光纜線路維護(hù)技術(shù)培訓(xùn)資料.doc

1、光纜線路維護(hù)技術(shù) 培訓(xùn)資料成都軍通通信工程有限公司 二00四年八月目錄第一節(jié) 光纖通信的基本知識(shí) - - - - - - - - - - - 4一、 移動(dòng)通信的組成概況二、 單模光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)三、 光纖的特性四、 菲涅爾反射、瑞利散射五、 光纖的色散及產(chǎn)生的原因第二節(jié) 光纜及光纜的結(jié)構(gòu) - - - 15一、 光纜二、 光纜的結(jié)構(gòu)三、 光纜型號(hào)的編制方法第三節(jié) 光纖特性的測(cè)試 - - - - - - - 18一、 剪斷法測(cè)量光纖衰耗二、 插入法測(cè)量光纖衰耗三、 后向散射法四、 光纖的接續(xù)及接續(xù)損耗的測(cè)量第四節(jié) 光纜線路工程及維護(hù)有關(guān)要求 - - - - 29一、 架空光纜二、 直埋光纜三、 管道光

2、纜維護(hù)四、 光纜障礙搶修及使用的機(jī)具儀表五、 光纜線路故障點(diǎn)的準(zhǔn)確測(cè)試與查找第五節(jié) 光纜加強(qiáng)芯及金屬護(hù)套的接續(xù) - - - - - - - 41一、 光纜加強(qiáng)芯及金屬護(hù)套的接續(xù)二、 直埋光纜監(jiān)測(cè)標(biāo)石的監(jiān)測(cè)線在測(cè)試中的應(yīng)用第六節(jié) 地線電阻的測(cè)試 - - - - - - 48附錄：“中國(guó)移動(dòng)通信長(zhǎng)途光纜線路維護(hù)管理規(guī)定"和代維合同的有關(guān)內(nèi)容 - - - - - - - - - - - 50光纜線路維護(hù)技術(shù)培訓(xùn)資料第一節(jié) 光纖通信的基本知識(shí)一、移動(dòng)通信的組成概況1、系統(tǒng)的組成:電話用 戶市話局中繼線移動(dòng)交換中心（MSC）基地站（BS）MS基地站（BS）MS基地站（BS）MS光纜線路上述是一

3、個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成圖：MSC移動(dòng)交換中心；BS基地站；MS移動(dòng)用戶、市話局和電話用戶。實(shí)際上,現(xiàn)代通信發(fā)展到今天,移動(dòng)、固定電話都成為一個(gè)系統(tǒng)，信號(hào)傳輸時(shí)都實(shí)現(xiàn)光纖化，上圖所示的中繼線、各基地站之間的連接都采用光纖光纜傳輸。2、什么是移動(dòng)通信？即是指通信雙方至少有一方是在移動(dòng)中進(jìn)行信息交換的通信方式。如固定點(diǎn)與移動(dòng)體汽車、輪船、飛機(jī)之間，或移動(dòng)本之間,或人與人和人與移動(dòng)體之間的通信都屬這個(gè)范疇. 3、移動(dòng)通信的特點(diǎn)： (1）、用戶經(jīng)常移動(dòng)；（2）、電波傳播條件惡劣;（3）、強(qiáng)干擾情況下工作;（4）、具有多卜勒效應(yīng)（當(dāng)運(yùn)動(dòng)體達(dá)到一定速度，固定點(diǎn)接收到的載波頻率將隨運(yùn)動(dòng)速度（U）的不同，產(chǎn)生不同

4、的頻移,稱“多卜勒效應(yīng)"。fa =/×cos 接收信號(hào)載波的波長(zhǎng)； 電波到達(dá)時(shí)的入射角.4、光纖通信系統(tǒng)是以光為載波，以光纖為傳輸媒質(zhì)的通信系統(tǒng)；由光發(fā)送、光傳輸、光接收三個(gè)部份組成。 5、光纖通信的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)是:（1）信息傳輸量大；（2）無(wú)電磁干擾；（3）無(wú)短路引起事故;（4)不發(fā)生火花；（5）接地設(shè)計(jì)容易;（6）傳輸頻帶寬、傳輸損失??；（7)線徑細(xì)、重量輕、有可繞性。 其缺點(diǎn):如要進(jìn)行光電變換、切斷接續(xù)技術(shù)很復(fù)雜、光直接傳輸電力困難. 6、光纜線路維護(hù)在移動(dòng)通信工作中的重要性:從系統(tǒng)圖可看出:一個(gè)基站BS所覆蓋的范圍很有限,一般只有2-3km的半徑,但要形成縣市省-

5、全國(guó)世界的一個(gè)龐大通信網(wǎng)的遠(yuǎn)距離連接，信息的傳輸都采用光纖傳輸，若光纖一旦中斷、傳輸信息也就會(huì)中斷；對(duì)社會(huì)效益、黨政軍民通信及經(jīng)濟(jì)效益都會(huì)帶來(lái)重大影響。所以對(duì)光纜進(jìn)行維護(hù)，對(duì)于保證通信暢通、不出障礙或少出障礙,是維護(hù)部門至關(guān)重要職責(zé)。二、單模光纖結(jié)構(gòu)參數(shù) 1、光纖材料及光的傳輸原理：什么是光纖？光纖就是由純度很高的石英玻璃(SiO2）等光傳播損耗小的介質(zhì)做成的細(xì)園柱體.由于細(xì)園柱體中的纖芯和包層折射率不同，利用此介質(zhì)分界面上光的折射現(xiàn)象（光在介質(zhì)分界面上進(jìn)行反復(fù)全反射)將光封閉在內(nèi)部而引導(dǎo)到遠(yuǎn)距離方向的波導(dǎo)。 2、光纖的結(jié)構(gòu)尺寸： 纖芯直徑 = 10um±1um （匹配型包層） =

6、9um±0。9um （凹陷型包層） 包層外徑（2D）= 125um±3um 一次涂敷層外徑 = 250um 3、折射率： 折射率是表征光學(xué)材料的一個(gè)重要參數(shù),用n表示.n = c / v 式中：c 光在真空中的傳播速度 v - 光在材料中（光纖玻璃）傳播速度 通信用石英玻璃的折射率約為1.5。 包層 n2包層 n2纖芯 n1 圖示:纖芯折射率n1:一般n1=1。46 包層折射率n2：一般n2=1。458 4、相對(duì)折射率差：是表征纖芯與包層折射率不同程度的參數(shù) =（n1 n2)/ n1 « 1，用n1=1。46 n2=1.458計(jì)算出的=(1。461。458）/1.

