Pengetahuan dasar tentang kabel serat optik

Serat optik, kabel optik
1. Jelaskan secara singkat komposisi serat optik.
Jawaban: Serat optik terdiri dari dua bagian dasar: inti dan lapisan penutup yang terbuat dari bahan optik transparan, dan lapisan pelapis.

2. Apa parameter dasar yang menggambarkan karakteristik transmisi jalur serat optik?
Jawaban: Termasuk kerugian, dispersi, bandwidth, panjang gelombang cut-off, diameter bidang mode, dll.

3. Apa alasan redaman serat?
Jawaban: Atenuasi serat optik mengacu pada penurunan daya optik antara dua penampang serat optik, yang terkait dengan panjang gelombang. Penyebab utama redaman adalah hamburan, penyerapan, dan kehilangan optik karena konektor dan sambungan.

4. Bagaimana koefisien atenuasi serat didefinisikan?
Jawaban: Didefinisikan oleh redaman (dB/km) per satuan panjang dari serat seragam dalam keadaan tunak.

5. Apa kerugian penyisipan?
Jawaban: Mengacu pada redaman yang disebabkan oleh penyisipan komponen optik (seperti konektor atau skrup) pada saluran transmisi optik.

6. Apa yang terkait dengan bandwidth serat optik?
Jawaban: Bandwidth serat optik mengacu pada frekuensi modulasi ketika amplitudo daya optik berkurang 50% atau 3dB dari amplitudo frekuensi nol dalam fungsi transfer serat optik. Bandwidth serat optik kira-kira berbanding terbalik dengan panjangnya, dan produk dari panjang bandwidth adalah konstan.

7. Ada berapa macam dispersi serat optik? Apa hubungannya?
Jawaban: Dispersi serat optik mengacu pada perluasan penundaan kelompok dalam serat optik, termasuk dispersi modal, dispersi material, dan dispersi struktural. Tergantung pada karakteristik sumber cahaya dan serat optik.

8. Bagaimana menggambarkan karakteristik dispersi dari perambatan sinyal dalam serat optik?
Jawaban: Dapat digambarkan dengan tiga besaran fisis: pelebaran pulsa, bandwidth serat, dan koefisien dispersi serat.

9. Berapa panjang gelombang cutoff?
Jawaban: Ini mengacu pada panjang gelombang terpendek yang hanya dapat mentransmisikan mode dasar dalam serat optik. Untuk serat mode tunggal, panjang gelombang cut-off-nya harus lebih pendek dari panjang gelombang cahaya yang ditransmisikan.

10. Apa pengaruh dispersi serat optik terhadap kinerja sistem komunikasi serat optik?
Jawaban: Dispersi serat optik akan menyebabkan pulsa cahaya mengembang selama proses transmisi di serat optik. Mempengaruhi ukuran bit error rate, panjang jarak transmisi, dan ukuran sistem rate.

11. Apa metode backscatter?
Jawab: Metode hamburan balik adalah metode pengukuran redaman sepanjang serat optik. Sebagian besar daya optik dalam serat optik merambat ke arah depan, tetapi sebagian kecil dihamburkan kembali ke arah iluminator. Gunakan spektroskop untuk mengamati kurva waktu hamburan balik pada iluminator. Dari satu ujung, tidak hanya panjang dan redaman serat optik seragam yang dapat dihubungkan, tetapi juga ketidakteraturan lokal, titik putus, dan sambungan serta konektor yang disebabkannya dapat diukur. Kehilangan daya optik.

12. Apa prinsip pengujian optical time domain reflectometer (OTDR)? Apa fungsinya?
Jawab: OTDR dibuat berdasarkan prinsip hamburan balik cahaya dan pantulan Fresnel. Ini menggunakan cahaya hamburan balik yang dihasilkan ketika cahaya merambat dalam serat optik untuk mendapatkan informasi redaman. Ini dapat digunakan untuk mengukur redaman serat optik, kehilangan konektor, lokasi kesalahan serat, dan Memahami distribusi kehilangan serat optik sepanjang adalah alat yang sangat diperlukan dalam konstruksi, pemeliharaan dan pemantauan kabel optik. Parameter indeks utamanya meliputi: rentang dinamis, sensitivitas, resolusi, waktu pengukuran dan zona buta, dll.

