Талшықты-оптикалық кабель туралы негізгі білім

Оптикалық талшық, оптикалық кабель
1. Оптикалық талшықтың құрамын қысқаша сипаттаңыз.
Жауап: Оптикалық талшық екі негізгі бөліктен тұрады: өзек және мөлдір оптикалық материалдардан жасалған қаптама қабаты және жабын қабаты.

2. Оптикалық талшықты желілердің өткізу сипаттамаларын сипаттайтын негізгі параметрлер қандай?
Жауап: Оның ішінде жоғалту, дисперсия, өткізу қабілеттілігі, кесу толқын ұзындығы, режим өрісінің диаметрі және т.б.

3. Талшықтардың әлсіреу себептері қандай?
Жауап: Оптикалық талшықтың әлсіреуі толқын ұзындығына байланысты оптикалық талшықтың екі көлденең қимасы арасындағы оптикалық қуаттың төмендеуін білдіреді. Өсудің негізгі себептері - шашырау, сіңіру және қосқыштар мен қосылыстардан болатын оптикалық жоғалту.

4. Талшықтың әлсіреу коэффициенті қалай анықталады?
Жауап: Ол тұрақты күйдегі біркелкі талшықтың ұзындығы бірлігіне әлсіреуімен (дБ/км) анықталады.

5. Кірістіру жоғалуы дегеніміз не?
Жауап: Оптикалық тарату желісіне оптикалық компоненттерді (мысалы, қосқыштар немесе қосқыштар) кірістіруден туындаған әлсіреуді білдіреді.

6. Оптикалық талшықтың өткізу қабілеті неге байланысты?
Жауап: Оптикалық талшықтың өткізу қабілеті оптикалық қуат амплитудасы оптикалық талшықтың беріліс функциясында нөлдік жиілік амплитудасынан 50% немесе 3дБ азайған кездегі модуляция жиілігін білдіреді. Оптикалық талшықтың өткізу қабілеті оның ұзындығына шамамен кері пропорционал, ал өткізу қабілетінің ұзындығының көбейтіндісі тұрақты болады.

7. Оптикалық талшық дисперсиясының неше түрі бар? Ол немен байланысты?
Жауап: Оптикалық талшықтың дисперсиясы модальды дисперсияны, материал дисперсиясын және құрылымдық дисперсияны қоса алғанда, оптикалық талшықтағы топтық кешігудің кеңеюін білдіреді. Жарық көзінің де, оптикалық талшықтың да сипаттамаларына байланысты.

8. Оптикалық талшықта таралатын сигналдың дисперсиялық сипаттамалары қалай сипатталады?
Жауап: Оны үш физикалық шамамен сипаттауға болады: импульстің кеңеюі, талшықтың өткізу қабілеті және талшықтың дисперсия коэффициенті.

9. Кесілген толқын ұзындығы дегеніміз не?
Жауап: Бұл оптикалық талшықтағы негізгі режимді ғана жібере алатын ең қысқа толқын ұзындығын білдіреді. Бір модты талшық үшін оның кесілген толқын ұзындығы жіберілетін жарықтың толқын ұзындығынан қысқа болуы керек.

10. Оптикалық талшықтың дисперсиясы оптикалық талшықты байланыс жүйесінің жұмысына қандай әсер етеді?
Жауап: Оптикалық талшықтың дисперсиясы оптикалық талшықтағы тарату процесі кезінде жарық импульсінің кеңеюіне әкеледі. Бит қателерінің жылдамдығының өлшеміне, тасымалдау қашықтығына және жүйе жылдамдығының өлшеміне әсер етеді.

11. Кері шашырау әдісі дегеніміз не?
Жауап: Кері шашырау әдісі – оптикалық талшықтың ұзындығы бойынша әлсіреуді өлшеу әдісі. Оптикалық талшықтағы оптикалық қуаттың көп бөлігі алға бағытта таралады, бірақ аз бөлігі сəулелендіру құралына қарай кері шашыраған. Сəулелендіру құралының кері шашырауының уақыт қисығын бақылау үшін спектроскопты пайдаланыңыз. Бір жағынан қосылған біркелкі оптикалық талшықтың ұзындығы мен әлсіреуін ғана емес, сонымен бірге жергілікті бұзылуларды, үзіліс нүктелерін, одан туындаған қосылыстар мен қосқыштарды өлшеуге болады. Оптикалық қуаттың жоғалуы.