7、46=0.00137 5、數(shù)值孔徑(NA）： 數(shù)值孔徑是表征一根光纖當(dāng)光從端面射進(jìn)來(lái)時(shí)，接收光能量大小的一個(gè)參數(shù)，用NA表示。包層n2纖芯n1包層n2 2max如圖示,把受光角2max的一半的正弦定義為光纖的數(shù)值孔徑NA,即 NA=Sinmax。受光角（2max）表示光從空氣中射入光纖端面，為了使光能在光纖中傳輸,光線入射角必須小于2max（否則滿足不了全反射條件），光就能在光纖中傳輸，所以2max稱受光角。對(duì)階躍型光纖的數(shù)值孔徑為： NA =(n12 n22）1/2 n1（2）1/2 如光纖為純石英玻璃,n1=1。452，相對(duì)折射率差為1%，則NA=0.2，受光角度約24° 從立體

8、觀點(diǎn)看：2max是一個(gè)園錐,從光源發(fā)出的光只有射入園錐內(nèi)的光才能在光纖中形成全反射面向前傳播，CCITT在G651中建議:NA=（0。18-0.28）±0.02. 在光纖接續(xù)時(shí)，若連接二條數(shù)值孔徑NA不同的光纖，在接續(xù)部份光被輻射，會(huì)產(chǎn)生接續(xù)損耗，兩條纖數(shù)值孔徑相差越大,其損耗越大。 6、模場(chǎng)直徑： 模場(chǎng)直徑表示單模光纖中基模場(chǎng)強(qiáng)在光纖截面內(nèi)分布的范圍。A光功率計(jì)光源P1/e點(diǎn)Dum 上圖示，光在傳輸中，若在A點(diǎn)將光纖切斷，再接觸上進(jìn)行橫向錯(cuò)位一點(diǎn),光功率計(jì)測(cè)得的光功率損失一點(diǎn)，錯(cuò)位越多損失越大，而得出一條橫向錯(cuò)位曲線，當(dāng)光功率損失到1/e點(diǎn)時(shí)的直徑為模場(chǎng)直徑D. 因?yàn)?e = 2。

9、718，所以1/e 0.368 SM單模光纖的模場(chǎng)直徑為（910）um±10，使用模場(chǎng)直徑這個(gè)參量替代光纖的芯徑.7、同心度：是指纖芯的園心與包層園心之間的距離與纖芯直徑d的百分比。即/d×100d指標(biāo)要求：模場(chǎng)同心度 0。53um 目前國(guó)內(nèi)已能達(dá)到1um 8、不園度：是指纖芯或包層不是正園而是呈橢園形，最長(zhǎng)直徑a（長(zhǎng)軸）與最短直徑b（短軸）之差與纖芯或包層的標(biāo)稱直徑D之比的百分比，即： （a-b）/ D ×100ab單模光纖標(biāo)準(zhǔn):模場(chǎng)不園度 6 包層不園度 2 上述參數(shù)在評(píng)價(jià)光纖接續(xù)損耗時(shí)是很重要的。 9、截止波長(zhǎng)： 截止波長(zhǎng)c是保證單模傳輸?shù)谋匾獥l件。當(dāng)傳輸?shù)?/p>

10、光的波長(zhǎng)大于c時(shí)，光纖只能傳輸基模,而其他模的光能向外輻射,不能傳輸。結(jié)構(gòu)一定的單模光纖,實(shí)際上還有第二個(gè)模能以較短的波長(zhǎng)傳輸，截止波長(zhǎng)就是能傳輸這第二個(gè)模的最高波長(zhǎng).三、光纖的傳輸特性 1、光纖的損耗波長(zhǎng)特性曲線: 光纖的主要特性有“傳輸特性”、 “機(jī)械特性”和“溫度特性”?，F(xiàn)僅介紹傳輸特性中“低損耗光纖的損耗波長(zhǎng)特性”：100 （1.24) 1977年50 （0。94） （1。38） 1978年5.01.0 瑞利散射損耗 1979年0。5 紅外線吸收 紫外線吸收 0.1 0。8 1.0 1。2 1.4 1.6 （) 第一窗口 第二窗口 第三窗口光纖的損耗波長(zhǎng)特性曲線（OH根形成的吸收損耗)

11、 從波長(zhǎng)特性曲線中可以看出：有衰減系數(shù)低的“窗口",即工作窗口，其波長(zhǎng)分別是=0。85um、1。31um、1。55um三個(gè)窗口。2、光纖產(chǎn)生損耗的原因：可以分為二個(gè)方面，一是光纖本身的固有損耗；二是光纖在實(shí)際敷設(shè)使用過(guò)程中產(chǎn)生的附加損耗.具體如下： 瑞利散射損耗 固有損耗 吸收損耗 波導(dǎo)結(jié)構(gòu)不完善損耗光纖損耗 微彎損耗 附加損耗 彎曲損耗 接續(xù)損耗（1）、瑞利散射損耗：光與微粒子相遇時(shí)，光向各方向散射現(xiàn)象. 光纖在拉絲過(guò)程中，從2000高溫速冷到20左右,在2000時(shí)產(chǎn)生的密度不均勻和成份組成不規(guī)則，將殘留在光纖中，產(chǎn)生瑞利散射。（2）、吸收損耗：光纖材料對(duì)光能的固有吸收并轉(zhuǎn)換成熱能

