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1、光纖通信及無源光器件基礎(chǔ)知識(shí)2012年3月現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)連接器基礎(chǔ)知識(shí)光纖通信基礎(chǔ)知識(shí)1光分路器基礎(chǔ)知識(shí)243目錄光纖的基本結(jié)構(gòu)及組成光纖主要由纖芯、包層、涂敷層組成。纖芯的作用是傳導(dǎo)光波。包層的作用是將光波封閉在光纖中傳播。纖芯和包層均由石英材料構(gòu)成,只不過是為了形成光波導(dǎo)效應(yīng),必須使纖芯折射率高于包層折射率(即n1>n2),因而兩者石英材料的摻雜情況不同。涂敷層的作用是保護(hù)光纖不受水汽的侵蝕和機(jī)械的擦傷,同時(shí)增加光纖的柔韌性,它一般采用環(huán)氧樹脂或硅橡膠。目前主流應(yīng)用的光纖有兩種尺寸規(guī)格,一種是芯線標(biāo)稱直徑規(guī)格為62.5um/12
2、5um(纖芯直徑/包層直徑,下同)或50um/125um的多模光纖,一種是芯線標(biāo)稱直徑規(guī)格為9um/125um的單模光纖。光纖的組成結(jié)構(gòu)單模光纖尺寸多模光纖尺寸光纖導(dǎo)光原理折射定理:n1sinθ1=n2sinθ2必須指出的是,根據(jù)θ1=sin-1(n2/n1),只有當(dāng)光從折射率大的介質(zhì)射入折射率小的介質(zhì)時(shí),即n2>n1時(shí),才能產(chǎn)生全反射。例如,當(dāng)光從玻璃射入空氣時(shí)能產(chǎn)生全反射;而當(dāng)光從折射率小的空氣射入折射率大的玻璃時(shí),就不可能產(chǎn)生全反射。普通光纖是在纖芯材料(SiO2)中摻雜少量的Ge,使得纖芯的折射率略微高出包層的折射率,
3、滿足光的全反射條件。光纖的損耗與接入網(wǎng)工程建設(shè)最為相關(guān)的主要是:彎曲損耗:建設(shè)規(guī)范化、人員相關(guān)知識(shí)水平和責(zé)任心;接續(xù)損耗:施工儀器及設(shè)備,人員技能;OH根離子吸收:注意光纖的應(yīng)用環(huán)境,尤其注意阻水及防潮;G.652光纖彎曲半徑不得小于30mm;G.657A1光纖最小推薦的彎曲半徑為10mm,G.657A2光纖最小推薦彎曲半徑為7.5mm;現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)連接器基礎(chǔ)知識(shí)光纖通信基礎(chǔ)知識(shí)1光分路器基礎(chǔ)知識(shí)243目錄定義:光分路器是指用于實(shí)現(xiàn)特定波段光信號(hào)的功率輯合及再分配功能的光無源器件,光分路器可以是均勻分光,也可以是不均勻分光。分類:
4、根據(jù)制作工藝,光分路器可分為熔融拉錐(FBT)光分路器和平面光波導(dǎo)(PLC)光分路器兩種類型。熔融拉錐型(FBT)平面波導(dǎo)型(PLC)光分路器的定義及分類FBT與PLC的特點(diǎn)FBT型優(yōu)點(diǎn):制作工藝簡(jiǎn)單,成本低;可做不等分分路器;FBT型缺點(diǎn):損耗對(duì)波長(zhǎng)敏感;分光均勻性差,1:8以上很難保證均勻分光;大分路比器件體積大、可靠性差;熔融拉錐型(FBT)平面波導(dǎo)型(PLC)PLC型優(yōu)點(diǎn)損耗對(duì)傳輸光波長(zhǎng)不敏感,可以滿足不同波長(zhǎng)的傳輸需要;分光均勻,可以將信號(hào)均勻分配給用戶;結(jié)構(gòu)緊湊,體積?。粏沃黄骷致吠ǖ篮芏?,可以達(dá)到32路以上;多
5、路成本低,分路數(shù)越多,成本優(yōu)勢(shì)越明顯;PLC型缺點(diǎn)芯片制作工藝復(fù)雜,門檻高,幾乎被國(guó)外壟斷;相對(duì)于熔融拉錐式分路器成本較高,特別在低通道分路器方面更處于劣勢(shì)。PLC型光分路器工作波段為1260nm-1650nm!PLC光分路器的各類形態(tài)機(jī)架式盒式微型托盤式插片式PLC光分路器的基本組成經(jīng)過一次封裝之后的光分路器主要有以下部分構(gòu)成:PLC芯片;光纖陣列(FA);封裝管及膠水;其中芯片與FA成本占到光分路器總成本的50%-60%;影響PLC品質(zhì)的關(guān)鍵因素1V槽的精度;V形槽之間間距會(huì)直接影響分路的插入損耗,芯數(shù)較多時(shí)除了每?jī)蓚€(gè)V槽
6、之間的間距,還有累計(jì)公差造成與芯片的匹配問題,從而影響插入損耗;V槽的光潔度;V形槽的表面如果不光滑,會(huì)造成光纖放入后放不平整,做成成品后,溫度變化時(shí),會(huì)造成斷纖或衰減大。V槽的形狀;不能使用U形槽或不使用V形槽。否則溫度變化時(shí)衰減會(huì)發(fā)生變化。所用的膠是否合適,如果膠使用不當(dāng),器件不能在-40℃~85℃、高濕的環(huán)境中工作,并且在溫度變化時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力,造成衰減大或斷纖。不同的膠有不同的特性,點(diǎn)膠的方式、固化時(shí)間、要求的紫外線的功率也不同,要使用適合的工藝,否則好的膠也不能達(dá)到好的效果。在封裝結(jié)束后要做高低溫循環(huán)試驗(yàn)(時(shí)間不能過長(zhǎng))
7、,循環(huán)試驗(yàn)前、后都需要測(cè)試,以驗(yàn)證膠及工藝穩(wěn)定性。影響PLC品質(zhì)的關(guān)鍵因素2一次封裝后PLC分路器封裝膠封裝盒封裝空管二次封裝所用封裝盒、空管、膠等材料在-40℃~85℃溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性,阻燃性能。材料的穩(wěn)定性不好會(huì)影響成品的插入損耗。膠的粘接力、硬度、強(qiáng)度,不同的位置要用適合的膠。膠選擇如果選擇不當(dāng),溫度變化時(shí)插入損耗會(huì)變大。撕纖時(shí)不能將光纖撕斷,否則熔接會(huì)造成插入損耗增大;涂覆層不能脫落,否則在使用過程中易斷纖。封裝盒Ф2.0出纖部分的抗拉強(qiáng)度(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):≥90N).封裝盒內(nèi)分路器輸入端及輸出端光纖盤纖的彎曲半徑不能太小
8、,否則易造成插入損耗變大。光纖活動(dòng)連接器使用的所有材料的高、低溫性能、耐腐蝕性能、阻燃性能。光纖活動(dòng)連接器的抗拉性能。陶瓷插芯的同心度、材料(氧化鋯)。光纖活動(dòng)連接器的插拔壽命。光纖活動(dòng)連接研磨的端面的三維參數(shù)、端面粗糙度、端面缺陷數(shù)。光纖活動(dòng)連接器的插入損耗及反射損耗。光纖