12. Оптикалық уақыт доменінің рефлексометрін (OTDR) сынау принципі қандай? Функциясы қандай?
Жауап: OTDR жарықтың кері шашырауы және Френельдің шағылысу принципі негізінде жасалған. Ол әлсіреу туралы ақпаратты алу үшін оптикалық талшықта жарық тараған кезде пайда болатын кері шашыраған жарықты пайдаланады. Оны оптикалық талшықтардың әлсіреуін, қосқыштың жоғалуын, талшық ақауының орнын өлшеу үшін пайдалануға болады және оптикалық талшықтардың ұзындығы бойынша жоғалуының таралуын түсіну оптикалық кабельдерді салуда, техникалық қызмет көрсетуде және бақылауда таптырмас құрал болып табылады. Оның негізгі индексінің параметрлеріне мыналар жатады: динамикалық диапазон, сезімталдық, рұқсат, өлшеу уақыты және соқыр аймақ және т.б.

13. ОТДР өлі аймағы дегеніміз не? Бұл тестілеуге қандай әсер етеді? Нақты сынақта соқыр аймақпен қалай күресуге болады?
Жауап: Жылжымалы қосқыштар мен механикалық қосылыстар сияқты сипаттамалық нүктелердің шағылысуынан туындаған OTDR қабылдау ұшының қанығуынан туындаған «соқыр нүктелер» сериясы әдетте соқыр нүктелер деп аталады.
Оптикалық талшықта соқырлықтың екі түрі бар: оқиғаның соқыр аймағы және әлсіреу соқыр аймағы: жылжымалы қосқыштың араласуынан туындаған шағылысу шыңы, шағылысу шыңының бастапқы нүктесінен қабылдағыштың қанығу шыңына дейінгі қашықтықтың ұзындығы. оқиғаның соқыр аймағы деп аталады; Аралық жылжымалы қосқыш шағылысу шыңын тудырады, ал шағылысу шыңының бастапқы нүктесінен басқа оқиғаларды анықтауға болатын нүктеге дейінгі қашықтық әлсіреу өлі аймағы деп аталады.
OTDR үшін соқыр аймақ неғұрлым аз болса, соғұрлым жақсы. Импульс енінің ұлғаюымен соқыр аймақ ұлғаяды. Импульс енін ұлғайту өлшеу ұзындығын ұлғайтқанымен, ол сонымен бірге өлшеудің соқыр аймағын арттырады. Сондықтан, оптикалық талшықты сынау кезінде OTDR аксессуарының оптикалық талшығын және оған іргелес оқиға нүктесін өлшеу Тар импульсті пайдаланыңыз, ал талшықтың алыс ұшын өлшегенде кең импульсті пайдаланыңыз.

14. OTDR оптикалық талшықтардың әртүрлі түрлерін өлшей алады ма?
Жауап: Егер сіз мультимодалы талшықты өлшеу үшін бір режимді OTDR модулін пайдалансаңыз немесе өзек диаметрі 62,5 мм бір режимді талшықты өлшеу үшін көп режимді OTDR модулін пайдалансаңыз, талшық ұзындығының өлшеу нәтижесіне әсер етпейді, бірақ талшықтың жоғалуы әсер етпейді. Оптикалық қосқышты жоғалту және қайтару жоғалту нәтижелері дұрыс емес. Сондықтан, оптикалық талшықтарды өлшеген кезде, барлық өнімділік көрсеткіштері дұрыс болуы үшін сыналатын оптикалық талшыққа сәйкес келетін OTDR өлшеу үшін таңдалуы керек.