12、；光纖玻璃中的雜質(zhì)最大影響是OH根離子成分引起的吸收損耗。（3)、波導(dǎo)不完善引起的損耗：纖芯與包層界面并不是理想的光滑園柱面，有非常微小結(jié)構(gòu)的凸凹現(xiàn)象，如存在著這種不均勻表面，使光纖損耗增加,傳輸模變成輻射模.（4）、微彎：與波導(dǎo)結(jié)構(gòu)不完善引起的損耗一樣，在光纖生產(chǎn)制造出來(lái)后光纖側(cè)面受到不均勻壓力,使光纖在軸向上發(fā)生微米(106 M）級(jí)的彎曲而產(chǎn)生的損耗。 （5）、彎曲損耗：是光纖彎曲時(shí)所產(chǎn)生的損耗。在彎曲半徑較小時(shí)，使光纖內(nèi)的光在纖芯與包層界面上因入射角余角大于臨界角余角,使光泄漏到包層而產(chǎn)生的損耗。所以光纖彎曲半徑不得小于允許的彎曲半徑。 （6)、接續(xù)損耗:來(lái)至二個(gè)方面，一是光纖參數(shù)不同，

13、如芯徑、相對(duì)折射率差不同等引起的損耗；二是接續(xù)操作不完善，如光纖端面切割不清潔，軸心未對(duì)準(zhǔn)，纖芯間有間隙等引起的損耗.四、菲涅爾反射、瑞利散射1、菲涅爾反射光經(jīng)過(guò)不同折射率的介質(zhì)所發(fā)生的反射現(xiàn)象叫做菲涅爾反射。常發(fā)生在光纖活接頭、光纖斷裂處、纖芯與空氣界面。在光纖入射端、出射端或光纖斷裂處,各端面與光纖軸線方面垂直并呈平面鏡狀時(shí)，反射功率計(jì)算為：Pf = （n1n0)/（n1+n0 ）²* PtPf ： 菲涅爾反射功率 Pt : 菲涅爾反射點(diǎn)傳輸光功率n1: 纖芯折射率（約為1。46） n0 : 空氣折射率(約為1。0)2、瑞利散射我們知道，物質(zhì)的原子是由原子核和電子構(gòu)成（光纖也一樣

14、),原子、分子中的微小粒子電子是以某固定頻率進(jìn)行振動(dòng)的,并能釋放出與該振動(dòng)頻率相應(yīng)波長(zhǎng)的光；一旦這些粒子受到具有一定波長(zhǎng)的光的照射時(shí)，若光頻率與該粒子固有頻率相同,即引起共振，粒子內(nèi)電子便以該振動(dòng)頻率開(kāi)始振動(dòng)，結(jié)果該粒子向四面散射出光，入射光的能量被吸收.對(duì)于從外部觀察的人來(lái)說(shuō)，好似看到光撞到粒子以后向四面八方飛散一樣，此現(xiàn)象稱光的散射.由發(fā)明者瑞利發(fā)現(xiàn)，故命名為瑞利散射。光纖中對(duì)于上述的粒子是指：在光纖制造拉絲過(guò)程中，從2000°C高溫急劇冷卻到20°C室溫時(shí)，在光纖內(nèi)產(chǎn)生的密度不均勻性，以及成分組成的微小變化的那些部份。根據(jù)光纖目前的制造工藝，瑞利散射是不可避免的.在光

15、纖內(nèi)所產(chǎn)生的瑞利散射中，只有一小部分沿著與入射光信號(hào)傳播方向相反的方向返回到入射端,這部分光稱為背向瑞利散射光。背向瑞利散射光功率可用下式表示:PR = CrPT / 4n1PR : 背向瑞利散射光功率 PT ：散射點(diǎn)處的傳輸光功率 ：光脈沖寬度 n1 ：纖芯折射率 ：光纖相對(duì)折射率差 C ：真空中的光速（3*108m/s）r :單位長(zhǎng)度光纖的瑞利散射系數(shù)五、光纖的色散及產(chǎn)生原因1、色散：光纖輸出端的光脈沖與輸入端相比較，波形發(fā)生了時(shí)間上的展寬，這種現(xiàn)象稱為色散.如圖示：D P 輸入 輸出 t t2、色散產(chǎn)生的原因: a. 模式色散:在多模光纖中，各傳輸模式的傳輸路徑不同，各模式到達(dá)出射端的時(shí)

16、間不同，引起脈沖展寬的色散稱模式色散。 單模光纖沒(méi)有模式色散. b. 材料色散：太陽(yáng)光通過(guò)棱鏡以后可分成七種不同顏色就是一個(gè)證明。 在通信中,實(shí)際使用的光源并不是理想的單一波長(zhǎng)，有一定波譜線寬。光波的傳播速度由下式表示：Vn = C / n 式中：C 光在真空中傳播速度Vn 光在折射率為n的光纖中傳播速度n 光纖折射率 光波長(zhǎng)不同，折射率n不同,波速Vn將隨光波長(zhǎng)的不同而改變，到達(dá)出射端時(shí)將產(chǎn)生時(shí)間差,從而引起波形展寬.(C為光在真空中傳播速度，為一個(gè)定數(shù)）。 c. 波導(dǎo)色散:光纖纖芯與包層折射率差別很小,在界面產(chǎn)生全反射現(xiàn)象進(jìn)行傳播，但有一部分光將會(huì)進(jìn)入包層之內(nèi)，出現(xiàn)在包層的這部分光與光波長(zhǎng)

17、有關(guān)，就相當(dāng)于傳輸路徑長(zhǎng)度與光波波長(zhǎng)不同而異，具有一定波譜線寬的光源所發(fā)出的光脈沖入射到光纖后，不同光波長(zhǎng)的傳輸路程不完全相同,到達(dá)出射端時(shí)間不同，從而使脈沖展寬。此稱波導(dǎo)色散。 各色散大小順序是：模式色散 材料色散 波導(dǎo)色散單模光纖只有材料、波導(dǎo)色散，所以色散只決定光纖制造材料和傳輸光波波長(zhǎng)，與維護(hù)工作如何沒(méi)有直接關(guān)系.第二節(jié) 光纜及光纜的結(jié)構(gòu):一、光纜：就是由若干光纖纖芯組成的纜線。二、光纜的結(jié)構(gòu)：光纜可分為纜芯、護(hù)層及加強(qiáng)元件兩部分。 1、纜芯：纜芯是光纜的主體,結(jié)構(gòu)是否合理對(duì)光纖安全運(yùn)行關(guān)系很大,一般應(yīng)滿足：a. 裸纖在纜內(nèi)應(yīng)處于最佳位置、狀態(tài)，保證光纖傳輸性能穩(wěn)定，有良好機(jī)械保護(hù)，不

