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1、2016年6月建成海底光缆将美国和日本相连，这一光缆系统的传输速率比电缆调制解调器快1000万倍。2016年跨太平洋的光缆系统建成并于6月30日启用：全长约9000公里，带宽高达60Tbps，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段。光纤通讯的特点是通讯容量大，比电通讯容量大千万倍，在两根光纤上可以传递万路电话，或上千路电视；保密性能好，抗干扰性很强。光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光

2、纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。从它们只是讲的角度不同，光纤通讯主要讲的手段，光纤通信说的是技术方面的东西。加州大学圣地亚哥分校的研究人员打破了无中继器情况下光信号传播距离的障碍，在仅使用标准放大器的情况下，使得信息在光纤中的传输距离突破了12000公里（近7500英里）！在光纤中，传输信息通过多种沟通渠道传输从而产生不同的频率带，而利用“频率梳”使光流信息的变化频率同步，即所谓的光纤传播“光载波”（“optical carrie

3、rs”），这样就可以提前补偿同一光纤中多个通信通道间的串扰，同时还能够确保传输通道间的串扰可见。概述：光纤通信与其他形式通信的主要区别有两点：一是载波频率很高；二是用光纤作为传输介质，因此其优点十分明显。而缺点由于材料原因在施工和供电方面确有不足。本文详细讲解光纤通信的优缺点！利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，光纤通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光光纤通信。光纤通信的特点：一、通信容量大、传输距离远,信道带宽极宽； 随着信息化时代的飞速发展，人们对通信的依赖程度越来越高，对通信系统运载信息能力的要求也日趋增强。有线通信从明线发展到电缆

4、，无线通信从短波发展到微波和毫米波，都试图通过提高载波频率来提高信道容量。而光纤通信中的光波是迄今为止使用频率最高的载波，其传输容量无疑是最高的。一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。限于器件等技术因素的制约，目前光纤通信应有的通信能力并没有完全发挥出来。例如，理论上一根光纤可以同时传输近1 00亿路电话和1 000万路电视节目，而实际情况为每对光纤仅仅传输48万多路电话信号。在实际应用中，常将组合光纤数不等的光缆与一些新技术（如密集波分复用技术等）相结合，其传输容量可以满足任何条件下信息传输的需要。目前400Gbit/s系统

5、已经投入商业使用。光纤的损耗极低，在光波长为1.55m附近，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。 二、信号干扰小、保密性能好； 干扰是影响通信质量的重要原因。通信系统的干扰源很多，有天然干扰源，如雷电、电离层的变化和太阳黑子活动等；有工业干扰源，如电动机和高压电力线；还有无线通信的相互干扰等。干扰对通信系统的影响是通过干扰信号频谱落在通信系统工作频谱范围内产生的。为了降低干扰的影响，人们采取了数字通信、差错控制编码等措施，、但并不能完全消除干扰对通信指标的劣化。而光纤中传输的光信号特定的频率范围，使它不易受各种电磁干扰

6、的影响。同时光纤是由高纯度的二氧化硅材料制成的，不导电，也无电感效应，所以光纤通信系统可以从根本上解决多年来困扰人们的干扰问题。 保密性好是对通信系统的又一重要要求。保密要求已从国家政治、军事、经济情报等领域扩展到企业经济、技术乃至个人通信领域。对信息的窃取通常有三个途径：一是直接接人式窃听；二是窃听计算机和终端设备辐射的电磁场；三是窃听电缆源辐射的电磁场。对于第一种窃听可以采取保密口令、信息加密等技术进行处理；对于第二种窃听可以采取加强电磁屏蔽措施，但电缆系统的完全屏蔽通常是比较困难的。现代侦听技术已能做到在离同轴电缆几千米的地方窃听电缆中传输的信号。但光波在光纤中传输不易泄漏出来，难以用传