13. Apa zona mati OTDR? Apa dampaknya terhadap pengujian? Bagaimana menangani area buta dalam tes yang sebenarnya?
Jawaban: Serangkaian "blind spot" yang disebabkan oleh kejenuhan ujung penerima OTDR yang disebabkan oleh pantulan titik-titik karakteristik seperti konektor bergerak dan sambungan mekanis biasanya disebut blind spot.
Ada dua jenis kebutaan pada serat optik: event blind zone dan redaman blind zone: puncak refleksi yang disebabkan oleh intervensi konektor bergerak, panjang jarak dari titik awal puncak refleksi ke puncak saturasi penerima disebut zona buta acara; Konektor bergerak yang mengganggu menyebabkan puncak refleksi, dan jarak dari titik awal puncak refleksi ke titik di mana peristiwa lain dapat diidentifikasi disebut zona mati redaman.
Untuk OTDR, semakin kecil zona buta, semakin baik. Area buta akan meningkat dengan meningkatnya lebar pulsa. Meskipun meningkatkan lebar pulsa meningkatkan panjang pengukuran, itu juga meningkatkan area buta pengukuran. Oleh karena itu, saat menguji serat optik, pengukuran serat optik aksesori OTDR dan titik kejadian yang berdekatan Gunakan pulsa sempit, dan gunakan pulsa lebar saat mengukur ujung serat.

14. Dapatkah OTDR mengukur berbagai jenis serat optik?
Jawaban: Jika Anda menggunakan modul OTDR mode tunggal untuk mengukur serat multimode, atau menggunakan modul OTDR multimode untuk mengukur serat mode tunggal dengan diameter inti 62.5mm, hasil pengukuran panjang serat tidak akan terpengaruh, tetapi kehilangan serat tidak akan terpengaruh. Hasil kehilangan konektor optik dan kehilangan kembali tidak benar. Oleh karena itu, saat mengukur serat optik, OTDR yang cocok dengan serat optik yang diuji harus dipilih untuk pengukuran, sehingga semua indikator kinerja benar.

15. Apa yang dimaksud dengan "1310nm" atau "1550nm" dalam instrumen uji optik umum?
Jawaban: Ini mengacu pada panjang gelombang sinyal optik. Rentang panjang gelombang yang digunakan untuk komunikasi serat optik berada di wilayah inframerah-dekat, dan panjang gelombang antara 800nm ​​dan 1700nm. Ini sering dibagi menjadi pita panjang gelombang pendek dan panjang gelombang panjang, yang pertama mengacu pada panjang gelombang 850nm, dan yang terakhir mengacu pada 1310nm dan 1550nm.

16. Dalam serat optik komersial saat ini, berapa panjang gelombang cahaya yang memiliki dispersi terkecil? Berapa panjang gelombang cahaya yang kehilangan paling sedikit?
Jawab: Cahaya dengan panjang gelombang 1310nm memiliki dispersi terkecil, dan cahaya dengan panjang gelombang 1550nm memiliki kehilangan terkecil.

17. Menurut perubahan indeks bias inti serat, bagaimana mengklasifikasikan serat?
Jawaban: Ini dapat dibagi menjadi serat langkah dan serat bergradasi. Step fiber memiliki bandwidth yang sempit dan cocok untuk komunikasi jarak pendek berkapasitas kecil; serat bergradasi memiliki bandwidth yang lebar dan cocok untuk komunikasi berkapasitas menengah dan besar.

