Connaissance de base du câble à fibre optique

Fibre optique, câble optique
1. Décrivez brièvement la composition de la fibre optique.
Réponse : Une fibre optique se compose de deux parties de base : une âme et une couche de gaine constituées de matériaux optiques transparents, et une couche de revêtement.

2. Quels sont les paramètres de base décrivant les caractéristiques de transmission des lignes à fibre optique ?
Réponse : y compris la perte, la dispersion, la bande passante, la longueur d'onde de coupure, le diamètre du champ de mode, etc.

3. Quelles sont les raisons de l'atténuation des fibres ?
Réponse : L'atténuation d'une fibre optique fait référence à la diminution de la puissance optique entre deux sections d'une fibre optique, qui est liée à la longueur d'onde. Les principales causes d'atténuation sont la diffusion, l'absorption et la perte optique due aux connecteurs et aux joints.

4. Comment est défini le coefficient d'atténuation de la fibre ?
Réponse : Elle est définie par l'atténuation (dB/km) par unité de longueur d'une fibre uniforme en régime permanent.

5. Quelle est la perte d'insertion ?
Réponse : Fait référence à l'atténuation causée par l'insertion de composants optiques (tels que des connecteurs ou des coupleurs) dans la ligne de transmission optique.

6. À quoi est liée la bande passante de la fibre optique ?
Réponse : La bande passante d'une fibre optique fait référence à la fréquence de modulation lorsque l'amplitude de la puissance optique est réduite de 50 % ou 3 dB par rapport à l'amplitude de la fréquence nulle dans la fonction de transfert de la fibre optique. La bande passante d'une fibre optique est approximativement inversement proportionnelle à sa longueur, et le produit de la longueur de la bande passante est une constante.

7. Combien de genres de dispersion de fibre optique ? A quoi est-ce lié ?
Réponse : La dispersion d'une fibre optique fait référence à l'élargissement du retard de groupe dans une fibre optique, y compris la dispersion modale, la dispersion des matériaux et la dispersion structurelle. Dépend des caractéristiques de la source lumineuse et de la fibre optique.

8. Comment décrire les caractéristiques de dispersion du signal se propageant dans la fibre optique ?
Réponse : Il peut être décrit par trois grandeurs physiques : l'élargissement de l'impulsion, la bande passante de la fibre et le coefficient de dispersion de la fibre.

9. Quelle est la longueur d'onde de coupure ?
Réponse : Il s'agit de la longueur d'onde la plus courte qui ne peut transmettre que le mode fondamental dans la fibre optique. Pour une fibre monomode, sa longueur d'onde de coupure doit être plus courte que la longueur d'onde de la lumière transmise.

10. Quel effet la dispersion de la fibre optique aura-t-elle sur les performances du système de communication par fibre optique ?
Réponse : La dispersion de la fibre optique entraînera l'expansion de l'impulsion lumineuse pendant le processus de transmission dans la fibre optique. Affecte la taille du taux d'erreur binaire, la longueur de la distance de transmission et la taille du débit système.

11. Qu'est-ce que la méthode de rétrodiffusion ?
Réponse : La méthode de rétrodiffusion est une méthode de mesure de l'atténuation sur la longueur d'une fibre optique. La majeure partie de la puissance optique dans la fibre optique se propage dans le sens direct, mais une petite partie est renvoyée vers l'illuminateur. Utilisez un spectroscope pour observer la courbe temporelle de rétrodiffusion à l'illuminateur. D'une extrémité, non seulement la longueur et l'atténuation de la fibre optique uniforme connectée, mais également les irrégularités locales, les points de rupture, les joints et les connecteurs causés par celle-ci peuvent être mesurés. Perte de puissance optique.

12. Quel est le principe de test du réflectomètre optique dans le domaine temporel (OTDR) ? Quelle est la fonction ?
Réponse : L'OTDR est conçu sur la base du principe de la rétrodiffusion de la lumière et de la réflexion de Fresnel. Il utilise la lumière rétrodiffusée générée lorsque la lumière se propage dans la fibre optique pour obtenir des informations d'atténuation. Il peut être utilisé pour mesurer l'atténuation des fibres optiques, la perte de connecteur, la localisation des défauts de fibre et Comprendre la répartition des pertes des fibres optiques sur la longueur est un outil indispensable dans la construction, la maintenance et la surveillance des câbles optiques. Ses principaux paramètres d'index incluent : la plage dynamique, la sensibilité, la résolution, le temps de mesure et la zone aveugle, etc.