7、统的方法窃听其中的信息，同时它也不会干扰其他通信设备的正常工作。三、抗电磁干扰、传输质量佳，电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。 四、光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；五、材料来源丰富，环境保护好，有利于节约有色金属铜。 光纤的主要原材料是来源丰富的二氧化硅。据测量，从上海至北京敷设一条电缆线路需要用铜800t，铅300to如果用光纤代替铜、铅等有色金属，在保持同样的传输容量下，仅需要10kg石英。因此，光纤通信技术的推广将节约大量的有色金属材料，具有合理使用地球资源的意义。六、无辐射，难于窃听，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。七、光缆适应性强，寿命长。光纤通信

8、的缺点：一、质地脆，机械强度差。二、光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。三、分路、耦合不灵活。四、光纤光缆的弯曲半径不能过小（20cm） 五、有供电困难问题。六、光纤怕水。1、概述1.1什么是光纤通信光纤通信是以光波为载体，以光导纤维为传输媒质，将信号从一处传输到另一处的一种通信手段。 光纤通信,就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。1.2光缆通信的优点光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于有很多优点：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、

9、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境上使用。1.3光纤通信在电力系统中应用发展电力系统通信网是我国专用通信网中规模较大、发展较为完善的专网。随着通信网络光纤化趋势进程的加速，我国电力专用通信网在很多地区已经基本完成了从主干线到接入网向光纤过渡的过程。目前，电力系统光纤通信承载的业务主要有语音、数据、宽带业务、IP等常规电信业务；电力生产专业业务有保护、安全自动装置和电力市场化所需的宽带数据等。特别是保护和安全自动装置，对光缆的可靠性和安全性提出了更高的要求。可以说，光纤通信已经成为电力系统安全稳定运行以及电力系统生产生活中不可缺少的一个重要组成部分。光纤通信在电力通信中的应

10、用最初是沿用电信部门传统的地埋、管道、架空等方法敷设普通光缆，构成电力光纤通信系统。随着技术的进步，到了上世纪的七、八十年代，一些有别于传统光缆的附加于电力线和加挂于电力杆塔上的光电复合式光缆被开发出来，这些光缆被统称为电力特种光缆。电力系统光纤通信与其它光纤通信系统最大区别之一就是通信光缆的特别性。电力特种光缆受外力破坏的可能性小，可靠性高，虽然其本身造价相对较高，但施工建设成本较低。经过多年的发展，目前电力特殊光缆制造及工程设计已经成熟，特别是OPGW和ADSS技术，在国内电力特殊光缆已经开始大规模的应用，如三峡工程中的长距离主干OPGW光缆线路等。特种光缆依托于电力系统自己的线路资源，避

11、免了在频率资源、路由协调、电磁兼容等方面与外界的矛盾和纠葛，有很大的主动权和灵活性。电力系统有强大的电力网，遍布全国的城市和农村，借助于电力线路及杆塔建设光纤通信网是完全可行的。并且可以为发展电网自动化和新型继电保护提供宽频通道。目前，电力系统的城网和农网改造也为电力通信的发展带来了极好的机遇，许多省、地（市）电力局和县电力局都纷纷建设光纤线路，为实现宽带综合业务数字网（B-ISDN）做好充分准备。2、常用电力光缆2.1 GYFTZY非金属阻燃光缆GYFTZY非金属阻燃光缆（一般电力光缆采用层绞式）严格来说不属于我们电力光缆用的特种光缆。但我们电力光缆线路进变电站时，变电站具有强电的场合，同时

12、对防雷性及阻燃型要求很高，所以就需要采用非金属材料、阻燃性好的光缆，所有我们在进变电站段一般会采用GYFTZY非金属阻燃光缆。可能有人会说，我看可以采用ADSS全介质自承式光缆，根据ADSS全介质自承式光缆的使用条件也适用于雷电区，强电区，但相对于GYFTZY非金属阻燃光缆普通光缆，成本要高，性价比不高。我们先通过GYFTZY的字母了解该光缆的性能，GY为通信用室外光缆；F为非金属加强件；T为填充式阻水；Z为阻燃；Y为聚乙烯护套。通过以上知道其技术特点为阻燃护套，松套管内填充特种油膏，对光纤进行关键性保护，全截面阻水结构，确保光缆良好的阻水防潮性能，高模量玻璃纤维增强塑料棒（FRP）中心加强构