18、應(yīng)承受外力影響。b。 纜中的金屬線對(duì)（如果有）應(yīng)妥善安排，并保證電氣性能.c。 纜芯中的加強(qiáng)元件應(yīng)能承受允許的拉力。d. 纜芯截面應(yīng)可能小，以降低成本. 2、護(hù)層及加強(qiáng)元件： 光纜護(hù)層是由護(hù)套和護(hù)層構(gòu)成的多層組合體，護(hù)層的作用是進(jìn)一步保護(hù)光纖，使光纖能適應(yīng)各種敷設(shè)使用場(chǎng)合，如架空、直埋、管道、河流、室內(nèi)等. 目前光纜護(hù)層常用材料有聚乙烯(PE）、鋁箔聚乙烯粘接護(hù)層（PAP）、雙面涂塑皺紋鋼帶(PSP）等.架空、管道光纜常使用PAP護(hù)層;直埋光纜常用PSP護(hù)層. 加強(qiáng)元件：光纖對(duì)任何拉伸、壓縮、側(cè)壓等承受能力很差，因而光纜必設(shè)有“加強(qiáng)元件”.目前我國(guó)多用層絞式、骨架式兩種。三、光纜型號(hào)的編制方法

19、： 1、型號(hào)的構(gòu)成：由光纜型式的代號(hào)和規(guī)格的代號(hào)構(gòu)成，用一短橫劃分開(kāi)。 2、型式： （1）構(gòu)成:光纜型式由五個(gè)部份構(gòu)成，如下示，各部份均用代號(hào)表示.外護(hù)層護(hù)套派生（形狀、特征等）加強(qiáng)構(gòu)件分類 （2)分類代號(hào): GY 通信用室（野）外光纜 GR 通信用軟光纜 GJ 通信用室(局）內(nèi)光纜 （3)加強(qiáng)構(gòu)件代號(hào):無(wú)符號(hào) 金屬加強(qiáng)構(gòu)件 F 非金屬加強(qiáng)構(gòu)件 G 金屬重型加強(qiáng)構(gòu)件 H 非金屬重型加強(qiáng)構(gòu)件 （4)派生特征代號(hào)：B 扁平形狀 Z 自承式結(jié)構(gòu) T 填充式結(jié)構(gòu) （5）護(hù)套的代號(hào): Y 聚乙烯護(hù)套 V 聚氯脂護(hù)套 U 聚氨脂護(hù)套 A - 鋁聚乙烯粘接護(hù)套 L 鋁護(hù)套 G 鋼護(hù)套 Q 鉛護(hù)套 （6）外護(hù)

20、層的代號(hào)：02 聚氯乙烯套 03 聚乙烯套 20 裸鋼帶鎧裝 22 鋼帶鎧裝聚氯乙烯套 23 - 鋼帶鎧裝聚乙烯套例如：GYTA2320D表示為：GY：通信室外用光纜；T：填充式；A：鋁聚乙烯粘接護(hù)層;23：鋼帶鎧裝聚乙烯套；20D:20芯第三節(jié) 光纖特性測(cè)試 在光纜線路維護(hù)中，光纖特性測(cè)試主要是測(cè)量光纖衰耗、后向散射曲線、光纖接頭損耗、光纖故障判斷等。按CCITT建議G652規(guī)定:單模光纖衰減測(cè)量的基本方法是剪斷法;第一替代方法是后向散射法；第二替代法是插入法、而在實(shí)際光纜線路維護(hù)測(cè)試中主要用后向散射法。一、剪斷法測(cè)量光纖衰耗：優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果精確、重復(fù)性好；其缺點(diǎn)是人為地剪斷23m光纖。通常

21、情況，只適用單盤光纖衰減測(cè)試,不適用維護(hù)上的各項(xiàng)技術(shù)測(cè)試。被測(cè)光纖1、測(cè)量裝置圖：光功率計(jì)M2注入系統(tǒng)光源×剪斷處2-3m光功率計(jì)M1 2、測(cè)量步驟： 上圖示：注入系統(tǒng)：可以是500m長(zhǎng)，相對(duì)折射率和芯徑比被測(cè)光纖小的光纖(或用微彎曲法，在測(cè)量衰減時(shí)，用一個(gè)半徑為30mm的園柱，將被測(cè)光纖在上面繞一周)，光源發(fā)出的光通過(guò)這段光纖激勵(lì)后,入射到被測(cè)光纖的高階模就很小，測(cè)量的誤差可小于0.05dB。 （1）測(cè)量時(shí)調(diào)光源輸出的光功率，使末端接收光功率P2為最大，記下P2. （2）保持光源輸出功率不變,將光纖離光源2-3m處剪斷，再測(cè)此時(shí)短段光纖輸出光功率P1,記錄P1。 此時(shí)光纖衰減 P

22、= P1 - P2(dB） 若光纖距離L KM，則被測(cè)光纖的衰耗常數(shù)為 = P / L（dB / KM） 測(cè)中繼段光纖總衰耗時(shí)，用2臺(tái)光功率計(jì)，但測(cè)量前應(yīng)對(duì)2臺(tái)光功率計(jì)用光源進(jìn)行校正，以免引起誤差.二、插入法測(cè)量光纖衰減 是不剪斷光纖測(cè)量光纖衰耗的一種方法,要求測(cè)量連接設(shè)備精密度高。其重復(fù)性、精確度比剪斷法差。適用于光纜工程竣工測(cè)試和維護(hù)中光纜中繼段光纖衰減測(cè)量。連接器連接器被測(cè)光纖光功率計(jì)P2光源B端A端連接器光功率計(jì)P1 測(cè)試如上圖示：用光源將P1、P2兩臺(tái)光功率校準(zhǔn)后，將P2送到對(duì)端。 1、將光源P1在A端測(cè)出光源輸出功率P1,保持光源輸出功率不變. 2、A端用連接器將光源（功率不變)送