18. Menurut berbagai mode gelombang cahaya yang ditransmisikan dalam serat optik, bagaimana mengklasifikasikan serat optik?
Jawaban: Ini dapat dibagi menjadi serat mode tunggal dan serat multi-mode. Diameter inti serat mode tunggal adalah sekitar 1-10μm. Pada panjang gelombang kerja tertentu, hanya satu mode fundamental yang ditransmisikan, yang cocok untuk sistem komunikasi jarak jauh berkapasitas besar. Serat multimode dapat mentransmisikan gelombang cahaya dalam beberapa mode, dan diameter intinya sekitar 50-60μm, dan kinerja transmisinya lebih buruk daripada serat mode tunggal.
Saat mentransmisikan perlindungan diferensial saat ini dari perlindungan multiplexing, serat optik multi-mode digunakan antara perangkat konversi fotolistrik yang dipasang di ruang komunikasi gardu induk dan perangkat perlindungan yang dipasang di ruang kontrol utama.

19. Apa pentingnya bukaan numerik (NA) dari serat indeks langkah?
Jawaban: Aperture numerik (NA) menunjukkan kemampuan menerima cahaya dari serat optik. Semakin besar NA, semakin kuat kemampuan serat optik untuk mengumpulkan cahaya.

20. Apa birefringence dari serat mode tunggal?
Jawaban: Ada dua mode polarisasi ortogonal dalam serat mode tunggal. Ketika serat tidak sepenuhnya simetris silindris, dua mode polarisasi ortogonal tidak mengalami degenerasi. Nilai absolut dari perbedaan indeks bias antara dua mode polarisasi ortogonal adalah Untuk birefringence.

21. Apa struktur kabel serat optik yang paling umum?
Jawaban: Ada dua tipe: tipe layer twist dan tipe skeleton.

22. Apa saja komponen utama kabel optik?
Jawaban: Ini terutama terdiri dari: inti serat, salep serat optik, bahan selubung, PBT (polybutylene terephthalate) dan bahan lainnya.

23. Apa pelindung kabel optik?
Jawaban: Mengacu pada elemen pelindung (biasanya kawat baja atau sabuk baja) yang digunakan pada kabel optik tujuan khusus (seperti kabel optik bawah laut, dll.). Armor terpasang ke selubung bagian dalam kabel optik.

24. Bahan apa yang digunakan untuk selubung kabel?
Jawab: Selubung atau lapisan kabel optik biasanya terdiri dari bahan polyethylene (PE) dan polyvinyl chloride (PVC), dan fungsinya untuk melindungi inti kabel dari pengaruh luar.

25. Sebutkan kabel optik khusus yang digunakan dalam sistem tenaga.
Jawaban: Terutama ada tiga jenis kabel optik khusus:
Kabel optik komposit kawat tanah (OPGW), serat optik ditempatkan di saluran listrik dari struktur untai aluminium berlapis baja. Penerapan kabel optik OPGW memainkan fungsi ganda kabel arde dan komunikasi, secara efektif meningkatkan tingkat pemanfaatan tiang listrik.
Kabel optik tipe bungkus (GWWOP), di mana terdapat saluran transmisi daya, kabel optik jenis ini dililitkan atau digantung pada kabel ground.
Kabel optik mandiri (ADSS) memiliki kekuatan tarik yang kuat dan dapat digantung langsung di antara dua tiang listrik, dengan rentang maksimum hingga 1000m.

26. Apa struktur aplikasi kabel optik OPGW?
Jawaban: Terutama meliputi: 1) Struktur pipa plastik + pipa aluminium; 2) Struktur pipa plastik pusat + pipa aluminium; 3) Struktur kerangka aluminium; 4) Struktur pipa aluminium spiral; 5) Struktur pipa baja tahan karat satu lapis (struktur tabung baja tahan karat tengah, struktur berlapis tabung baja tahan karat); 6) Struktur tabung baja tahan karat komposit (struktur tabung baja tahan karat pusat, struktur berlapis tabung baja tahan karat).

27. Apa saja komponen utama kabel yang terdampar di luar inti kabel optik OPGW?
Jawaban: Ini terdiri dari kawat AA (kawat paduan aluminium) dan kawat AS (kawat baja berlapis aluminium).

28. Untuk memilih model kabel OPGW, apa saja syarat teknis yang harus dipenuhi?
Jawaban: 1) Kekuatan tarik nominal (RTS) (kN) kabel OPGW; 2) Jumlah inti serat (SM) kabel OPGW; 3) Arus hubung singkat (kA); 4) waktu hubung singkat (s); 5) Rentang Suhu (â).