13. Quelle est la zone morte de l'OTDR ? Quel impact cela aura-t-il sur les tests ? Comment traiter la zone aveugle dans le test réel ?
Réponse : Une série d'« angles morts » causés par la saturation de l'extrémité de réception de l'OTDR causée par la réflexion de points caractéristiques tels que les connecteurs mobiles et les joints mécaniques sont généralement appelés angles morts.
Il existe deux types de cécité dans la fibre optique : la zone aveugle d'événement et la zone aveugle d'atténuation : le pic de réflexion provoqué par l'intervention du connecteur mobile, la longueur de la distance entre le point de départ du pic de réflexion et le pic de saturation du récepteur s'appelle la zone aveugle de l'événement ; Le connecteur mobile intermédiaire provoque le pic de réflexion, et la distance entre le point de départ du pic de réflexion et le point où d'autres événements peuvent être identifiés est appelée zone morte d'atténuation.
Pour l'OTDR, plus la zone aveugle est petite, mieux c'est. La zone aveugle augmentera avec l'augmentation de la largeur d'impulsion. Bien que l'augmentation de la largeur d'impulsion augmente la longueur de mesure, elle augmente également la zone aveugle de mesure. Par conséquent, lors du test de la fibre optique, la mesure de la fibre optique de l'accessoire OTDR et du point d'événement adjacent Utilisez une impulsion étroite et utilisez une impulsion large lors de la mesure de l'extrémité éloignée de la fibre.

14. L'OTDR peut-il mesurer différents types de fibres optiques ?
Réponse : si vous utilisez un module OTDR monomode pour mesurer une fibre multimode, ou si vous utilisez un module OTDR multimode pour mesurer une fibre monomode avec un diamètre de noyau de 62,5 mm, le résultat de la mesure de la longueur de la fibre ne sera pas affecté, mais la perte de fibres ne sera pas affectée. Les résultats de la perte de connecteur optique et de la perte de retour sont incorrects. Par conséquent, lors de la mesure de fibres optiques, un OTDR qui correspond à la fibre optique testée doit être sélectionné pour la mesure, afin que tous les indicateurs de performance soient corrects.

15. À quoi font référence « 1310 nm » ou « 1550 nm » dans les instruments de test optique courants ?
Réponse : Il s'agit de la longueur d'onde du signal optique. La gamme de longueurs d'onde utilisée pour la communication par fibre optique se situe dans la région du proche infrarouge et la longueur d'onde est comprise entre 800 nm et 1700 nm. Il est souvent divisé en bande de longueur d'onde courte et bande de longueur d'onde longue, la première fait référence à la longueur d'onde de 850 nm et la seconde à 1310 nm et 1550 nm.

16. Dans la fibre optique commerciale actuelle, quelle longueur d'onde de la lumière a la plus petite dispersion ? Quelle longueur d'onde de lumière a le moins de perte ?
Réponse : La lumière avec une longueur d'onde de 1310 nm a la plus petite dispersion, et la lumière avec une longueur d'onde de 1550 nm a la plus petite perte.

17. Selon le changement de l'indice de réfraction du cœur de la fibre, comment classer la fibre ?
Réponse : Il peut être divisé en fibre d'étape et fibre évaluée. La fibre Step a une bande passante étroite et convient aux communications à courte distance de petite capacité; la fibre graduée a une large bande passante et convient aux communications de moyenne et grande capacité.

