CATV知识之五光链路基础知识文档格式.docx
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光纤损耗系数α的定义和单位是什么？
光纤的三种传输损耗：
散射损耗、吸收损耗、辐射损耗。
（1）散射损耗-光通过密度或折射率不均匀的物质时，传导光产生散射（非传播方向上的辐射）造成传导光失去能量。
包括瑞利散射损耗和波导结构缺陷散射损耗。
（2）辐射损耗-也称附加损耗，是在成纤之后光纤的微弯曲所产生的光辐射所造成的传导光能量损失。
包括光纤弯曲损耗和光纤微曲损耗。
（3）吸收损耗-材料中粒子吸收传导光能，产生振动发热，结果电子受激传导光失去能量。
包括本征固有吸收损耗和杂质吸收损耗。
光纤缆衰减系数α的定义和量纲：
经单位距离（一般取1公里）光纤信号功率衰减的分贝值，其量纲是[dB/km]。
α=（1/L）10lg（Pi/Po）[dB/km]
4、什么是光纤的色散？
色散包括哪些色散？
光纤色散系数的定义和单位是什么？
光纤的色散：
在光纤中传输的光信号，随传输距离增加，由于不同成分的光传输时延不同引起的脉冲展宽的物理效应。
光纤的三种色散：
（1）模式色散：
因光纤中传导模式的传输路径和速度不同所产生的色散。
（2）材料色散（折射率色散）：
因光纤材料折射率随传输光波波长而变化所产生的色散。
（3）波导色散（结构色散）：
因光纤波导参量的不同所产生的色散。
光纤色散系数D的定义和量纲：
单位波长间隔（1纳米）的光经单位距离（1公里）光纤后的时延值；
D量纲是[ps/nm•km]。
D=（1/L）dτ/dλ [ps/nm•km]
5、简要归纳光纤的两个性能参数。
光纤的两个主要性能参数表
参数
定义
量纲
种类
损耗系数α
单位距离（1公里）光信号能量衰减的分贝值。
[dB/km]
散射损耗、吸收损耗、辐射损耗
色散系数D
单位波长间隔（1纳米）的光经单位距离（1公里）光纤后的时延值。
[ps/nm*km]
模间色散，材料色散、波导色散
6、列表说明常用单模光纤（SMF）。
序号
SMF
具体特性描述
1
G.652光纤
（双窗口光纤）
对1310nm光的色散为零，性能最佳；
也可用于1550nm光。
2
G.653光纤
（色散位移光纤DSF）
零色散波长在1550nm附近，适于长距离、大容量的信息传输，价格较贵。
3
G.654光纤
（截止波长位移光纤）
在1550nm处的衰减最小（色散仍然较高），用于海底光缆。
4
G.655光纤
零色散点不在1550nm，避免发生多波长传输的四波混合，用于密集波分复用DWDM。
7、列表说明光缆的结构、形式和特性。
特性
具体描述
光缆结构
（1）缆芯（芯线）：
由被覆光纤组成的光缆核心，决定着光缆的传输特性。
（2）加强件：
起着承受光缆拉力的作用，通常处在缆芯中心，有时配置在护套中。
（3）护套：
通常由聚乙烯PE或聚氯乙烯PVC和铝带或钢带构成。
对缆芯的机械保护和环境保护，具有良好的抗侧压力性能及密封防潮和耐腐蚀的能力。
（4）油膏和阻水物质：
起纵向阻水和横向防潮作用。
光缆基本型式
（1）层绞式：
把松套光纤绕在中心加强件周围绞合而构成。
（2）骨架式：
把紧套光纤或一次被覆光纤放入中心加强件周围的螺旋形塑料骨架凹槽内而构成。
（3）中心束管式：
把一次被覆光纤或光纤束放入大套管中，加强件配置在套管周围而构成。
（4）带状式：
先将一次涂覆的光纤放入塑料带内做成光纤带，再将几层光纤带叠放在一起构成光缆芯。
光缆特性
（1）拉力特性：
光缆能承受的最大拉力取决于加强构件的材料和横截面积，一般要求大于1km光缆的重量，多数光缆在100～400kg范围。