29. Bagaimana tingkat pembengkokan kabel optik dibatasi?
Jawaban: Jari-jari lentur kabel serat optik tidak boleh kurang dari 20 kali diameter luar kabel serat optik, dan tidak boleh kurang dari 30 kali diameter luar kabel serat optik selama konstruksi (keadaan tidak stasioner). ).

30. Apa yang harus diperhatikan dalam proyek kabel optik ADSS?
Jawaban: Ada tiga teknologi utama: desain mekanis kabel optik, penentuan titik suspensi, dan pemilihan serta pemasangan perangkat keras pendukung.

31. Apa kelengkapan kabel optik utama?
Jawaban: Perlengkapan kabel optik mengacu pada perangkat keras yang digunakan untuk memasang kabel optik, terutama meliputi: klem regangan, klem suspensi, peredam getaran, dll.

32. Apa dua parameter kinerja paling dasar dari konektor serat optik?
Jawaban: Konektor serat optik umumnya dikenal sebagai konektor langsung. Untuk konektor serat tunggal, persyaratan kinerja optik difokuskan pada dua parameter kinerja paling dasar yaitu insertion loss dan return loss.

33. Ada berapa jenis konektor serat optik yang biasa digunakan?
Jawaban: Menurut metode klasifikasi yang berbeda, konektor serat optik dapat dibagi menjadi beberapa jenis. Menurut media transmisi yang berbeda, mereka dapat dibagi menjadi konektor serat mode tunggal dan konektor serat multi-mode; menurut struktur yang berbeda, mereka dapat dibagi menjadi FC, SC, ST , D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT dan jenis lainnya; Menurut wajah ujung pin konektor dapat dibagi menjadi FC, PC (UPC) dan APC. Konektor serat optik yang umum digunakan: konektor serat optik FC/PC, konektor serat optik SC, konektor serat optik LC.

34. Dalam sistem komunikasi serat optik, item berikut ini umum, sebutkan namanya.
AFC, adaptor tipe FC Adaptor tipe ST Adaptor tipe SC
FC/APC, konektor tipe FC/PC Konektor tipe SC Konektor tipe ST
LC jumper MU jumper Single-mode atau multi-mode jumper

35. Berapa kerugian penyisipan (atau kerugian penyisipan) dari konektor serat optik?
Jawaban: Ini mengacu pada jumlah pengurangan daya efektif saluran transmisi yang disebabkan oleh intervensi konektor. Untuk pengguna, semakin kecil nilainya, semakin baik. ITU-T menetapkan bahwa nilainya tidak boleh lebih besar dari 0,5dB.

36. Apa kerugian kembali dari konektor serat optik (atau disebut redaman refleksi, kerugian kembali, kerugian kembali)?
Jawaban: Ini adalah ukuran komponen daya input yang dipantulkan dari konektor dan dikembalikan di sepanjang saluran input. Nilai tipikal tidak boleh kurang dari 25dB.

37. Apa perbedaan paling mencolok antara cahaya yang dipancarkan oleh dioda pemancar cahaya dan laser semikonduktor?
Jawab: Cahaya yang dihasilkan oleh light emitting diode adalah cahaya inkoheren dengan spektrum frekuensi yang lebar; cahaya yang dihasilkan oleh laser adalah cahaya koheren dengan spektrum frekuensi yang sempit.

38. Apa perbedaan yang paling jelas antara karakteristik pengoperasian dioda pemancar cahaya (LED) dan laser semikonduktor (LD)?
Jawab: LED tidak memiliki ambang batas, sedangkan LD memiliki ambang batas. Laser hanya akan dihasilkan ketika arus yang disuntikkan melebihi ambang batas.

39. Apa dua laser semikonduktor mode longitudinal tunggal yang umum digunakan?
Jawaban: Baik laser DFB maupun laser DBR adalah laser umpan balik terdistribusi, dan umpan balik optiknya disediakan oleh kisi Bragg umpan balik terdistribusi di rongga optik.

40. Apa dua jenis utama perangkat penerima optik?
Jawaban: Terutama ada fotodioda (tabung PIN) dan fotodioda longsoran (APD).