23、入光纖. 3、B端用光功率計(jì)P2測(cè)出其光功率為P2。 被測(cè)光纖總衰減為 P = P1 P2 若光纖長(zhǎng)度為L(zhǎng),則衰減常數(shù) Q =（P1 P2）/ L 測(cè)試中，因連接器不清潔等原因產(chǎn)生連接損耗的不確定性，給測(cè)試準(zhǔn)確度帶來(lái)一定影響.三、后向散射法 用后向散射法能測(cè)量：光纖斷裂點(diǎn)位置、光纖的衰減、光纖的長(zhǎng)度、光纖的接頭損耗、光纖沿長(zhǎng)度的衰減分布. 1、光時(shí)域反射儀（OTDR）測(cè)量原理當(dāng)探測(cè)光脈沖注入光纖后，從光纖沿途返回到入射端的光其物理起因是：(1)纖芯折射率不匹配或不連續(xù)（連接器、接頭和光纖不匹配處）產(chǎn)生菲涅爾反射。 (2）纖芯折射率微觀的不均勻性引起瑞利散射。 半導(dǎo)體激光器 分光鏡脈沖發(fā)生器 被

24、測(cè)光纖1 被測(cè)光纖2 終點(diǎn)或斷裂處 光電變換器 顯示或記錄裝置OTDR測(cè)試原理圖 脈沖發(fā)生器產(chǎn)生電脈沖驅(qū)動(dòng)激光器發(fā)光脈沖,入射到被測(cè)光纖,在纖中產(chǎn)生瑞利背向散射和菲涅爾反射光，經(jīng)過(guò)到反射點(diǎn)的距離成正比例延遲時(shí)間之后，返回到入射端；返回來(lái)的光信號(hào)利用分光鏡分離取出后，變成電信號(hào)，經(jīng)放大、平均化處理，饋送到顯示器對(duì)波形進(jìn)行測(cè)定。 dB 接收光功率 菲涅爾反射 菲涅爾反射 接續(xù)損耗 瑞利散射形成的 背向散射光 曲線斜率對(duì)應(yīng)光纖損耗 傳輸時(shí)間（對(duì)應(yīng)距離) tOTDR光時(shí)域測(cè)試儀屏幕上顯示的后向散射曲線圖 圖中：大的反射點(diǎn)為菲涅爾反射信號(hào)，較均勻的反射信號(hào)為瑞利散射信號(hào)。2、平均化處理功能：所測(cè)量背向散

25、射光非常微弱，需對(duì)光纖上某一點(diǎn)背向散射光信號(hào)作多次測(cè)量,取其數(shù)據(jù)的平均值作為測(cè)定值，這就是平均化處理。 平均化處理方式大體分二種:（1）取樣積分器的模擬平均方式：由于信號(hào)與取樣脈沖間有相關(guān)性，而噪聲是隨機(jī)的，信號(hào)經(jīng)過(guò)多次取樣積分，不斷積累增長(zhǎng)，使信號(hào)平均值能夠接近于實(shí)際值，而噪聲經(jīng)過(guò)多次取樣積分后，其平均值越來(lái)越小，使信噪比得以提高。（2）模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器的數(shù)字平均方式：對(duì)信號(hào)進(jìn)行高速多點(diǎn)取樣,由微機(jī)進(jìn)行平均化處理。根據(jù)需要,平均的次數(shù)為2n(n = 2-4）。 通過(guò)平均化處理,可以得清晰曲線。3、后向散射法 它是測(cè)量光纖數(shù)值孔徑內(nèi)返回到光纖注入端的瑞利散射的光功率，在光纖的單端測(cè)試。測(cè)

26、量光纖衰耗、接頭損耗時(shí)，通常進(jìn)行雙方向測(cè)試取平均值作為光纖衰耗、接頭損耗值. 由于用OTDR測(cè)試時(shí)在始端有一盲區(qū)，盲區(qū)距離100米左右，為了清除盲區(qū)對(duì)測(cè)試精確度的影響在OTDR光輸出端接入5001000米左右假纖再進(jìn)行測(cè)試。 （1)被測(cè)光纖端面制作：端面應(yīng)清潔、平滑，并與光纖中心軸相垂直。 (2）OTDR儀的調(diào)整：折射率、設(shè)置測(cè)試長(zhǎng)度（至少是被測(cè)光纜長(zhǎng)度的2倍）、脈沖寬度、增益等。脈沖寬，提高信噪比，但距離信號(hào)會(huì)變模糊;脈沖窄,降低信噪比，但提高了距離信號(hào)清晰度。一般測(cè)距離長(zhǎng)，脈沖用寬點(diǎn)；反之用窄脈沖（一般1m）.折射率應(yīng)調(diào)到與光纖同，以免測(cè)試不準(zhǔn)確。 假纖 被測(cè)纖 （a） A 菲涅爾反射 （

27、b） (c） 瑞利散射 B 上圖示:（a）光纖輸入端菲涅爾反射區(qū) 應(yīng)接入假纖才能進(jìn)行測(cè)，否則入射端菲涅爾反 （b）被測(cè)光纖 射會(huì)產(chǎn)生盲區(qū)效應(yīng) （c)光纖輸出端菲涅爾反射區(qū)當(dāng)尾端反射區(qū)不明顯時(shí)，游標(biāo)位置設(shè)置不明確，影響測(cè)試準(zhǔn)確度，此時(shí)應(yīng)對(duì)尾端進(jìn)行端面處理，使之與光纖中心軸相垂直（最多不超過(guò)4度偏差）。測(cè)量光纖衰耗可采用（在儀表中可以顯示出來(lái)）：a. 兩點(diǎn)近似法（TPA法） b. 最小平方近似法（LSA法），一般采用此法誤差小四、光纖的接續(xù)及接續(xù)損耗的測(cè)量 1、光纖接續(xù)方法:一般分成固定接續(xù)和連接器接續(xù)兩種。 （1)固定接續(xù)： a。 非熔接法：一般可分為V型槽法、套管法、三心固定法等，在光纜線路維