15. Жалпы оптикалық сынақ құралдарындағы «1310нм» немесе «1550нм» нені білдіреді?
Жауап: Ол оптикалық сигналдың толқын ұзындығына жатады. Оптикалық талшықты байланыс үшін пайдаланылатын толқын ұзындығы диапазоны жақын инфрақызыл аймақта, ал толқын ұзындығы 800нм мен 1700нм аралығында. Ол жиі қысқа толқынды жолақ және ұзын толқын ұзындығы жолағы болып бөлінеді, біріншісі 850нм толқын ұзындығына, ал екіншісі 1310нм және 1550нмге жатады.

16. Қазіргі коммерциялық оптикалық талшықта жарықтың қандай толқын ұзындығы ең аз дисперсияға ие? Жарықтың қандай толқын ұзындығы ең аз шығынға ие?
Жауап: Толқын ұзындығы 1310 нм болатын жарық ең аз дисперсияға ие, ал 1550 нм толқын ұзындығы бар жарық ең аз шығынға ие.

17. Талшық өзегінің сыну көрсеткішінің өзгеруіне қарай талшық қалай жіктеледі?
Жауап: Оны сатылы талшық және сортты талшық деп бөлуге болады. Қадамдық талшық тар өткізу қабілетіне ие және шағын сыйымдылықты қысқа қашықтықтағы байланыстар үшін жарамды; сортты талшық кең өткізу қабілетіне ие және орташа және үлкен сыйымдылықтағы байланыстар үшін жарамды.

18. Оптикалық талшықта берілетін жарық толқындарының әртүрлі режимдері бойынша оптикалық талшық қалай жіктеледі?
Жауап: Бір модты талшықты және көп режимді талшықты деп бөлуге болады. Бір модты талшықтың өзек диаметрі шамамен 1-10μm. Берілген жұмыс толқын ұзындығында үлкен сыйымдылықты қалааралық байланыс жүйелері үшін қолайлы жалғыз іргелі режим ғана беріледі. Көпмодалы талшық жарық толқындарын бірнеше режимде өткізе алады және оның өзек диаметрі шамамен 50-60μm және оның өткізу өнімділігі бір режимді талшыққа қарағанда нашар.
Мультиплексорлық қорғаныстың ток дифференциалды қорғанысын беру кезінде қосалқы станцияның байланыс бөлмесінде орнатылған фотоэлектрлік түрлендіру құрылғысы мен негізгі диспетчерлік пунктте орнатылған қорғаныс құрылғысы арасында көп режимді оптикалық талшық қолданылады.

19. Қадамдық көрсеткіш талшығының сандық апертурасының (НА) маңызы қандай?
Жауап: Сандық апертура (НА) оптикалық талшықтың жарық қабылдау қабілетін көрсетеді. NA неғұрлым үлкен болса, оптикалық талшықтың жарықты жинау қабілеті соғұрлым күшті болады.

20. Бір модты талшықтың қос сынулығы дегеніміз не?
Жауап: Бір модты талшықта екі ортогональды поляризация режимі бар. Талшық толығымен цилиндрлік симметриялы болмаса, екі ортогональды поляризация режимі деградацияланбайды. Екі ортогональды поляризация режимі арасындағы сыну көрсеткішінің айырмашылығының абсолютті мәні қос сыну үшін.

21. Ең көп таралған талшықты-оптикалық кабельдік құрылымдар қандай?
Жауап: Екі түрі бар: қабаттың бұралу түрі және қаңқа түрі.

22. Оптикалық кабельдердің негізгі бөліктері қандай?
Жауап: Ол негізінен: талшықты өзек, оптикалық талшықты жақпа, қабық материалы, PBT (полибутилентерефталат) және басқа материалдардан тұрады.

23. Оптикалық кабельдің құрышы қандай?
Жауап: Арнайы мақсаттағы оптикалық кабельдерде (мысалы, суасты оптикалық кабельдері және т.б.) қолданылатын қорғаныс элементіне (әдетте болат сым немесе болат белбеу) қатысты. Құрыш оптикалық кабельдің ішкі қабығына бекітілген.

24. Кабель қабығы үшін қандай материал қолданылады?
Жауап: Оптикалық кабельдің қабығы немесе қабаты әдетте полиэтилен (ПЭ) және поливинилхлорид (ПВХ) материалдарынан тұрады және оның қызметі кабель өзегін сыртқы әсерлерден қорғау болып табылады.