41. Faktor-faktor apa saja yang menyebabkan terjadinya noise pada sistem komunikasi serat optik?
Jawaban: Ada noise yang disebabkan oleh rasio pemadaman yang tidak memenuhi syarat, noise yang disebabkan oleh perubahan intensitas cahaya secara acak, noise yang disebabkan oleh time jitter, noise titik dan noise termal penerima, noise mode serat optik, noise yang disebabkan oleh pelebaran pulsa yang disebabkan oleh dispersi, dan derau distribusi Mode LD, derau yang dihasilkan oleh frekuensi kicauan LD, dan derau yang dihasilkan oleh pantulan.

42. Apa serat optik utama yang saat ini digunakan untuk konstruksi jaringan transmisi? Apa fitur utamanya?
Jawaban: Ada tiga jenis utama, yaitu serat mode tunggal konvensional G.652, serat mode tunggal pergeseran dispersi G.653 dan serat pergeseran dispersi non-nol G.655.
G.652 serat mode tunggal memiliki dispersi besar di C-band 1530~1565nm dan L-band 1565~1625nm, umumnya 17~22psnm•km, ketika kecepatan sistem mencapai 2.5Gbit/s atau lebih, kompensasi dispersi adalah diperlukan, pada 10Gbit/s Biaya kompensasi dispersi sistem relatif tinggi, dan ini adalah jenis serat yang paling umum diletakkan di jaringan transmisi saat ini.
Dispersi serat dispersi-shifted G.653 di C-band dan L-band umumnya -1～3.5psnm•km, dengan dispersi nol pada 1550nm, dan kecepatan sistem dapat mencapai 20Gbit/s dan 40Gbit/s. Ini adalah transmisi jarak jauh ultra-panjang gelombang tunggal. Serat terbaik. Namun, karena karakteristik dispersi nolnya, ketika DWDM digunakan untuk ekspansi kapasitas, efek nonlinier akan terjadi, yang mengarah ke crosstalk sinyal, menghasilkan FWM pencampuran empat gelombang, sehingga DWDM tidak cocok.
G.655 non-zero dispersion-shifted fiber: G.655 non-zero dispersion-shifted fiber memiliki dispersi 1～6psnm•km di C-band, dan umumnya 6-10psnm•km di L-band . Dispersinya kecil dan menghindari nol. Zona dispersi tidak hanya menekan FWM pencampuran empat gelombang, dapat digunakan untuk ekspansi DWDM, tetapi juga dapat membuka sistem berkecepatan tinggi. Serat G.655 baru dapat memperluas area efektif menjadi 1,5 hingga 2 kali lipat dari serat biasa, dan area efektif yang besar dapat mengurangi kepadatan daya dan mengurangi efek nonlinier dari serat.

43. Apa yang dimaksud dengan nonlinier serat optik?
Jawaban: Ketika daya optik input melebihi nilai tertentu, indeks bias serat optik akan berhubungan secara nonlinier dengan daya optik, dan hamburan Raman dan hamburan Brillouin akan terjadi, yang akan mengubah frekuensi cahaya datang.

44. Apa pengaruh nonlinier serat pada transmisi?
Jawaban: Efek non-linier akan menyebabkan beberapa kerugian dan gangguan tambahan, memperburuk kinerja sistem. Sistem WDM memiliki daya optik tinggi dan mentransmisikan jarak jauh di sepanjang serat optik, sehingga distorsi nonlinier dihasilkan. Ada dua jenis distorsi nonlinier: hamburan terstimulasi dan refraksi nonlinier. Diantaranya, hamburan terstimulasi termasuk hamburan Raman dan hamburan Brillouin. Dua jenis hamburan di atas mengurangi energi cahaya yang datang dan menyebabkan kerugian. Hal ini dapat diabaikan ketika daya serat yang masuk kecil.

45. Apa itu PON (Jaringan Optik Pasif)?
Jawaban: PON adalah jaringan optik loop serat optik di jaringan akses pengguna lokal, berdasarkan komponen optik pasif, seperti skrup dan splitter.