28、護(hù)中此法用得較少。 b。 熔接法：在光纜線路工程施工、維護(hù)上基本上用此法.其特點(diǎn)是光纖軸心對(duì)準(zhǔn)之后，采用加熱光纖的端面使其熔接，是一種熱熔接法.目前光纖熔接機(jī)都采用“氣體放電加熱”方式。 在實(shí)際運(yùn)用中,由于光纖端面制作的不完整性和光纖端面壓力不均勻性，一次性放電熔接光纖的接頭損耗還較大；目前熔接機(jī)都采用“預(yù)熱熔接法”(即二次放電熔接法)。這種方法是正式放電熔接前,對(duì)光纖端面進(jìn)行預(yù)放電、給端面整形、去除灰塵和雜物;使光纖端面壓力均勻.從而達(dá)到減小接續(xù)損耗之目的。 在實(shí)際接續(xù)中,當(dāng)光纖接好后，經(jīng)測(cè)試接續(xù)損耗較大，或觀察接頭中有氣泡等現(xiàn)象；再追加一次放電可能有效.不過(guò)再追加放電就不會(huì)再起作用了. （

29、2）連接器接續(xù)（又稱活接頭）連接器是光通信傳輸、測(cè)量等工作中不可缺少的器件；連接器通常由一對(duì)插頭和配合機(jī)構(gòu)構(gòu)成；其最重要的技術(shù)是定心技術(shù)和端面處理技術(shù)。 定心方式分為調(diào)心型和非調(diào)心型兩種。 目前使用的大部分連接器都以非調(diào)心為主.連接損耗在0。3dB以下。常用的有: a。 FC/FC型；b。 FC/PC型；c. DIN47256/7型；d. D4型； e。 V型槽連接器：是一種裸光纖連接器，一般在現(xiàn)場(chǎng)用于兩根裸光纖連接，使用方便，連接損耗低，最好的連接損耗可達(dá)0。2dB左右。為減少菲涅爾反射損耗，在接口處可以使用光纖匹配液。匹配液一般用丙三醇(甘油)、四氯化碳或液態(tài)石臘。 2、光纖接續(xù)的操作方法

30、： 操作方法:光纖端面的處理、光纖的接續(xù)安裝、光纖的熔接、光纖接頭的保護(hù)、余纖盤留五個(gè)步驟。 其中光纖端面的處理是接續(xù)的關(guān)鍵。 (1）光纖端面處理工具：光纖護(hù)套剝除器、光纖松套管切割器、光纖涂層剝除鉗、光纖切割器和光纖清洗工具、超聲波清洗槽等。 （2）光纖端面處理操作步驟： a。 剝除光纖的松套管、一、二次涂（被）覆層; b. 清洗光纖； c. 切割光纖斷面; d. 清洗光纖端面。 （3)光纜接頭盒性能的要求： a。 適應(yīng)性； b。 氣閉性和水密性； c。 機(jī)械性能； d。 耐腐蝕耐老化; e. 操作的優(yōu)越性。 （4）接頭盒內(nèi)光纖余纖的長(zhǎng)度一般應(yīng)在0。81m。 3、光纖接續(xù)損耗產(chǎn)生的原因:一是

31、兩根光纖特性的差異或自身不完善造成；二是接續(xù)外部原因增大衰耗.光纖接續(xù)損耗產(chǎn)生的原因是： (1）光纖的模場(chǎng)直徑不同； （2）光纖的芯徑不同； （3）相對(duì)折射率差不同; （4）光纖的軸心錯(cuò)位； (5）光纖的間隙； （6)折角； （7）端面傾斜、不完整。原因分析（1)模場(chǎng)直徑不同引起的連接損耗（手冊(cè)P155)纖芯徑910m，偏差不應(yīng)超過(guò)10，若偏離性太大會(huì)增大衰耗,若20，接頭損耗將達(dá)0。2dB（2)軸向錯(cuò)位，僅錯(cuò)位2m，損耗達(dá)0。5dB（3）光纖的間隙過(guò)大，會(huì)使傳導(dǎo)模漏泄而產(chǎn)生損耗，活接頭更突出(4）折角：光纖在接續(xù)過(guò)程中，產(chǎn)生折角,增大損耗（5）光纖端面不完整引起損耗(6）不同相對(duì)折射率差引起

32、損耗4、接頭損耗的測(cè)量:接頭損耗測(cè)量的方法可分為:（1）在熔接機(jī)上纖芯直視監(jiān)測(cè)；（2）用OTDR測(cè)試，在工程維護(hù)中基本上使用此法,但應(yīng)進(jìn)行A、B端雙方向測(cè)試，將測(cè)試值取平均值.（3）本地注入檢測(cè)法;（4）遠(yuǎn)端光源光功率監(jiān)測(cè)；即：在發(fā)端，接頭點(diǎn)、接收端分別放置光源、熔接機(jī)、光功率計(jì)，據(jù)收光功率大小遙控熔接機(jī)微調(diào)架，此法又須用金屬線對(duì)才能實(shí)現(xiàn)，此法已不用。下面重點(diǎn)講述用OTDR測(cè)試的方法：最小二乘法測(cè)接頭的接續(xù)損耗（LSA法） Y··S0 · P M點(diǎn) · S1 · S2 Q R X（1）在信噪比較差情況下，只要用直線連接S0-S1、RS2，并且分

33、別用統(tǒng)計(jì)學(xué)的處理方法，即按可取范圍內(nèi)的多個(gè)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行最小二乘法直線近似，就可以求出接續(xù)點(diǎn)M處的P-Q光損耗值。這樣可將因標(biāo)志點(diǎn)設(shè)定位置不同而造成的測(cè)量誤差減至最小。（2）日本安立公司MW910C(OTDR）測(cè)試實(shí)例是：a。 置SPLICE/LOSS鍵于LOSSb。 調(diào)垂直游標(biāo)于“*”處c. 轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)柄移動(dòng)垂直游標(biāo)，使“”置于接頭階梯前邊緣d。 置SPLICE/LOSS健于SPLICE處，在接頭前后各打上二“*”號(hào)，就可顯示出接頭損耗。 Y× × · L×× X 0.24dB =1.31m P =100ns TT=2.5dB IOR=1.4660