25. Энергетикалық жүйелерде қолданылатын арнайы оптикалық кабельдерді атаңыз.
Жауап: Арнайы оптикалық кабельдердің негізінен үш түрі бар:
Топырақ сымы композиттік оптикалық кабель (OPGW), оптикалық талшық болатпен қапталған алюминий сым құрылымының электр желісіне орналастырылған. OPGW оптикалық кабелін қолдану жердегі сым мен байланыстың қосарлы функциясын орындайды, электр полюстерін пайдалану жылдамдығын тиімді арттырады.
Оптикалық кабель (GWWOP), электр беру желілері бар жерде оптикалық кабельдің бұл түрі жерге тұйықталған сымға оралған немесе ілінген.
Өзін-өзі ұстайтын оптикалық кабель (ADSS) күшті созылу беріктігіне ие және максималды аралығы 1000 м-ге дейін болатын екі қуат полюстерінің арасында тікелей ілінуі мүмкін.

26. OPGW оптикалық кабельдерінің қолдану құрылымдары қандай?
Жауап: Негізінен мыналарды қамтиды: 1) Пластикалық құбырлардың құрылымы + алюминий құбыры; 2) Орталық пластик құбырдың құрылымы + алюминий құбыры; 3) Алюминий қаңқасының құрылымы; 4) Спиральды алюминий құбырының құрылымы; 5) Бір қабатты тот баспайтын болаттан жасалған құбыр құрылымы (орталық Тот баспайтын болаттан жасалған құбыр құрылымы, баспайтын болаттан жасалған түтік қабатты құрылым); 6) Тот баспайтын болаттан жасалған композициялық түтік құрылымы (орталық баспайтын болаттан жасалған түтік құрылымы, баспайтын болаттан жасалған түтік қабатты құрылым).

27. OPGW оптикалық кабелінің өзегінен тыс сымды сымның негізгі құрамдас бөліктері қандай?
Жауап: Ол AA сымынан (алюминий қорытпасынан жасалған сым) және AS сымынан (алюминиймен қапталған болат сым) тұрады.

28. OPGW кабелінің үлгісін таңдау үшін қандай техникалық шарттар орындалуы керек?
Жауабы: 1) OPGW кабелінің номиналды созылу беріктігі (RTS) (kN); 2) OPGW кабелінің талшықты өзектерінің (SM) саны; 3) Қысқа тұйықталу тогы (кА); 4) Қысқа тұйықталу уақыты (лар); 5) Температура диапазоны (℃).

29. Оптикалық кабельдің иілу дәрежесі қалай шектеледі?
Жауап: Талшықты-оптикалық кабельдің иілу радиусы талшықты-оптикалық кабельдің сыртқы диаметрінен 20 есе кем болмауы керек, ал құрылыс кезінде (стационарлық емес күйде) талшықты-оптикалық кабельдің сыртқы диаметрінен 30 есе кем болмауы керек. ).

30. ADSS оптикалық кабель жобасында неге назар аудару керек?
Жауап: Үш негізгі технология бар: оптикалық кабельдің механикалық дизайны, ілу нүктелерін анықтау және тірек аппаратураны таңдау және орнату.

31. Негізгі оптикалық кабель арматурасы қандай?
Жауап: Оптикалық кабельдік фитингтер оптикалық кабельді орнату үшін қолданылатын аппараттық құралға жатады, негізінен мыналарды қамтиды: деформациялық қысқыштар, аспа қысқыштар, діріл жұтқыштар және т.б.

32. Оптикалық талшықты қосқыштардың ең негізгі екі өнімділік параметрі қандай?
Жауап: Оптикалық талшықты қосқыштар әдетте тірі қосқыштар ретінде белгілі. Жалғыз талшықты қосқыштар үшін оптикалық өнімділік талаптары кірістіру жоғалуы және қайтару жоғалуы сияқты ең негізгі екі өнімділік параметріне бағытталған.

