光纤方面知识问答(上)

问1:光纤是如何进行分类的?答:(1)根据传输的模数分类根据传输的模数,光纤可以分为单模光纤(SinglModeFiber)和多模光纤(MultiModeFiber)。单模光纤的芯径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传输。单模光纤芯径为8～10μm,纤芯外面包围着一层折射率比纤芯折射率低的包层,以确保光信号在纤芯内传送。单模光纤的传输频带宽,传输容量大。光信号可以沿着光纤的轴向传播,因此光信号的损耗小,离散也很小,单模光纤主干布线的最大距离为3000m     

新一代的海底光缆系统——利用1.55μm波长窗口

<正> 海底光缆与卫星都将在蓬勃发展的国际数字通信网中发挥主干线路的作用,例如已建的 TPC—3(太平洋3号海缆)那样的海缆。在日本 KDD 实验室中,研究人员已在研究新一代的海底光缆技术。这种技术将使用比当前一代1.3μm 波长区性能更好的1.55μm 波长区。1.55μm 波长区的优缺点TPC-3 的光纤传输系统使用1.3μm 波长区。1.55μm 波长区的衰减只有1.3μm 区     

空芯光纤多模干涉型温度传感器

提出了一种基于空芯光纤中多模干涉效应的光纤温度传感器,传感器由一小段内径为5μm、长度为20 mm空芯光纤两端与单模光纤熔接构成单模-空芯-单模(SMF-HCF-SMF)三段式结构。使用宽带光源照射该传感结构,通过监测传感器的透射光谱,利用传感器的多模干涉特征峰值波长对温度的敏感性实现温度监测。在30℃~80℃范围内行了升温实验,得到了线性良好、灵敏度为24.3 pm/℃的温度传感特性。该传感器结构紧促、制作简便、可靠性高。     

广州国际会议展览中心综合布线系统设计

介绍了针对广州国际会议展览中心高空间、大跨度、大面积的特殊性,采用全六类UTP铜缆和单模、多模光纤混合的结构化布线解决方案。系统采用三级星型结构,多模光纤采用支持万兆传输的50μm光纤,光纤配线设备采用高密度LC小型光纤连接件,整个布线系统信息点达27000点,光纤头达52000个。     

光纤传输光功率推动差压传感系统的研究

本文提出一种光纤耦合光功率(光推动低功耗)差压敏感探头工作的原理,介绍单根多模光纤传输双波长光功率与测量信号的方法。讨论系统通道的参数选取以及提高测量精度的几点措施。     

长跨距无中继光纤传输系统的实验与分析

无中继光纤传输系统是指在光纤链路上不包括任何光电中继设备的传输系统。结合2.5 Gbit/s、10 Gbit/s、40 Gbit/s三种典型信道速率下的长跨距无中继传输系统实验,分析了实现大容量长跨距无中继传输的物理受限因素,探讨了应对的关键性技术,并通过实验证明了双向泵浦喇曼放大技术在无中继光纤传输系统中潜在的重要应用价值。     

欧洲的海底光缆系统

<正> 在欧洲,光纤已经在远距离通信系统和无线电通信干线系统中,起到了极重要的作用.1984年以前,欧洲主要使用多模光纤,以后就转向单模光纤,这比美、日晚了一年.单模光纤在海底电缆系统中具有很大的吸引力,这是因为它比相同的同轴电缆产生的带宽更长.在过去几年内,欧洲广泛试制     

全填充型单模光缆

研制成功的松套光纤全填充LAP护层单模光缆,以及紧套光纤全填充LAP护层钢带铠装PE护套单模光缆,在结构设计上考虑了抗拉、抗压、抗弯、抗扭、防潮堵水和温度特性等要求,同时也考虑了制造过程中的工艺性.当光纤在1.3μm波长下,平均衰减小于0.5dB/km;两种光缆在各道工序中的衰减的平均变化值为±0.01dB/km,最大变化值为0.05dB/km;光缆在-40℃时,附加衰减小于0.02dB/km,已达到仪器测试的重复性范围内.     

聚合物光纤传光束用光源及其应用（下）

３POF耦合和连接在光源与光纤耦合以及光纤与光纤连接过程中，光纤连接损耗随着光纤间的偏移距离d与纤芯半径r的比值而增加，实验表明，要使连接损耗小于０．５dB，d／r比值应小于０．２５，对芯径为６２．５μm的多模石英光纤来说，光纤间的绝对偏移必须小于８μm，而芯径为３００μm的POF其对位偏差允许达到３８μm；故若使用芯径小的石英光纤，即使几μm的微小位移也会引起很大的连接损耗。当SIPOF连接时，可把因物理接触引起的连接损耗降低到０．２dB以下，POF耦合连接成本低，效率高；为保证光纤端面物理接触完善，研磨时须获得…     

图象传输系统长波长多芯光缆及线路工程技术

我国研制的图象传输系统用18芯、12芯长波长多模光纤光缆,其结构设计、制造工艺、敷设技术是令人满意的.在有关工程的实际线路中应用表明,7.789km全长的平均衰减为6.2dB(0.80dB/km,1.3μm),无中继传输距离可达12～15km,达到国内外同类线路的先进水平.     