34、接續(xù)損耗自動(dòng)測(cè)量：a。 置“”號(hào)在接頭階梯前邊緣b。 置AUTO/MANUAL鍵于AUTO（自動(dòng)）c。 和 號(hào)會(huì)自動(dòng)置于標(biāo)準(zhǔn)位置d。 顯示接頭損耗 0。25dB =1.31m P =100ns SLA AUTO TT=2.5dB IOR=1。4660所以安立實(shí)際是使用“最小二乘法"2、接頭損耗需從兩個(gè)方向測(cè)量后取平均值：接頭處波形臺(tái)階可能向上也可能向下，或沒(méi)有臺(tái)階，這個(gè)臺(tái)階并非接續(xù)損耗,而是兩光纖背向散射光功率的差值與實(shí)際接頭損耗二者之和。第四節(jié) 光纜線路工程及維護(hù)有關(guān)要求 一般光纜線路工程敷設(shè)光纜的方式有架空、直埋、管道等三種形式。其有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求如下：一、架空光纜：1、水泥電桿洞深

35、及拉線洞深表(單位：米）電桿程式普通土硬土堅(jiān)石水田濕地7m1.31。21。08m1.51.41.29m1。61。51.4拉線程式7/2。21。31.21。01.47/2.61。41.31.11.57/3。01。61。41。21。6 2、電桿正直要求: （1）正直:桿根左右偏差不超過(guò)5cm；干梢前后左右傾斜:水泥桿不超過(guò)1/3桿梢,木桿不超過(guò)1/2桿梢。 （2）牢固：培土緊實(shí)牢固呈饅頭形，高1015cm,寬1525cm(從桿邊算起）。 (3)角桿根部應(yīng)向內(nèi)角內(nèi)移：水泥桿半個(gè)根徑，木桿一個(gè)桿徑. (4）終端桿桿梢應(yīng)向?qū)Ь€張力的反側(cè)傾斜一個(gè)桿梢左右。 （5)避雷線固卡釘或箍線固牢，頂端正直,高出桿頂

36、1015cm，接地符合規(guī)定。 （6）電桿編號(hào)應(yīng)齊全、清楚、正確.編號(hào)的原則是:從AB端;支線光纜由基站支線基站。 3、拉線 （1）拉線隔裝、程式、股數(shù)、距高比等符合規(guī)定； （2）位置正確：角桿、普通桿拉線位置偏差不超過(guò)±10cm； （3)拉線收緊、無(wú)松弛、跳股、各股絞合良好、受力均勻、無(wú)攀藤物； （4）拉線上、中、下把纏繞緊密； （5）地錨無(wú)銹蝕、培土緊密，絞合拉線地錨出土60±10cm和-30cm,鐵柄地錨出土20-30cm； （6）水泥桿拉線抱箍配套適宜、吻合緊密； （7）拉線程式的選用（輕、中負(fù)荷區(qū)）： a。 轉(zhuǎn)角拉線比吊線程式大一級(jí);轉(zhuǎn)角>60°時(shí),

37、需裝兩條終端拉，程式比吊線程式大一級(jí);終端頂頭拉線一般設(shè)7/3.0拉線； b. 其他與吊線相同或大一級(jí)。 （8)防風(fēng)、防凌拉線要求：防風(fēng)拉是在直線每隔500m設(shè)雙方拉線；防凌拉是每隔1000m設(shè)防凌四方拉線.位置在吊線上方1020cm. 4、吊線、掛鉤： （1）吊線牢固、垂度合格； （2）掛鉤均勻、整齊，距離符合規(guī)定，誤差為±3cm（每掛鉤間距50cm），電桿兩側(cè)第一個(gè)掛鉤距吊線固定物邊緣為25cm±2cm. 5、光纜的敷設(shè)要求： （1)光纜的單盤檢驗(yàn)： a。 核對(duì)單盤光纜的規(guī)格、程式和制造長(zhǎng)度是否符合訂貨合同規(guī)定或設(shè)計(jì)要求； b. 外觀檢查； c。 填充型光纜應(yīng)檢查填充物

38、是否飽滿； d. 打開(kāi)光纜端頭檢驗(yàn)時(shí)，核對(duì)光纜頭端別并作標(biāo)志，一般以紅色示A端，綠色示B端； e。 查出廠合格證和測(cè)試記錄; f。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)光纖衰耗常數(shù)和光纖長(zhǎng)度； g。 查金屬護(hù)套對(duì)地絕緣電阻值，應(yīng)符合出廠要求，一般10000MKM； h。 檢驗(yàn)完結(jié)應(yīng)恢復(fù)光纜端頭密封包裝和纜盤包裝。 （2）光纜配盤要求： a. 盡量整盤敷設(shè)以減少中間接頭; b。 按設(shè)計(jì)選用相應(yīng)的光纜，管道、架空光纜不允許直埋，直埋光纜可以用管道或架空; c. 靠設(shè)備側(cè)的第一、二段光纜的長(zhǎng)度應(yīng)盡量大于1Km； d。 接頭點(diǎn)位置應(yīng)滿足：接頭點(diǎn)應(yīng)安排在地勢(shì)平坦和地質(zhì)穩(wěn)固地點(diǎn)，避開(kāi)水塘、河流、溝渠及道路等；避開(kāi)交通要道口; e. 光

39、纜線路端別以兩基站所處位置來(lái)確定（設(shè)計(jì)上已定），東西向線路：東側(cè)為A端,西側(cè)為B端；南北向線路：北側(cè)為A端，南側(cè)為B端.分支基站線路端別應(yīng)服從主干光纜線路端別(主干基站為A端）。 （3）光纜預(yù)留： 基站設(shè)備每側(cè)：1020m（大站可為20-30m） 光纜接頭每側(cè):6-8m 架空光纜每500m一大預(yù)留5m（或12m)，作預(yù)留支架固定;每200m一小預(yù)留0.2m（或0。5m），過(guò)電桿用PVC管保護(hù). 管道人孔預(yù)留:0.51m。 (4）接頭盒內(nèi)余留光纖長(zhǎng)度：0。81m。 6、對(duì)接頭盒的要求： (1)適應(yīng)性:有直埋、架空、管道等，要求對(duì)環(huán)境、自然條件有很強(qiáng)適應(yīng)性； （2）氣閉性與防水性：光纖在水中抗張強(qiáng)