（2）压力特性：
光缆能承受的最大侧压力取决于护套的材料和结构，多数光缆能承受的最大侧压力在100～400kg/10cm。
（3）弯曲特性：
主要取决于纤芯与包层的相对折射率差Δ以及光缆的材料和结构。
（4）温度特性：
光纤本身具有良好的温度特性。
8、光缆的敷设方法有哪些？
（1）管道敷设：
通常用于城市线路中，一般包括路由勘探、管道选用、清刷、穿放光缆、接续及引上终端等工序。
（2）直埋敷设：
适用于农村或郊区。
（3）架空敷设：
适应于容量较小、地质条件不稳定、市区无法直埋且无电信管道、水路等地段。
（4）水下敷设：
适用于跨越江河、湖泊及海洋时受地理条件的限制。
9、列表说明光缆的接续。
项目
说明
接续目的
通过各光芯依次对应连接成整条光芯，将敷设好的各段光缆连接成工作光链路。
接续方法
光纤熔接、光纤活动连接和光纤机械连接。
良好接续
在接续点上没有不连续现象，包括轴错位、光纤芯倾斜、孔隙、端面倾斜。
接续指标
（1）连接损耗：
表示连接点对光能的损耗，要求小于0.1dB，熔接良好时损耗可小于0.04dB；
（2）反射损耗：
表示在接续处光能反射的多少，要求大于45dB，甚至达到60dB；
（3）温度特性：
在-20°
～60°
范围内，连接损耗的变化小于0.01dB；
（4）机械强度：
能满足安装架设的需要，使用寿命长。
5
接续盒
作用
保护光纤接头不受机械力或各种环境因素的伤害。
必备部件
应包括排列和固定光纤接头、盘放余长光纤的板架，联接或固定加强元件（如加强芯和外护套）的装置。
安装方法
熔接后的光纤在接头盒中盘放、固定好后，再进行接头盒的密封、防水、防渗漏处理。
最后将接头盒安装在架杆旁吊线上或架杆上，也可以加附吊线。
10、归纳说明光纤熔接的基本过程。
（1）剥纤制备：
包括开缆（把光纤从光缆剥出）、光纤固定（去除松套管，把剥出的光纤在纤盘中固定）和纤芯制备（光纤清洁，加套热缩管，去除涂覆层）几个环节。
（2）端面切割：
包括裸纤清洁（裸纤在切割前先用酒精棉或擦纤纸进行清洁顺光纤轴向擦拭2～3次，以去除表面的灰尘和未剥除的涂覆层，防止二次污染）和端面切割（一般都用高精密、性能优良的专用切割刀来完成，以保证端面质量）。
（3）光纤熔接：
主要有程序设置、光纤放置、光纤推进、光纤对准、电弧熔接、接点测试、热缩几部分组成。
（4）盘纤测试：
把熔接好的光纤放入光纤收容盘中并加以固定。
盘纤技巧性很强，科学的盘纤方法，可以大大减少因光纤相互挤压而造成断纤，同时附加损耗小、经得住时间和恶劣环境的考验。
光纤熔接结束后，要用光时反射计（OTDR）等专用设备对熔接点进行测试，确保符合要求。
11、什么是光无源器件？
有线电视网络中光无源器件有哪些？
分别有什么作用？
光无源器件：
完成光波的接续、耦合、复用与解复用、衰减、隔离等信号与信息处理的无源器件。
光无源器件表
器件名称
功能作用
性能指标
（1）
光耦合器
一种具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件，用于将光信号进行分路或合路、即光信号功率重新分配或插入的无源器件。
插入损耗、附加损耗、分光比、隔离度等。
（2）
光纤连接器
又称光纤活动连接器，一种用于用以稳定地，但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源器件。
插入损耗、回波损耗、互换性和重复性等。
（3）
光纤衰减器
一种插入光链路中控制光功率衰耗的无源器件。
通过在光链路中对光信号功率进行定量或不定量的衰减，等效代替相应衰减量长度光纤，以满足不同的要求。
