

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          分叉光纖束:圓形對(duì)圓形

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          探測(cè)光纖束

              光纖束探針是針對(duì)測(cè)量漫反射和鏡面反射、色彩、熒光以及后向散射(固體,液體和粉末狀)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的。光纖束被分為兩路,一路將光從光源傳輸給樣品,一路將樣品反射光傳輸給光譜儀,參考分支直接將光從光源處傳輸給另一光譜儀。

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          光纖反射/散射探針束 帶有參考分支

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          光纖反射/散射探針束 帶有參考分支

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          透射浸入式探頭光纖束

              透射浸入式探頭光纖束極其適合在液態(tài)樣品中測(cè)量透射率和吸光率。與基于比色皿的裝置不同,探頭浸入樣品中;液體可以自由流入探頭的開(kāi)口里面。這種方式可以直接測(cè)量樣品,非常適合需要實(shí)時(shí)測(cè)量的應(yīng)用,比如,監(jiān)測(cè)化學(xué)反應(yīng)或水質(zhì)測(cè)試。

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          集束光纖

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          光纖連接

          光纖連接器的原理

          連接器基本結(jié)構(gòu)

              連接器基本上是采用某種機(jī)械和光學(xué)結(jié)構(gòu),使兩根光纖的纖芯對(duì)準(zhǔn).保證80%以上的光能夠通過(guò)。目前有代表性并且正在使的有以下幾種:

              1.套管結(jié)構(gòu)

              2.雙錐結(jié)構(gòu)

              3.V槽結(jié)構(gòu)

              4.透鏡結(jié)構(gòu)


          套管結(jié)構(gòu)

              這種連接器由插針和套筒組成.插針為一精密套管,光纖固定在插針里面。套筒也是一個(gè)加工精密的套管(有開(kāi)口和不開(kāi)口兩種),兩個(gè)插針在套筒中對(duì)接并保證兩根光纖的對(duì)準(zhǔn).

              原理:以插針的外圓柱面為基準(zhǔn)面,插針與套筒之間為緊配合。當(dāng)光纖纖芯對(duì)外圓柱面的同軸度、插針的外圓柱面和端面以及套筒的內(nèi)孔加工得非常精密時(shí),兩根插針在套筒中對(duì)接,就實(shí)現(xiàn)了兩根光纖的對(duì)準(zhǔn)。

          套筒


          雙錐結(jié)構(gòu)

              這種連接器的特點(diǎn)是利用錐面定位。插針的外端面加工成圓錐面.基座的內(nèi)孔也加工成雙圓錐面.兩個(gè)插針插入基座的內(nèi)孔實(shí)現(xiàn)纖芯的對(duì)接。插針和基座的加工精度,錐面與錐面的結(jié)合既要保證纖芯的對(duì)中,還要保證光纖端面間的間距恰好符合要求。它的插針和基座來(lái)用聚合物模壓成型.精度和一致性都很好。

          雙錐


          V槽結(jié)構(gòu)

              它的對(duì)中原理是將兩個(gè)插針?lè)湃隫形槽基座中,再用蓋板將插針壓緊,使纖芯對(duì)準(zhǔn)。這種結(jié)構(gòu)可以達(dá)到較高的精度。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件數(shù)量偏多。

          V型


          透鏡耦合結(jié)構(gòu)

              透鏡耦合又稱(chēng)遠(yuǎn)場(chǎng)耦合,它分為球透鏡耦合和自聚焦透鏡耦合兩種。其結(jié)構(gòu)分別見(jiàn)下圖。

              這種結(jié)構(gòu)通過(guò)透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖的對(duì)中。用透鏡將一根光纖的出射光變成平行光,再有另一透鏡將平行光聚焦并導(dǎo)入另一光纖中。

              優(yōu)點(diǎn)是降低了對(duì)機(jī)械加工的精度要求.使耦合更容易實(shí)現(xiàn)。

              缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、調(diào)整元件多、接續(xù)損耗大。在某些特殊的場(chǎng)合,如在野戰(zhàn)通信中這種結(jié)構(gòu)仍有應(yīng)用。因?yàn)橐皯?zhàn)通訊距離較短,環(huán)境塵土較大,可以容許損耗大一些.但要求快速接通透鏡能將光斑變大,接通更容易,正好滿(mǎn)足了這種需要.