1.55μm波长的光纤复合架空地线的合理设计及其特性

开发的用于1.55μm波长的两种类型光纤复合架空地线(OPGW),在该波长下二氧化硅基缆纤具有最小的光衰减。一类是长距离型,它由低衰减型光纤和高可靠性的海绵型光纤单元组成。另一类是大容量型,由低色散型光纤和高密度的骨架型光纤单元组成。许多试验表明,这两种OPGW都具有满意的性能。     

工业自控系统中现场信号的远距离光纤传输

在工业自动控制系统中,由于工作环境恶劣,各种干扰严重。系统抗干扰的能力,已成为系统能否正常工作的重要因素之一。当现场信号与控制部分的距离较远时,信号在传输过程中的衰减和受到外界干扰尤为严重,需要特殊考虑。采用光纤传输可提高信号的抗干扰能力,保证系统检测信号可靠,本文给出的采用通用数字集成电路芯片设计的光纤传输电路,可满足在较远的范围内传输信号的要求。     

光纤通信中的光放大器(下)

3.半导体激光放大器(SLA) 与光纤放大器相比,SLA也具有它自己一些独特的优点。在电注入下,直接带隙跃迁的半导体材料具有很高的增益系数(50～100cm~(-1)),因而在很短的增益区长度(300～500μm)内就可获得25～30dB的内增益,单位长度增益介质获得如此大的增益是任何其他介质无法比拟的;也因为是直接电注入来获取增益,因而其功耗要比光纤放大器小得多,这对实际的通信系统具有重要意义,因为SLA的基本结构和半导体激光器相同,故很容易得到和半导体激光器激射波长相对应的SLA;SLA除了用作放大器外,还可用来作具有增益的     

光纤微机局域网在供电管理系统中的应用

本文结合在供电局微机局域网中进行光纤——双绞线混合介质传输改造的一个实例，论述了将光纤传输系统引进现有电缆微机局域网后给网络带来的好处，特别是当局域网在供电系统和某些特殊场合下应用时采用光纤传输的必要性。文中介绍了专为OMNINET网设计的SG－3型光端机，分析了其光收发单元和联网接口电路的基本功能和主要特点，以及在系统设计施工中所要考虑的主要问题，并对例中系统的布局、端机指标考核测试，开通运行的过程作了说明。最后，针对光纤和电缆的衰耗、带宽等主要指标进行了对比，指出经过改造的局域网在今后开通多种综合业务，拓宽网络功能方面所具有的广阔前景。     

适合ITU标准的σ形腔多波长光纤激光器

本文阐述了光纤激光器的组成及工作原理;为获得适合ITU标准的多波长光纤激光器,利用自制的4、8反射峰光纤光栅确定波长,采用σ形腔结构,获得了4、8波长同时激射的激光输出,并将8波长光纤激光器输出的8个单路波长进行分离。输出波长间隔满足ITU-T所建议的WDM光纤通信系统波长标准,没有调制时单波长线宽0.01nm。实验表明利用光纤光栅和普通掺铒光纤可以研制出满足ITU-T建议的WDM光纤通信系统波长标准的多波长光纤激光器。     

全光纤电流互感器动态特性实验研究

全光纤电流互感器(FOCT)克服了电磁式电流互感器在暂态响应方面的弱点,满足现代电力系统对电流值实时精确测量的需求。为保证挂网使用时系统动态特性稳定符合使用要求,对光纤电流互感器的动态特性进行实验研究。根据光纤电流互感器原理建立动态模型并推导出传递函数,评估FOCT的动态特性;进一步分析该动态模型中几个重要参数与闭环带宽的关系,通过实验验证了系统闭环带宽与延迟光缆长度成反比,与前向通道增益成正比。并且与影响前向通道增益的主要参数:增益调节系数、干涉光强、和采样点数同样成正比。为了光纤电流互感器在设计和实际使用中保证一定的动态性能,在延迟光缆长度的选取、对影响系统前向通道增益各参数的选择等方面,提供了理论基础和参考依据。     

用户网络用阻水光缆系统

一种新的由阻水大芯数光缆(WB光缆)和水份传感器组成的光缆系统正在引入用户网络中。该系统能抑止水份在光缆中渗透,且能检测水份渗入接续盒的程度。当水渗入阻水光缆时,阻水光缆无需维护,因为它能使水份在光缆中的渗透长度不超过3m。在每个接续盒的监视用光纤带上安装了水份传感器,它可检测接续盒中渗入的水份。描述了阻水光缆和水份传感器的结构及特性。     

多模长波长光纤在电力系统通信中应用的初探

本文根据西北电网宁花,宝马两条多模长波长光纤通信电路建设的经验,就多模长波长光纤在电力系统中应用的有关问题,如光缆及光端机的主要技术指标、中继距离、带宽、敷设方式及长波长光纤通信电路的造价和经济性等提出粗浅看法,以利于推动光纤通信在电力系统中的应用。     

从光缆设计看光缆的可靠性（续）

(3)光缆中扭绞和弯曲时光纤损耗增加的影响 光纤制成光缆芯时,通常要扭绞和弯曲,光纤扭绞螺距太小,弯曲半径太小则损耗将增加。有关计算得：当光纤相对折射率差△=1％,在波长λ=1．3μm时,由弯曲引起的损耗增加为0．1dB／km时,弯曲半径为3.0cm(渐变型)。     

柔性直流换流阀光纤链路在线监测系统设计

柔性直流换流阀的核心控制系统由阀基控制设备和子模块控制器组成,它们之间通过光纤链路进行实时信息交互,实现柔性直流换流阀的控制与保护,一旦光纤链路发生通讯故障,对应的子模块必须旁路并退出运行,当冗余子模块数量不足时将导致系统跳闸,直接影响整个柔性直流系统运行的可靠性。在投运前或停电检修期间需要通过人工对光纤链路逐个检测、排查,不仅效率低,还容易因检测带来二次损坏。设计研发的光纤链路在线监测系统,可实时监测光纤链路的健康状态并提前预警,在检修时重点排查预警光纤链路,不仅提高检修效率更降低了因人工排查带来的二次损坏风险,同时避免了不健康的光纤链路继续恶化可能导致的子模块旁路或跳闸,从而保障柔性直流输电系统长期安全、稳定运行。