固定衰减量或可变衰减量。
（4）
光隔离器
一种顺向低损耗、逆向高损耗，只允许光信号沿光路正向传输，非互易性单向导光的无源器件。
用以抑制光传输系统中回波对光源等器件的不利影响。
插入损耗、反向隔离度和回波损耗等。
（5）
波分复用／解复用器
一种具有波长选择性，在波分复用系统中用来实现多路光信号的合路与分路的关键无源器件。
插入损耗、信道间的串扰和通带损耗平坦度等。
12、光纤活动连接器型号如何表示？
什么是FC/APC接头？
光纤活动连接器常用XX/YY表示。
①XX指活动接头的结构和形状，②YY指活动接头的端面形状。
FC/APC接头：
一种光纤活动连接器型号，FC指活动接头的结构和形状是螺旋接头；
APC指活动接头的端面形状是带角度物理接触接头。
13、说明有线电视中使用的三类激光器名称和应用场合。
有线电视网络使用三种激光器：
（1）用于正向的半导体激光器DFB-LD称为分布反馈式激光二极管；
对某一特定波长作择优反馈，只形成一个频率、一种模式的光振荡。
（2）用于反向的半导体激光器FP-LD称为法布里-珀罗激光二极管；
谐振腔由半导体材料的两个解理面构成，输出功率小、线性差，单色性不好的激光器。
（3）用于正向固体激光器Nd:
YAG称为掺钕钇铝石榴石激光器。
以钇铝石榴石晶体为基质的一种输出功率大的固体激光器。
14、说明三种半导体光学器件的原理。
（1）半导体发光二极管LED：
基于自发辐射发光机制的发光器件。
无外界激励而高能级电子自发跃迁到低能级，同时释放出光子。
（2）半导体激光器LD：
基于受激辐射发光机制的发光器件。
高能级电子受到外来光作用，被迫跃迁到低能级，同时释放出光子，且产生的新光子与外来激励光子同频同方向，为相干光。
（3）半导体光电检测二极管PD：
基于受激吸收工作的光电器件。
低能级电子在外来光作用下吸收光能量而跃迁到高能级。
15、什么是激光？
产生激光有哪三个条件？
激光器有哪三个主要组成部分？
激光LASER：
“受激辐射的光放大”的简称。
（1）必要条件：
实现粒子数反转（受激辐射占据绝对优势）：
高能态的粒子数N2远大于低能态的粒子数N1，即受激辐射作用远大于受激吸收作用。
通过外界不断供给能量，促使低能态的粒子尽快跃迁的过程称为激励或泵浦过程。
（2）充分条件：
满足振幅和相位平衡条件。
①阈值条件（振幅平衡条件）：
受激辐射放大增益大于激光器内各种损耗。
②谐振条件（相位平衡条件）：
谐振腔对输出的激光有一定的选频作用。
激光器三个主要组成部分：
（1）激活物质：
通过受激辐射产生激光；
（2）泵浦系统：
向工作物质输送能量，使其实现粒子反转；
（3）谐振腔：
使受激辐射光不断被放大，直至输出稳定的激光。
16、激光器主要技术参数有哪些？
激光器的主要技术参数
包括：
①激光器输出功率，②激光器调制增益，③激光器线性范围，④最大相对强度噪声RIN（RelativeIntensityNoise），⑤带内平坦度，⑥工作频率，⑦频谱特性（频谱宽度），⑧温度特性，⑨AGC特性，⑩受激布里渊散射SBS（StimulatedBrillouinScattreing）性能。
除上述参数外，描述激光器特性还有激励阈值、寿命、工作稳定性等。
17、光发射机分成哪两种类型？
分别画出它们的简要框图。
（1）直接调制光发射机：
将预调制的RF信号直接叠加到半导体激光二极管的偏置电流上，对激光器输出的光强度直接进行调制的光发射机。
常采用DFB激光器，其激光的产生和调制是合在一起的。
直接调制的
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