              透鏡在各種耦臺(tái)中的作用更不能忽視.它是光纖與其它無(wú)源器件和光電器件進(jìn)行耦合的橋梁。

          透鏡結(jié)合

          標(biāo)題原尺寸中英文

          FC(Ferrule Connector)型光纖連接器

              Ferrule Connector是由日本NTT研制,緊固方式為螺絲扣

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          ST(Straight Tip)型光纖連接器 

              Straight Tip是由AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室研制。

              ST接頭:刺入及旋轉(zhuǎn)就是它的連接方法(將線插入插座,然后旋轉(zhuǎn)外面的卡口將之鎖住)

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          LC(Lucent Connector)型光纖連接器

              Lucent Connector是由美國(guó)朗訊貝爾實(shí)驗(yàn)室研制,

              采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機(jī)理制成。

              其所采用的插針和套筒的尺寸是普通 SC、FC等所用尺寸的一半,為1.25mm。

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          插針

              插針是一個(gè)帶有微孔的精密圓柱體,其結(jié)構(gòu)和主要尺寸如圖所示

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          實(shí)用的插針材料采用氧化鋯陶瓷

           一般陶瓷插芯的主要參數(shù):

                 外徑:2.499 ±0.0005

                 外徑不圓度:小于等于0.2um

                 微孔偏心量(同心度)小于等于1.0um

                 外圓柱面光潔度:?14

          2.5mm

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          1.25mm 

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          一般陶瓷套筒的主要參數(shù):

                 外徑:3.2 +0/-0.02mm

                 內(nèi)徑:2.5 -0.002/-0.007mm

                 內(nèi)表面光潔度:?14

                 插芯插入或拔出力:3.92~5.88N

                 開(kāi)口套筒彈性形變: 小于等于0.5um

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          研磨角度類(lèi)型:

              PC型( Physical Contact ) ------插芯端面為球面 ,RL>40dB

              UPC型(Ultra  PC) ---插芯端面為微球面, RL>50dB

              APC型(Angled  PC) ---插芯端面為斜球面(常見(jiàn)的為8度角), RL>60dB

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          PC端面

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          UPC端面

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          APC端面


          SMA905光纖連接器

          SM905image


          D80光纖連接器

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          QBH光纖連接器

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          光纖簡(jiǎn)介

          光纖的結(jié)構(gòu)

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          纖芯

              1)  位置:光纖的中心部位

              2)  材料:高純度SiO2,摻有極少量的摻雜劑(GeO2,P2O5),作用是提高纖芯折射率(n1),以傳輸光信號(hào)

          包層

              1) 位置:位于纖芯的周?chē)?/span>

              2) 材料:高純度SiO2,極少量摻雜劑(如B2O3)的作用則是適當(dāng)降低包層折射率(n2),使之略低于纖芯折射率,使得光信號(hào)能約束在纖芯中傳輸

          涂覆層

              1)  位置:位于光纖的最外層

              2)  結(jié)構(gòu)和材料:包括一次涂覆層,緩沖層和二次涂覆層

                     a) 一次涂覆層一般使用丙烯酸酯、有機(jī)硅或硅橡膠材料

                     b) 緩沖層一般為性能良好的填充油膏 (防水)

                     c) 二次涂覆層一般多用聚丙烯或尼龍等高聚物

              3) 作用:保護(hù)光纖不受水汽侵蝕和機(jī)械擦傷,同時(shí)又增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度與可彎曲性,起著延長(zhǎng)光纖壽命的作用


          光纖分類(lèi)

          光纖的分類(lèi)主要是從工作波長(zhǎng)、折射率分布、傳輸模式、原材料和制造方法上作一歸納的,各種分類(lèi)如下。

              (1)工作波長(zhǎng):紫外光纖、可觀光纖、近、紅外光纖(0.85μm、1.3μm、1.55μm)。

              (2)折射率分布:階躍(SI)型光纖、近階躍型光纖、漸變(GI)型光纖、其它(如三角型、W型、凹陷型等)。

              (3)傳輸模式:?jiǎn)文9饫w(含偏振保持光纖、非偏振保持光纖)、多模光纖。

              (4)原材料:石英光纖、多成分玻璃光纖、塑料光纖、復(fù)合材料光纖(如塑料包層、液體纖芯等)、紅外材料等。按被覆材料還可分為(碳等)、金屬材料(銅、鎳等)和塑料等。

