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1、1、什么是單模與多模光纖?他們的區(qū)別是什么?答:單模與多模的概念是按傳播模式將光纖分類——多模光纖與單模光纖傳播模式概念。我們知道,光是一種頻率極高(3x1014Hz)的電磁波,當(dāng)它在光纖中傳播時(shí),根據(jù)波動(dòng)光學(xué)、電磁場(chǎng)以及麥克斯韋式方程組求解等理論發(fā)現(xiàn):當(dāng)光纖纖芯的幾何尺寸遠(yuǎn)大于光波波長時(shí),光在光纖中會(huì)以幾十種乃至幾百種傳播模式進(jìn)行傳播,如TMmn模、TEmn模、HEmn模等(其中m、n=0、1、2、3、﹍﹍)。其中HE11模被稱為基模,其余的皆稱為高次模。(1)多模光纖:當(dāng)光纖的幾何尺寸(主要纖芯直徑d1)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光波波長時(shí)(約1um),光纖中會(huì)存在著幾十
2、種乃至幾百種傳播模式。不同的傳播模式具有不同的傳播速度與相位,導(dǎo)致長距離的傳輸之后會(huì)產(chǎn)生時(shí)延、光脈沖變寬。這種現(xiàn)象叫做光纖的模式色散(又叫模間色散)。模式色散會(huì)使多模光纖的帶寬變窄,降低了其傳輸容量,因此多模光纖僅適用于較小容量的光纖通信。多模光纖的折射率分布大都為拋物線分布即漸變折射率分布。其纖芯直徑約在50um左右。(2)單模光纖:當(dāng)光纖的幾何尺寸(主要是芯徑)可以與光波長相近時(shí),如芯徑d1在5~10um范圍,光纖只允許一種模式(基模HE11)在其中傳播,其余的高次模全部截止,這樣的光纖叫做單模光纖。由于它只有一種模式傳播,避免了模式色散的問題,故單模光
3、纖具有極寬的帶寬,特別適用于大容量的光纖通信。因此,要實(shí)現(xiàn)單模傳輸,必須使光纖的諸參量滿足一定的條件,通過公式計(jì)算得出,對(duì)于NA=0.12的光纖要在λ=1.3um以上實(shí)現(xiàn)單模傳輸時(shí),光纖纖芯的半徑應(yīng)≤4.2um,即其纖芯直徑d1≤8.4um。由于單模光纖的纖芯直徑非常細(xì)小,所以對(duì)其制造工藝提出了更苛刻的要求。使用光纖有哪些優(yōu)點(diǎn):光纖的通頻帶很寬,理論可達(dá)30T;無中繼段長,幾十到上百公里,銅線只有幾百米;不受電磁場(chǎng)和電磁輻射的影響;重量輕,體積小;光纖通信不帶電,使用安全可用于易燃,易暴場(chǎng)所;使用環(huán)境溫度范圍寬,使用壽命長。2、如何選擇光纜?答:光纜的選擇除
4、了根據(jù)光纖芯數(shù)和光纖種類以外,還要根據(jù)光纜的使用環(huán)境來選擇光纜的結(jié)構(gòu)和外護(hù)套。戶外用光纜直埋時(shí),宜選用松套鎧裝光纜。架空時(shí),可選用帶兩根或多根加強(qiáng)筋的黑色PE外護(hù)套的松套光纜。建筑物內(nèi)用的光纜在選用時(shí)應(yīng)選用緊套光纜并注意其阻燃、毒和煙的特性。一般在管道中或強(qiáng)制通風(fēng)處可選用阻燃但有煙的類型(Plenum)或可燃無毒的類型(LSZH),暴露的環(huán)境中應(yīng)選用阻燃、無毒和無煙的類型(Riser)。樓內(nèi)垂直或水平布纜時(shí),可選用與建筑物內(nèi)通用的緊套光纜、配線光纜或分支光纜時(shí)。對(duì)于光纖到戶項(xiàng)目的入戶光纜,現(xiàn)在普遍采用“8字形皮線光纜”。首先,由于入戶光纜的路由環(huán)境比較復(fù)雜,
5、串管相對(duì)困難,為了防止光纖連接器在穿管的過程中被損壞,所以傳統(tǒng)的尾纖、跳線或鎧裝尾纖不宜作為入戶光纜使用。第二,入戶光纜宜采用結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、具有較強(qiáng)的抗拉/抗擾和抗側(cè)壓性能的光纜,以便于架空、戶和管道和樓內(nèi)穿管布放。第三,鑒于入戶光纜管道的復(fù)雜狀況,引入光纜宜采用小彎曲半徑(15mm)光纖纜線。第四,入戶光纜必須具備能夠完成施工現(xiàn)場(chǎng)端接光纖終端插座的能力。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和光纜應(yīng)用參數(shù)選擇單?;蚨嗄9饫|,通常室內(nèi)和短距離應(yīng)用以多模光纜為主,室外和長距離應(yīng)用以單模光纜為主。3、在光纖的連接中,如何選擇固定連接和活動(dòng)連接的不同應(yīng)用?答:光纖的活動(dòng)連接是通過光纖
6、連接器實(shí)現(xiàn)的,光鏈路中的一個(gè)活動(dòng)連接點(diǎn)就是一個(gè)明確的分割界面。在活動(dòng)連接和固定連接的選擇上,固定連接的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在成本較低、光損耗較小,但靈活性較差,而活動(dòng)連接與之相反。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)整條鏈路情況,靈活選擇活動(dòng)和固定連接的使用,保證既有靈活性,又有穩(wěn)定性,從而充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)?;顒?dòng)連接界面是重要的測(cè)試、維護(hù)、變更的界面,活動(dòng)連接比固定連接相對(duì)容易找到鏈路中的故障點(diǎn),為故障器件的更換增加便捷性,從而提高系統(tǒng)維護(hù)性和減少維護(hù)成本。4、光纖越來越接近用戶終端,“光纖到桌面“的意義和系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要注意哪些因素?答:“光纖到桌面”在水平子系統(tǒng)的應(yīng)用中,和銅纜的關(guān)系
7、是相輔相成不可或缺的。光纖有其特有的長處,比如傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸穩(wěn)定、不受電磁干擾的影響、支持帶寬高、不會(huì)產(chǎn)生電磁泄露。這些特點(diǎn)使得光纖在一些特定的環(huán)境中發(fā)揮著銅纜不可替代的作用:當(dāng)信息點(diǎn)傳輸距離大于100m時(shí),如果選擇使用銅纜。必須添加中繼器或增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和弱電間,從而增加成本和故障隱患,使用光纖可以輕易地解決這一問題。在特定工作環(huán)境中(如工廠、醫(yī)院、空調(diào)機(jī)房、電力機(jī)房等)存在著大量的電磁干擾源,光纖可以不受電磁干擾,在這些環(huán)境中的穩(wěn)定運(yùn)行。光纖不存在電磁泄露,要檢測(cè)光纖中傳輸?shù)男盘?hào)是非常困難的。在保密等級(jí)要求較高的地方(如軍事、研發(fā)、審計(jì)、政府等行業(yè))是很
8、好的選擇。對(duì)帶寬的需求較高的環(huán)境,達(dá)到了1G以上,光