1、,光纖原理,學(xué)生：張焱 學(xué)號：142666,第十二章：光纖配線架安裝及光纖接續(xù),光纖之父,高錕，華裔物理學(xué)家，生于中國上海，祖籍江蘇金山（今上海市金山區(qū)），擁有英國、美國國籍并持中國香港居民身份。高錕為光纖通訊、電機工程專家，華文媒體譽之為“光纖之父”、普世譽之為“光纖通訊之父”（Father of Fiber Optic Communications），曾任香港中文大學(xué)校長。2009年，與威拉德博伊爾和喬治埃爾伍德史密斯共享諾貝爾物理學(xué)獎。 1966年發(fā)表論文光頻率的介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)，首次提出用玻璃纖維作為光波導(dǎo)用于通訊的理論。,光纖通信基本原理,首先要進(jìn)行電信號到光信號的轉(zhuǎn)換，得到相應(yīng)的光

2、信號后，需要利用發(fā)光二極管等裝置，將光發(fā)射到光纖中。 在接收端用特定的光敏原件對光信號進(jìn)行檢測，然后利用相應(yīng)的裝置，對光信號進(jìn)行還原處理。,基本光學(xué)的定義與定律,光速 c = 3 108 m/s 波長： = c/v 當(dāng)光在媒介中傳播時，速度cm = c/n 常見物質(zhì)的折射率：空氣 1.00027； 水 1.33； 玻璃 (SiO2) 1.47； 鉆石 2.42； 硅 3.5 折射率大的媒介稱為光密媒介， 反之稱為光疏媒介 光在不同的介質(zhì)中傳輸速度不同,光的折射定律（snell定律）,折射光線位于入射光線和法線所決定的平面內(nèi)，折射光線和入射光線位于法線的兩側(cè)，且滿足：n1 sin1 = n2 s

3、in2,光從光密媒質(zhì)折射到光疏媒質(zhì) 折射角大于入射角,光的全反射,玻璃的折射率為1.50，空氣的折射率為1.00，如果一束光從玻璃入射到玻璃 - 空氣界面，那么，當(dāng)入射角大于42度時，入射光將發(fā)生全反射。,n1 sinfc = n2 sin 90 fc = sin-1(n2/n1), n1 n2,光纜外套 光纜保護(hù)及緩沖層（呢絨纖維） 撕裂帶 光纖緊護(hù)套 光纖纖芯,光纖線纜,光纖的結(jié)構(gòu)與模式,預(yù)處理流程為：先選取一張圖片，然后進(jìn)行讀取操作，重新定義圖像大小然后進(jìn)行灰度化，提取綠色分量，然后輸出到下一幀。這一步驟可以大幅度地改進(jìn)和完善車輛圖像，尤其是車牌區(qū)域的圖像清晰度，能夠更好的識別圖像。,預(yù)

4、處理流程為：先選取一張圖片，然后進(jìn)行讀取操作，重新定義圖像大小然后進(jìn)行灰度化，提取綠色分量，然后輸出到下一幀。這一步驟可以大幅度地改進(jìn)和完善車輛圖像，尤其是車牌區(qū)域的圖像清晰度，能夠更好的識別圖像。,纖芯,1) 位置：光纖的中心部位 2) 尺寸：直徑d1 = 4 mm 50 mm 3) 材料：高純度SiO2，摻有極少量的摻雜劑(GeO2，P2O5)， 作用是提高纖芯對光的折射率(n1)，以傳輸光信號。,包層,位置：位于纖芯的周圍 尺寸：直徑d2 = 125 mm 材料：其成分也是含有極少量摻雜劑的高純度SiO2。而摻雜劑(如B2O3)的 作用則是適當(dāng)降低包層對光的折射率(n2)，使之略低于纖芯

5、的折射率，即n1 n2，它使得光信號能約束在纖芯中傳輸。,涂覆層,1) 位置：位于光纖的最外層 2) 尺寸：涂覆后的光纖外徑約為1.5 mm 3) 結(jié)構(gòu)和材料：包括一次涂覆層，緩沖層和二次涂覆層 a) 一次涂覆層一般使用丙烯酸酯、有機硅或硅橡膠材料 b) 緩沖層一般為性能良好的填充油膏 (防水) c) 二次涂覆層一般多用聚丙烯或尼龍等高聚物 4) 作用：保護(hù)光纖不受水汽侵蝕和機械擦傷，同時又增加了光纖的機械強度與可彎曲性，起著延長光纖壽命的作用。,光纖連接器（耦合器）,ST、SC、FC、LC光纖接頭是早期不同企業(yè)開發(fā)形成的標(biāo)準(zhǔn)，使用效果一樣，各有優(yōu)缺點。 FC型光纖連接器：外部加強方式是采用金

6、屬套，緊固方式為螺絲扣。 一般在ODF側(cè)采用(配線架上用的最多) SC型光纖連接器：連接GBIC光模塊的連接器，它的外殼呈矩形，緊固方式是采用插拔銷閂式，不須旋轉(zhuǎn)。(路由器交換機上用的最多) ST型光纖連接器：常用于光纖配線架，外殼呈圓形，緊固方式為螺絲扣。（對于10Base-F連接來說，連接器通常是ST類型。常用于光纖配線架） LC型光纖連接器：連接SFP模塊的連接器，它采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機理制成。（路由器常用）,光纖熔接機,光纖熔接機主要用于光通信中，光纜的施工和維護(hù)。其熔接是靠放出電弧將兩頭光纖熔化，同時運用準(zhǔn)直原理平緩?fù)七M(jìn)，以實現(xiàn)光纖模場的融合。,光纖熔接,二.熔接設(shè)