18. Selon les différents modes d'ondes lumineuses transmises dans la fibre optique, comment classer la fibre optique ?
Réponse : Il peut être divisé en fibre monomode et en fibre multimode. Le diamètre du noyau d'une fibre monomode est d'environ 1-10μm. A une longueur d'onde de travail donnée, un seul mode fondamental est transmis, ce qui convient aux systèmes de communication longue distance à grande capacité. La fibre multimode peut transmettre des ondes lumineuses dans plusieurs modes, et son diamètre de noyau est d'environ 50-60μm, et ses performances de transmission sont pires que celles de la fibre monomode.
Lors de la transmission de la protection différentielle de courant de la protection multiplexée, une fibre optique multimode est utilisée entre le dispositif de conversion photoélectrique installé dans la salle de communication de la sous-station et le dispositif de protection installé dans la salle de commande principale.

19. Quelle est la signification de l'ouverture numérique (NA) de la fibre à saut d'indice ?
Réponse : L'ouverture numérique (NA) indique la capacité de réception de la lumière de la fibre optique. Plus la NA est grande, plus la capacité de la fibre optique à collecter la lumière est forte.

20. Quelle est la biréfringence d'une fibre monomode ?
Réponse : Il existe deux modes de polarisation orthogonaux dans une fibre monomode. Lorsque la fibre n'est pas complètement à symétrie cylindrique, les deux modes de polarisation orthogonaux ne sont pas dégénérés. La valeur absolue de la différence d'indice de réfraction entre les deux modes de polarisation orthogonaux est Pour la biréfringence.

21. Quelles sont les structures de câbles à fibres optiques les plus courantes ?
Réponse : Il existe deux types : le type de torsion de couche et le type de squelette.

22. Quels sont les principaux composants des câbles optiques ?
Réponse : Il est principalement composé de : noyau de fibre, pommade pour fibre optique, matériau de gaine, PBT (polytéréphtalate de butylène) et autres matériaux.

23. Quelle est l'armure du câble optique ?
Réponse : Fait référence à l'élément de protection (généralement un fil d'acier ou une ceinture en acier) utilisé dans les câbles optiques à usage spécial (tels que les câbles optiques sous-marins, etc.). L'armure est fixée à la gaine intérieure du câble optique.

24. Quel matériau est utilisé pour la gaine du câble ?
Réponse : La gaine ou la couche du câble optique est généralement composée de matériaux en polyéthylène (PE) et en chlorure de polyvinyle (PVC), et sa fonction est de protéger l'âme du câble des influences extérieures.

25. Énumérez les câbles optiques spéciaux utilisés dans les systèmes électriques.
Réponse : Il existe principalement trois types de câbles optiques spéciaux :
Câble optique composite à fil de terre (OPGW), la fibre optique est placée dans la ligne électrique de la structure de torons en aluminium revêtu d'acier. L'application du câble optique OPGW joue la double fonction de fil de terre et de communication, améliorant efficacement le taux d'utilisation des poteaux électriques.
Câble optique de type enroulé (GWWOP), où il y a des lignes de transmission d'énergie, ce type de câble optique est enroulé ou suspendu sur le fil de terre.
Le câble optique autoportant (ADSS) a une forte résistance à la traction et peut être suspendu directement entre deux poteaux électriques, avec une portée maximale de 1000 m.

26. Quelles sont les structures d'application des câbles optiques OPGW ?
Réponse : Inclure principalement : 1) La structure des tuyaux en plastique + tuyau en aluminium ; 2) La structure du tuyau central en plastique + tuyau en aluminium ; 3) Structure squelette en aluminium ; 4) structure de tuyau en aluminium en spirale ; 5) Structure de tuyau en acier inoxydable à une seule couche (structure centrale en tube d'acier inoxydable, structure en couches de tube en acier inoxydable); 6) Structure en tube d'acier inoxydable composite (structure centrale en tube d'acier inoxydable, structure en couches de tube en acier inoxydable).

27. Quels sont les principaux composants du fil toronné à l'extérieur du noyau du câble optique OPGW ?
Réponse : Il est composé de fil AA (fil en alliage d'aluminium) et de fil AS (fil d'acier recouvert d'aluminium).

28. Pour choisir le modèle de câble OPGW, quelles sont les conditions techniques à remplir ?
Réponse : 1) Résistance à la traction nominale (RTS) (kN) du câble OPGW ; 2) Nombre de cœurs de fibre (SM) du câble OPGW ; 3) Courant de court-circuit (kA); 4) Temps de court-circuit (s) ; 5) Plage de température (℃).