40、度明顯下降，表面損傷易斷裂，增大衰耗.所以要求接頭盒有好的氣閉和防水性能; （3）有一定機(jī)械強(qiáng)度； （4）耐腐蝕、耐老化性； (5）具有操作的優(yōu)越性.如重量輕、有可折性、統(tǒng)一性、操作簡(jiǎn)便等。 7、光纜彎曲半徑:代維合同規(guī)定，障礙處理后光纜彎曲半徑應(yīng)不小于15倍纜徑;施工中應(yīng)大于等于20倍纜徑。 8、接頭盒固定要求： （1）接頭盒固定：應(yīng)落在電桿上或桿旁0。51m處; （2)接頭盒兩端應(yīng)做伸縮彎（具有防水作用，雨水可自行流走，不會(huì)向接頭盒兩端灌入）.具體尺寸如下圖示:501001515020050150-200505020-252025一般用鋁芯塑線捆扎4道PVC保護(hù)管伸縮彎所注尺寸單位為：cm

41、 9、“三防”要求: (1)光纜的防護(hù)主要指防強(qiáng)電、防雷、防腐蝕的“三防"； （2)防強(qiáng)電、防雷主要措施: a。 與電力線交越采用電力專用保護(hù)管加以保護(hù),保護(hù)長(zhǎng)度超出電力線兩端1-2m； b. 在10KV以上電力交越兩側(cè)電桿應(yīng)裝避雷線（含遭過(guò)雷擊的電桿）; c. 架空光纜防雷：7/2。2吊線可視的光纜的防雷設(shè)施，將拉線與吊線電氣連通入地,可提高防雷能力，有拉線處均設(shè)拉線式地線； d. 吊線每隔1KM采用角鋼接地，將強(qiáng)電限制在短范圍內(nèi)； e。 接頭處金屬構(gòu)件斷開(kāi)，不作電氣連接； f。 進(jìn)入局站內(nèi)的光纜金屬構(gòu)件均應(yīng)互相連接，用25mm2的銅芯橡皮線,兩端各配一個(gè)DT-25mm銅鼻子連接到

42、機(jī)房總保護(hù)地線排上。 g. 架空吊線不得終結(jié)在基站鐵塔上，以防止吊線上雷電影響；必須終結(jié)時(shí)可用蛋形隔電子阻隔。 10、光纜接續(xù)損耗的標(biāo)準(zhǔn)：一般按設(shè)計(jì)要求，因設(shè)計(jì)單位不同，往往提法各異.代維合同規(guī)定：?jiǎn)文９饫w的平均接頭損耗應(yīng)不大于0。1dB/個(gè)。 11、架空光纜與地面之間高度要求：架空光纜架設(shè)高度架設(shè)與跨越地點(diǎn)與線路方向平行時(shí)架設(shè)高度（m）與線路方向交越時(shí)架設(shè)高度（m）條件市內(nèi)街道鐵路公路土路（大車道）4.53335.57.55。54.5最低線條到地面最低線條到地面最低線條到地面最低線條到地面房屋建筑0.6最低線條到屋脊（尖頂房)1。5最低線條到屋頂(平頂房）通航河流不通航河流其他通信導(dǎo)線120

43、.6最低線條到最高水位時(shí)的桅頂最低線條到最高水位時(shí)的水面最低線條到另一桿路最高線條間垂直距離注:其他要求查有關(guān)資料二、直埋光纜維護(hù) 1、光纜埋深要求： 普通土：1。2m 半石質(zhì)土、市區(qū)人行道：1.0m 全石質(zhì)、泥沙、農(nóng)田排水溝：0.8m 2、標(biāo)石設(shè)置： （1）設(shè)置位置：光纜接頭、轉(zhuǎn)彎點(diǎn)、光纜特殊預(yù)留點(diǎn)、排流線起止點(diǎn)、同溝敷設(shè)纜起止點(diǎn)、與其他纜交越點(diǎn)、穿越障礙物點(diǎn)和直線段每隔100-150m應(yīng)設(shè)普通標(biāo)石;接頭處設(shè)監(jiān)測(cè)標(biāo)石. （2）光纜標(biāo)石一般應(yīng)埋在光纜的正上方; （3）標(biāo)石編號(hào)應(yīng)根據(jù)傳輸方向，由A端向B端排列；一般以中繼段為單位獨(dú)立編號(hào)； （4)標(biāo)石埋深60cm，出土40cm，允許偏差±

44、;5cm; (5)處理后的障礙點(diǎn)應(yīng)增設(shè)標(biāo)石，并繪入維護(hù)圖。 其他詳細(xì)請(qǐng)查閱有關(guān)資料。三、管道光纜維護(hù)： 1、定期檢查人孔：托架、托板是否完好、標(biāo)志是否清晰醒目、光纜外護(hù)層及接頭盒有無(wú)腐蝕、損壞或變形；發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理. 2、定期檢查人孔內(nèi)走線排列是否整齊、預(yù)留纜、接頭盒固定是否可靠。 3、發(fā)現(xiàn)管道或人孔沉陷、破損及井蓋丟失等情況，及時(shí)采取措施修復(fù)。 4、清除人孔內(nèi)纜上污垢、抽除人孔積水. 具體請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)有關(guān)資料。四、光纜線路障礙搶修及使用的機(jī)具儀表：1、光纜障礙搶修過(guò)程:請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)搶修流程圖。其主要過(guò)程是： （1）障礙發(fā)生 移動(dòng)公司通知線路代維中心，中心派出搶修隊(duì)（測(cè)試組到基站測(cè)光纜障礙點(diǎn)，另一組到障礙現(xiàn)場(chǎng)搶修)；中心同時(shí)與基站代維聯(lián)系到基站配合測(cè)試；同時(shí)通知巡線員到現(xiàn)場(chǎng)查找障礙點(diǎn)，協(xié)助搶修。 （2)