7、備,光纖切割刀,光纖切割刀： 1.一般一個刀片有12個點，每個點可以使用1000-2000次。使用一段時間后如果出現(xiàn)切的端面不平整，可換一個刀點。 2.如果出現(xiàn)切不斷纖，可抬高刀點。 3.如果出現(xiàn)光纖不是在切割處斷，而是在根部處壓斷，可以降低刀點。 4.刀口處應(yīng)保持清潔，防止灰塵，沙粒損耗刀片。,二.熔接設(shè)備,其他工具,1.光纖削皮鉗 2.無水酒精棉 3.工具刀 4.剪刀 5.熱熔管,酒精應(yīng)使用99%無水醫(yī)用酒精,三.熔接步驟,光纜外層剝離,中心束管式： 在距離光纜頭端1.2米處開口，沿 加強鋼絲剝離光纜外護(hù)套層，開口 長度約10厘米，開口后用斜口鉗剪 斷鋼絲，再用工具刀環(huán)切光纜鋼帶 保護(hù)層，

8、輕折后用力拉掉光纜外層 露出光纖。 層絞式： 分2次在光纜0.6米處開口環(huán)切， 切割深度至鋼帶保護(hù)層，環(huán)切 后可以兩人配合用力拉掉光纜 外層露出光纖。,三.熔接步驟,光纖外層剝離,光纖是圓柱形介質(zhì)波導(dǎo)由纖芯、包層、 涂覆層三部分組成。剝除前應(yīng)先 酒精棉布清潔涂覆層,后穿上光纖 熱縮管,以備下道工序使用。 平：即持纖要平,左手拇指和食指捏 緊光纖,使之成水平,防止打滑 穩(wěn)：即剝纖鉗要握得穩(wěn) 快：即剝纖要快,剝纖鉗應(yīng)與光纖垂 直,上方向內(nèi)斜一定角度,然后用 鉗口輕輕卡住光纖,右手隨之用 力,順光纖軸向平推出去,整個過 程要自然 流暢,一氣呵成 注：剝離長度以5cm為宜,三.熔接步驟,光纖清潔,操作

9、步驟: (1)仔細(xì)觀察光纖剝除部分的涂覆 層是否全部剝除,若有殘留應(yīng)重剝。 (2)如有極少量不易剝除的涂覆層, 可用棉球蘸適量酒精擦除。將棉 花撕成層面平整的扇形小塊,沾少 許酒精折成V形,夾住已剝覆的光 纖,順光纖軸向擦拭,力爭一次成功, 一塊棉花使用23次后要及時更換, 每次要使用棉花的不同部位和層面,三.熔接步驟,光纖切割,操作步驟: (1)放平，放穩(wěn)切割刀 (2)將已剝離好的光纖放入壓槽內(nèi) (3)輕推刀片完成切割,注：切割時，動作要自然、平穩(wěn)， 勿重、勿急，避免斷纖、斜角、毛 刺、裂痕等不良端面的產(chǎn)生。,三.熔接步驟,光纖熔接,高精度全自動熔接機:它具有X、Y、Z 三維圖像處理技術(shù)和自

10、動調(diào)整功能,可 對欲熔接光纖進(jìn)行端面檢測、位置設(shè) 定和光纖對準(zhǔn)熔接過程中還應(yīng)及時清 潔熔接機V形槽、電極、物鏡、熔接 室等,隨時觀察熔接中有無氣泡、過細(xì)、 過粗、虛熔、分離等不良現(xiàn)象如果多 次出現(xiàn)虛熔現(xiàn)象,應(yīng)檢查熔接的2根光 纖的材料、型號是否匹配,切刀和熔接 機是否被灰塵污染,并檢查電極氧化狀 況,若均無問題,則應(yīng)適當(dāng)提高熔接電流。,三.熔接步驟,盤纖,熔接盤纖：是一門技術(shù),也是一門藝術(shù)。 科學(xué)的盤纖方法,可使光纖布局合理、附 加損耗小、經(jīng)得住時間和惡劣環(huán)境的考 驗,且可避免擠壓造成的斷纖現(xiàn)象 盤纖的方法: (1)先中間后兩邊,即先將熱縮后的套管 逐個放置于固定槽中,然后處理兩側(cè)余纖。 (2)以一端開始盤纖,即從一側(cè)的光纖盤起, 固定熱縮管,然后處理另一側(cè)余纖。 (3)根據(jù)實際情況,采用多種圖形盤纖,按余 纖的長度和預(yù)留空間大小,靈活地采用圓、 橢圓、 等多種圖形盤纖,最大限度利用預(yù) 留盤空間。,1.纖芯按照色序及分配需求來熔接。 2.盡可能的保證在一個干凈的環(huán)境下熔接。 3.熔接后，光纖熔合處應(yīng)無氣泡，無變形 4.熔接設(shè)備檢測衰減小于0.05,四.光纖熔接的技術(shù)要求,光纖熔接機是精密儀器設(shè)備，只有在日常中愛惜使用勤于保養(yǎng)才能不出故障，更好的滿足工作的需要。 1.避免運輸中的磕碰 2.避免潮濕的環(huán)境，嚴(yán)禁雨天操作設(shè)備進(jìn)水