29. Comment le degré de courbure du câble optique est-il limité ?
Réponse : Le rayon de courbure du câble à fibres optiques ne doit pas être inférieur à 20 fois le diamètre extérieur du câble à fibres optiques, et il ne doit pas être inférieur à 30 fois le diamètre extérieur du câble à fibres optiques pendant la construction (état non stationnaire ).

30. À quoi faut-il prêter attention dans le projet de câble optique ADSS ?
Réponse : Il existe trois technologies clés : la conception mécanique des câbles optiques, la détermination des points de suspension et la sélection et l'installation du matériel de support.

31. Quels sont les principaux raccords de câbles optiques ?
Réponse : Les raccords de câble optique font référence au matériel utilisé pour installer le câble optique, comprenant principalement : des pinces de contrainte, des pinces de suspension, des amortisseurs de vibrations, etc.

32. Quels sont les deux paramètres de performance les plus élémentaires des connecteurs à fibre optique ?
Réponse : Les connecteurs de fibre optique sont communément appelés connecteurs sous tension. Pour les connecteurs à fibre unique, les exigences de performances optiques se concentrent sur les deux paramètres de performances les plus élémentaires que sont la perte d'insertion et la perte de réflexion.

33. Combien de types de connecteurs de fibre optique sont couramment utilisés ?
Réponse : Selon différentes méthodes de classification, les connecteurs de fibres optiques peuvent être divisés en différents types. Selon les différents supports de transmission, ils peuvent être divisés en connecteurs fibre monomode et connecteurs fibre multimode ; selon différentes structures, ils peuvent être divisés en FC, SC, ST, D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT et autres types ; selon la face d'extrémité de la broche du connecteur peut être divisé en FC, PC (UPC) et APC. Connecteurs fibre optique couramment utilisés : connecteurs fibre optique FC/PC, connecteurs fibre optique SC, connecteurs fibre optique LC.

34. Dans le système de communication par fibre optique, les éléments suivants sont communs, veuillez indiquer leurs noms.
Adaptateur de type AFC, FC Adaptateur de type ST Adaptateur de type SC
Connecteur de type FC/APC, FC/PC Connecteur de type SC Connecteur de type ST
Cavalier LC Cavalier MU Cavalier monomode ou multimode

35. Quelle est la perte d'insertion (ou perte d'insertion) d'un connecteur fibre optique ?
Réponse : Il s'agit de la quantité de réduction de la puissance effective de la ligne de transmission causée par l'intervention du connecteur. Pour les utilisateurs, plus la valeur est petite, mieux c'est. L'UIT-T stipule que sa valeur ne doit pas être supérieure à 0,5 dB.

36. Quelle est la perte de retour d'un connecteur de fibre optique (ou appelée atténuation de réflexion, perte de retour, perte de retour) ?
Réponse : Il s'agit d'une mesure de la composante de puissance d'entrée réfléchie par le connecteur et renvoyée le long du canal d'entrée. La valeur typique ne doit pas être inférieure à 25dB.

37. Quelle est la principale différence entre la lumière émise par les diodes électroluminescentes et les lasers à semi-conducteur ?
Réponse : La lumière produite par la diode électroluminescente est une lumière incohérente avec un large spectre de fréquences ; la lumière produite par le laser est une lumière cohérente avec un spectre de fréquence étroit.

38. Quelle est la différence la plus évidente entre les caractéristiques de fonctionnement des diodes électroluminescentes (DEL) et des lasers à semi-conducteur (LD) ?
Réponse : LED n'a pas de seuil, tandis que LD a un seuil. Le laser ne sera généré que lorsque le courant injecté dépasse le seuil.

39. Quels sont les deux lasers à semi-conducteur à mode longitudinal unique couramment utilisés ?
Réponse : Les lasers DFB et DBR sont tous deux des lasers à rétroaction distribuée, et leur rétroaction optique est fournie par le réseau de Bragg à rétroaction distribuée dans la cavité optique.