              (5)制造方法:預(yù)塑有汽相軸向沉積(VAD)、化學(xué)汽相沉積(CVD)等,拉絲法有管律法(Rod intube)和雙坩鍋法等。



          階躍(SI)型光纖與漸變(GI)型光纖

          階躍型光纖(SIF):

              纖芯折射率呈均勻分布,纖芯和包層相對(duì)折射率差Δ為1%~2%。

          階躍光纖的導(dǎo)光原理:

              光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,階躍光纖就是靠光波在芯包界面發(fā)生全反射將光波限制在纖芯中向前傳播的。

              階躍型的光纖,纖芯折射率為n1 ,包層的折射率為n2,且n1>n2,空氣折射率為n0。在光纖內(nèi)傳輸?shù)淖游绻饩€,簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)光線,遇到纖芯與包層的分界面的入射角大于θc時(shí),才能保證光線在纖芯內(nèi)產(chǎn)生多次全反射,使光線沿光纖傳輸。

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          漸變型光纖(GIF):

              纖芯折射率呈非均勻分布,在軸心處,而在光纖橫截面內(nèi)沿半徑方向逐漸減小,在纖芯與包層的界面上降至包層折射率n2。

              在漸變光纖中,光線傳播的軌跡近似于正弦波。若光以一定的入射角從軸心處層射向與第二層的交界面時(shí),由于是從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),折射接角大于入射角,光線將折射進(jìn)第二層射向與第

              三層的交界面,并再次發(fā)生折射進(jìn)入第三層,依次第推。因此,當(dāng)纖芯分層數(shù)無(wú)限多,其厚度趨于零時(shí),漸變型光纖纖芯折射率呈連續(xù)變化,光線在其中的傳播軌跡不再是折線,而是一條近似于正弦型的曲線。

          漸變光纖的導(dǎo)光原理:

              依據(jù)折射原理,光線最遲在芯包界面發(fā)生全反射,將子午射線限制在纖芯中向前傳播的。

          漸變光纖的導(dǎo)光示意圖

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              當(dāng)r=0時(shí)光線的軌跡??梢钥闯觯瑥墓饫w端面上同一點(diǎn)發(fā)出的近軸子午光線經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)木嚯x后又重新匯集到一點(diǎn)。也就是說(shuō),它們有相同的傳輸時(shí)延,有自聚焦性質(zhì)。

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          對(duì)比圖:

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          圖片1截圖20220909101834



          光纖損耗

              光纖的損耗決定了光信號(hào)在光纖中被增強(qiáng)之前可傳輸?shù)木嚯x。

          光纖損耗的來(lái)源:

              (1)光纖材料的吸收與散射損耗;

              (2)光纖的彎曲輻射損耗;

              (3)光纖的連接;

              (4)耦合損耗。

          1)光纖材料的吸收與散射損耗;

              本征吸收:光纖材料對(duì)光信號(hào)的吸收。

              雜質(zhì)吸收:雜質(zhì)不是指光纖中的摻雜物,而是由于材料不純凈及工藝不完善而引入的雜質(zhì),如過(guò)渡金屬離子和OH-離子。

              原子缺陷吸收:由于材料受到熱輻射或光輻射引起的。

              散射損耗:在光纖材料中,由于某種遠(yuǎn)小于波長(zhǎng)的不均勻性引起的光散射構(gòu)成光纖的散射損耗。

          截圖20220909104648

          損耗主要機(jī)理:材料吸收、瑞利散射和輻射損耗

          (2)光纖的彎曲輻射損耗

              光纖實(shí)際應(yīng)用中不可避免的要產(chǎn)生彎曲,這就伴隨著產(chǎn)生光的彎曲輻射損耗。

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          (3)光纖的連接損耗

          截圖20220909104832

          (4)耦合損耗

              光源與光纖的耦合損耗

              光纖與光器件的耦合損耗



          光纖幾何參數(shù)

            光纖傳輸特性和光學(xué)特性

              光纖的傳輸特性和光學(xué)特性對(duì)光纖通信系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)、傳輸速率、傳輸距離和信息質(zhì)量等都有著至關(guān)重要的作用。