33. Оптикалық талшықты қосқыштардың неше түрі кеңінен қолданылады?
Жауап: Әртүрлі жіктеу әдістеріне сәйкес талшықты оптикалық қосқыштарды әртүрлі түрлерге бөлуге болады. Әртүрлі тасымалдау құралдарына сәйкес оларды бір режимді талшықты қосқыштар және көп режимді талшықты қосқыштар бөлуге болады; әртүрлі құрылымдарға сәйкес оларды FC, SC, ST , D4, DIN, Biconic, MU, LC, MT және басқа түрлерге бөлуге болады; коннектордың түйреуіш ұшына сәйкес FC, PC (UPC) және APC деп бөлуге болады. Жиі қолданылатын талшықты-оптикалық қосқыштар: FC/PC талшықты-оптикалық қосқыштар, SC талшықты-оптикалық қосқыштар, LC талшықты-оптикалық қосқыштар.

34. Оптикалық талшықты байланыс жүйесінде келесі элементтер жиі кездеседі, олардың атауларын көрсетіңіз.
AFC, FC типті адаптер ST типті адаптер SC типті адаптер
FC/APC, FC/PC типті қосқыш SC типті қосқыш ST типті қосқыш
LC секіргіші MU секіргіші Бір режимді немесе көп режимді секіргіш

35. Оптикалық талшықты қосқыштың кірістіру жоғалуы (немесе кірістіру жоғалуы) дегеніміз не?
Жауап: Бұл қосқыштың араласуынан туындаған электр беру желісінің тиімді қуатының төмендеуінің шамасын білдіреді. Пайдаланушылар үшін мән неғұрлым аз болса, соғұрлым жақсы. ITU-T оның мәні 0,5 дБ-ден аспауы керек деп белгілейді.

36. Оптикалық талшықты қосқыштың қайтару жоғалуы (немесе шағылыстың әлсіреуі, қайтару жоғалуы, қайтару жоғалуы деп аталады) дегеніміз не?
Жауап: Бұл қосқыштан шағылысқан және кіріс арнасы бойымен қайтарылатын кіріс қуат құрамдас бөлігінің өлшемі. Әдеттегі мән 25дБ кем болмауы керек.

37. Жарық диодтар мен жартылай өткізгішті лазерлер шығаратын жарықтың ең көрнекті айырмашылығы неде?
Жауап: Жарық диодынан пайда болатын жарық жиілік спектрі кең когерентсіз жарық; лазер шығаратын жарық тар жиілік спектрі бар когерентті жарық болып табылады.

38. Жарық диодтары (жарық диодтар) мен жартылай өткізгіш лазерлердің (ЛД) жұмыс сипаттамаларының ең айқын айырмашылығы неде?
Жауап: Жарық диодты шамның шегі жоқ, ал LD шамының шегі бар. Лазер тек инъекциялық ток шекті мәннен асқанда ғана жасалады.

39. Бір бойлық режимде жиі қолданылатын екі жартылай өткізгіш лазерлер қандай?
Жауап: DFB лазерлері де, DBR лазерлері де кері байланыс лазерлері болып табылады және олардың оптикалық кері байланысы оптикалық қуыста таратылған кері байланыс Брагг торымен қамтамасыз етіледі.

40. Оптикалық қабылдау құрылғыларының негізгі екі түрі қандай?
Жауап: Негізінен фотодиодтар (PIN түтіктері) және көшкін фотодиодтары (APD) бар.

41. Оптикалық талшықты байланыс жүйелерінде шу тудыратын факторлар қандай?
Жауап: Білікті емес сөну коэффициентінен туындаған шу, жарық қарқындылығының кездейсоқ өзгеруінен туындаған шу, уақыт дірілінен туындаған шу, нүктелік шу және қабылдағыштың термиялық шуы, оптикалық талшықтың режимдік шуы, дисперсиядан туындаған импульстің кеңеюінен туындаған шу, және LD режимінің таралу шуы, LD жиілігінің дірілінен туындайтын шу және шағылысу нәтижесінде пайда болатын шу.