40. Quels sont les deux principaux types d'appareils de réception optique ?
Réponse : Il existe principalement des photodiodes (tubes PIN) et des photodiodes à avalanche (APD).

41. Quels sont les facteurs à l'origine du bruit dans les systèmes de communication par fibre optique ?
Réponse: Il y a du bruit causé par un taux d'extinction non qualifié, du bruit causé par des changements aléatoires d'intensité lumineuse, du bruit causé par la gigue temporelle, du bruit ponctuel et du bruit thermique du récepteur, du bruit de mode de la fibre optique, du bruit causé par l'élargissement des impulsions causé par la dispersion, et le bruit de distribution du mode LD, le bruit généré par le chirp de fréquence du LD et le bruit généré par la réflexion.

42. Quelles sont les principales fibres optiques actuellement utilisées pour la construction des réseaux de transmission ? Quelles sont ses principales caractéristiques ?
Réponse : Il existe trois types principaux, à savoir la fibre monomode conventionnelle G.652, la fibre monomode à dispersion décalée G.653 et la fibre à dispersion décalée non nulle G.655.
La fibre monomode G.652 a une grande dispersion dans la bande C 1530 ~ 1565 nm et la bande L 1565 ~ 1625 nm, généralement 17 ~ 22psnm•km, lorsque le débit du système atteint 2,5 Gbit/s ou plus, la compensation de dispersion est requis, à 10 Gbit/s Le coût de compensation de la dispersion du système est relativement élevé, et c'est le type de fibre le plus courant posé dans le réseau de transmission à l'heure actuelle.
La dispersion de la fibre à dispersion décalée G.653 dans la bande C et la bande L est généralement de -1～3.5psnm•km, avec une dispersion nulle à 1550nm, et le débit du système peut atteindre 20Gbit/s et 40Gbit/s. Il s'agit d'une transmission ultra longue distance à longueur d'onde unique. La meilleure fibre. Cependant, en raison de sa caractéristique de dispersion nulle, lorsque DWDM est utilisé pour l'expansion de la capacité, des effets non linéaires se produiront, entraînant une diaphonie du signal, entraînant un mélange FWM à quatre ondes, de sorte que DWDM n'est pas adapté.
Fibre à dispersion décalée non nulle G.655 : la fibre à dispersion décalée non nulle G.655 a une dispersion de 1～6psnm•km dans la bande C, et généralement de 6-10psnm•km dans la bande L . La dispersion est faible et évite le zéro. La zone de dispersion supprime non seulement le FWM de mélange à quatre ondes, peut être utilisée pour l'expansion DWDM, mais peut également ouvrir des systèmes à grande vitesse. La nouvelle fibre G.655 peut étendre la zone effective à 1,5 à 2 fois celle de la fibre ordinaire, et la grande zone effective peut réduire la densité de puissance et réduire l'effet non linéaire de la fibre.

43. Qu'est-ce que la non-linéarité de la fibre optique ?
Réponse : Lorsque la puissance optique d'entrée dépasse une certaine valeur, l'indice de réfraction de la fibre optique sera lié de manière non linéaire à la puissance optique, et une diffusion Raman et une diffusion Brillouin se produiront, ce qui modifiera la fréquence de la lumière incidente.

44. Quel est l'effet de la non-linéarité de la fibre sur la transmission ?
Réponse : Les effets non linéaires entraîneront des pertes et des interférences supplémentaires, ce qui détériorera les performances du système. Le système WDM a une puissance optique élevée et transmet sur une longue distance le long de la fibre optique, ce qui génère une distorsion non linéaire. Il existe deux types de distorsion non linéaire : la diffusion stimulée et la réfraction non linéaire. Parmi eux, la diffusion stimulée comprend la diffusion Raman et la diffusion Brillouin. Les deux types de diffusion ci-dessus réduisent l'énergie lumineuse incidente et provoquent des pertes. Il peut être ignoré lorsque la puissance de la fibre entrante est faible.

45. Qu'est-ce que le PON (réseau optique passif) ?
Réponse : PON est un réseau optique en boucle à fibre optique dans le réseau d'accès utilisateur local, basé sur des composants optiques passifs, tels que des coupleurs et des répartiteurs.