              光纖的傳輸特性和光學(xué)特性具體涉及到的適用特性有:衰減、色散、截止波長(zhǎng)、模場(chǎng)直徑、基帶響應(yīng)、數(shù)值孔徑、有效面積、光學(xué)連續(xù)性和微彎敏感性等等。

          其中主要特性包括:



          1.數(shù)值孔徑NA

              入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸,只是在某個(gè)角度范圍內(nèi)的入射光才可以。這個(gè)角度就稱(chēng)為光纖的數(shù)值孔徑。

          對(duì)于階躍型光纖,當(dāng)光線在纖芯與包層界面上發(fā)生全反射時(shí),光波在纖芯中傳播軌跡為折線,相應(yīng)的端面入射角記為光纖波導(dǎo)的孔徑角(或端面臨界角)。即只有光纖端面入射角大于的光線才能在光纖中傳播,故光纖的受光區(qū)域是一個(gè)圓錐形區(qū)域,圓錐半錐角的值就等于。為表示光纖的集光能力大小,定義光纖波導(dǎo)孔徑角的正弦值為光纖的數(shù)值孔徑(NA),即:

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              在光學(xué)中,數(shù)值孔徑是表示光學(xué)透鏡性能的參數(shù)之一。用放大鏡把太陽(yáng)光匯聚起來(lái),能點(diǎn)燃紙張就是一個(gè)典型例子。若平行光線照射在透鏡上,并經(jīng)過(guò)透鏡聚焦于焦點(diǎn)處時(shí),假設(shè)從焦點(diǎn)到透鏡邊緣的仰角為θ,則取其正弦值,稱(chēng)之為該透鏡的數(shù)值孔徑,   光纖的數(shù)值孔徑大小與纖芯折射率,及纖芯-包層相對(duì)折射率差有關(guān)。從物理上看,光纖的數(shù)值孔徑表示光纖接收入射光的能力。NA越大,則光纖接收光的能力也越強(qiáng)。從增加進(jìn)入光纖的光功率的觀點(diǎn)來(lái)看,NA越大越好,因?yàn)楣饫w的數(shù)值孔徑大些對(duì)于光纖的對(duì)接是有利的。但是NA太大時(shí),光纖的?;兗哟?,會(huì)影響光纖的帶寬。因此,在光纖通信系統(tǒng)中,對(duì)光纖的數(shù)值孔徑有一定的要求。通常為了地把光射入到光纖中去,應(yīng)采用其數(shù)值孔徑與光纖數(shù)值孔徑相同的透鏡進(jìn)行集光。 數(shù)值孔徑是多模光纖的重要參數(shù),它表征光纖端面接收光的能力,其取值的大小要兼顧光纖接收光的能力和對(duì)模式色散的影響。


          2.模場(chǎng)直徑d

              模場(chǎng)直徑表征單模光纖集中光能量的程度。 由于單模光纖中只有基模在進(jìn)行傳輸,因此粗略地講,模場(chǎng)直徑就是在單模光纖的接收端面上基模光斑的直徑(實(shí)際上基模光斑并沒(méi)有明顯的邊界)。 可以極其粗略地認(rèn)為(很不嚴(yán)格的說(shuō)法),模場(chǎng)直徑d 和單模光纖的纖芯直徑相近。


          3.截止波長(zhǎng)λc

              我們知道,當(dāng)光纖的歸一化頻率V小于其歸一化截止頻率Vc時(shí),才能實(shí)現(xiàn)單模傳輸,即在光纖中僅有基模在傳輸,其余的高次模全部截止。 也就是說(shuō),除了光纖的參量如纖芯半徑,數(shù)值孔徑必須滿(mǎn)足一定條件外,要實(shí)現(xiàn)單模傳輸還必須使光波波長(zhǎng)大于某個(gè)數(shù)值,即λ≥λc,這個(gè)數(shù)值就叫做單模光纖的截止波長(zhǎng)。 因此,截止波長(zhǎng)λc的含義是,能使光纖實(shí)現(xiàn)單模傳輸?shù)淖钚」ぷ鞴獠úㄩL(zhǎng)。也就是說(shuō),盡管其它條件皆滿(mǎn)足,但如果光波波長(zhǎng)不大于單模光纖的截止波長(zhǎng),仍不可能實(shí)現(xiàn)單模傳輸。


          4.回波損耗---Return Loss

              回波損耗又稱(chēng)為反射損耗,它是指出光端,后向反射光相對(duì)輸入光的比率的分貝數(shù),回波損耗愈大愈好,以減少反射光對(duì)光源和系統(tǒng)的影響.