42. Қазіргі уақытта тасымалдау желісін құру үшін қолданылатын негізгі оптикалық талшықтар қандай? Оның негізгі ерекшеліктері қандай?
Жауап: Үш негізгі түрі бар, атап айтқанда G.652 кәдімгі бір модты талшық, G.653 дисперсиялық ығысқан бір модты талшық және G.655 нөлдік емес дисперсиялық ығысқан талшық.
G.652 бір режимді талшығының C-диапазонында 1530~1565nm және L-диапазонында 1565~1625nm, әдетте 17~22psnm–km үлкен дисперсиясы бар, жүйе жылдамдығы 2,5Гбит/с немесе одан көп жеткенде дисперсиялық өтемақы болады. талап етілсе, 10 Гбит/с жылдамдықта жүйенің дисперсиялық компенсация құны салыстырмалы түрде жоғары және ол қазіргі уақытта тарату желісінде төселген талшықтың ең көп таралған түрі болып табылады.
C-диапазонындағы және L-диапазонындағы G.653 дисперсиялық ығысқан талшықтың дисперсиясы әдетте -1～3,5psnm–km, 1550нм кезінде нөлдік дисперсиямен және жүйе жылдамдығы 20Гбит/с және 40Гбит/с жетуі мүмкін. Бұл бір толқынды ультра ұзақ қашықтыққа тарату. Ең жақсы талшық. Дегенмен, оның нөлдік дисперсиялық сипаттамасына байланысты, DWDM сыйымдылықты кеңейту үшін пайдаланылған кезде, сызықтық емес әсерлер пайда болады, бұл сигналдың айқасуына әкеледі, нәтижесінде FWM төрт толқынды араластырылады, сондықтан DWDM жарамсыз.
G.655 нөлдік емес дисперсиямен ығысқан талшық: G.655 нөлдік емес дисперсиямен ығыстырылған талшық C диапазонында 1～6psnmâ €¢km дисперсияға ие және L диапазонында әдетте 6-10psnm–км дисперсияға ие. . Дисперсия шағын және нөлден аулақ болады. Дисперсиялық аймақ төрт толқынды араластырғыш FWM-ді басып қана қоймайды, DWDM кеңейту үшін пайдаланылуы мүмкін, сонымен қатар жоғары жылдамдықты жүйелерді аша алады. Жаңа G.655 талшығы тиімді аймақты қарапайым талшыққа қарағанда 1,5-2 есеге дейін кеңейте алады, ал үлкен тиімді аймақ қуат тығыздығын азайтып, талшықтың сызықты емес әсерін азайтады.

43. Оптикалық талшықтың сызықты еместігі дегеніміз не?
Жауап: Кіріс оптикалық қуат белгілі бір мәннен асқанда, оптикалық талшықтың сыну көрсеткіші оптикалық қуатпен сызықты емес байланысты болады және түскен жарықтың жиілігін өзгертетін Раман шашырауы мен Брилуен шашырауы пайда болады.

44. Талшықтың сызықты еместігінің беріліске әсері қандай?
Жауап: Сызықты емес әсерлер жүйенің өнімділігін нашарлататын кейбір қосымша жоғалтулар мен кедергілерді тудырады. WDM жүйесі жоғары оптикалық қуатқа ие және оптикалық талшық бойымен ұзақ қашықтықты жібереді, сондықтан сызықты емес бұрмалану пайда болады. Сызықты емес бұрмаланудың екі түрі бар: ынталандырылған шашырау және сызықты емес сыну. Олардың ішінде ынталандырылған шашырауға Раман шашырауы және Бриллуен шашырауы жатады. Жоғарыда аталған шашыраудың екі түрі түскен жарық энергиясын азайтады және жоғалтуды тудырады. Кіріс талшық қуаты аз болған кезде оны елемеуге болады.

45. PON (пассивті оптикалық желі) дегеніміз не?
Жауап: PON – қосқыштар мен бөлгіштер сияқты пассивті оптикалық құрамдастарға негізделген жергілікті пайдаланушыға қол жеткізу желісіндегі оптикалық талшықты контурлы оптикалық желі.