          5.接收靈敏度(Receiver Sensitivity)

              衡量接收端為保證一定誤碼率(1×10exp(-12))所需接收的最小平均光功率,單位為 dBm.


          6.誤碼率

              誤碼率是指在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),經(jīng)過(guò)接收端的光電轉(zhuǎn)換后收到的誤碼碼元數(shù)與誤碼儀輸出端給出碼元數(shù)的比率.


          7.瑞利散射

              光纖在加熱制造過(guò)程中,熱騷動(dòng)使原子產(chǎn)生壓縮性的不均勻,造成材料密度不均勻,進(jìn)一步造成折射率的不均勻。這種不均勻在冷卻過(guò)程中固定下來(lái),引起光的散射,稱(chēng)為瑞利散射。


          8. 鬼影

              它是由于光在較短的光纖中,到達(dá)光纖末端B產(chǎn)生反射,反射光功率仍然很強(qiáng),在回程中遇到個(gè)活動(dòng)接頭A,一部分光重新反射回B,這部分光到達(dá)B點(diǎn)以后,在B點(diǎn)再次反射回OTDR,這樣在OTDR形成的軌跡圖中會(huì)發(fā)現(xiàn)在噪聲區(qū)域出現(xiàn)了一個(gè)反射現(xiàn)象。


          9. 死區(qū)

          死區(qū)的產(chǎn)生是由于反射淹沒(méi)散射并且使得接收器飽和引起,通常分為衰減死區(qū)和事件死區(qū)兩種情況。

               1)、衰減死區(qū):從反射點(diǎn)開(kāi)始到接收點(diǎn)回復(fù)到后向散射電平約0.5db范圍內(nèi)的這段距離。這 是OTDR能夠再次測(cè)試衰減和損耗的點(diǎn)。

               2)、 事件死區(qū):從OTDR接收到的反射點(diǎn)開(kāi)始到OTDR恢復(fù)的反射點(diǎn)1.5db一下的這段距離,這里可以看到是否存在第二個(gè)反射點(diǎn),但是不能測(cè)試衰減和損耗。


          10.后向散射系數(shù)

              如果連接的兩條光纖的后向散射系數(shù)不同,就很有可能在OTDR上出現(xiàn)被測(cè)光纖是一個(gè)增益器的現(xiàn)象,這是由于連接點(diǎn)的后端散射系數(shù)大于前端散射系數(shù),導(dǎo)致連接點(diǎn)后端反射回來(lái)的光功率反而高于前面反射回的光功率的緣故。遇到這種情況,建議大家用雙向測(cè)試平均趣值的辦法來(lái)對(duì)該光纖進(jìn)行測(cè)量。


          11. 動(dòng)態(tài)范圍

              它表示后向散射開(kāi)始與噪聲峰值間的功率損耗比。它決定了OTDR所能測(cè)得的最長(zhǎng)光纖距離。如果OTDR的動(dòng)態(tài)范圍較小,而待測(cè)光纖具有較高的損耗,則遠(yuǎn)端可能會(huì)消失在噪聲中.


          12.吸收

              在光纖傳輸中,如果光(光子流)所擁有的頻率具有的能量等于材料的能級(jí)距離,這種光會(huì)被材料吸收。這種吸收導(dǎo)致光功率的損耗,而減少損耗可以通過(guò)改變光的頻率或改善材料。材料的主要吸收波峰在945nm、1240nm、1380nm處。在實(shí)際應(yīng)用中,改善材料的方法已經(jīng)達(dá)到極限,我們只能通過(guò)改變光的頻率。符合需求的光波長(zhǎng)有三個(gè)吸收較小的區(qū)域,分別位于850nm附近,1300nm附近和1500nm附近,這三個(gè)區(qū)域被稱(chēng)為透明窗口。




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