13、件，光缆为全介质（非金属）结构，重量轻，敷设方便，抗电磁能力优良，适用于电力系统及多雷地区。本光缆在站内一般穿管方式敷设。最小弯曲半径敷设时20倍光缆外径；敷设完成后工作时10倍光缆外。2.2 ADSS全介质自承光缆ADSS全介质自承式光缆（AllDielectricSelf-SupportingOpticalFiberCable，简称ADSS光缆），ADSS光缆在220kV、110kV、35kV电压等级输电线路上广泛使用，一般用于已建线路上。全介质即光缆所用的是全介质材料，自承式是指光缆自身加强构件能承受自重及外界负荷。这一名称就点明了这种光缆的使用环境及其关键技术：因为是自承式，所以其机械

14、强度举足轻重；使用全介质材料是因为光缆处于高压强电环境中，必须能耐受强电的影响；由于是在电力杆塔上架空使用，所以必须有配套的挂件将光缆固定在杆塔上。由于ADSS光缆是与高压电力线同路架设，所以其表面除要求与普通光缆一样抗紫外线辐射之外，还要求能长期经受高压强电环境的考验。光缆与高压相线及其与大地之间的电容耦合会在光缆表面产生不同的空间电位。在雨雪冰霜等气象环境及尘垢作用下，电位差在潮湿污秽的光缆表面局部引起漏电流，产生的热效应使光缆表面部分区域水分被蒸发，在蒸干的瞬间，漏电流中断从而产生电弧和较大热能，积累的热能会灼伤光缆表面，形成象树枝状的痕迹，这就是所说的电痕。天长日久外护层老化受损，由表

15、及里，芳纶纱老化机械性能降低，最终就会出现光缆断裂。主要从两方面来解决这个问题。一是采用专用耐电痕护套料来挤制芳纶纱外的外护层，即采用AT耐电痕护套来减少强电对光缆表面的电痕腐蚀；另外通过专业软件对电力杆塔上的空间电位分布进行计算并绘制出电场强度分布图，根据这一科学依据来确定光缆在杆塔上的具体悬挂点，这样来避免光缆受更强的电场作用。ADSS光缆在不同的电力路线采用不同的护套，最常见的ADSS护套有两种，PE护套和AT护套。PE护套，普通的聚乙烯护套，用于350KV及以下电力线路。AT护套，抗电痕护套，用于110KV及以上电力线路。2.3 OPGW光纤复合地线OPGW光缆，OpticalFibe

16、rCompositeOverheadGroundWire（也称光纤复合架空地线）。把光纤放置在架空高压输电线的地线中，用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与通信双重功能，它具有两种功能：一是作为输电线路的防雷线，对输电导线抗雷闪放电提供屏蔽保护；二是通过复合在地线中的光纤来传输信息。OPGW是架空地线和光缆的复合体，但并不是它们之间的简单相加。OPGW光缆主要在500kV、220kV、110kV电压等级线路上使用，受线路停电、安全等因素影响，多在新建线路上应用。OPGW光适用高压超过110kV的线路，档距较大（一般都在250m以上）；易于维护，对于线路跨越问题易解决，其机械特性

17、可满足线路大跨越；OPGW外层为金属铠装，对高压电蚀及降解无影响；OPGW在施工时必须停电，停电损失较大，所以在新建110kV以上高压线路中应该使用OPGW；OPGW的性能指标中，短路电流越大，越需要用良导体做铠装，则相应降低了抗拉强度，而在抗拉强度一定的情况下，要提高短路电流容量，只有增大金属截面积，从而导致缆径和缆重增加，这样就对线路杆塔强度提出了安全问题。常见的OPGW结构主要有三大类，分别是铝管型、铝骨架型和（不锈）钢管型。2.4 OPPC光纤复合相线光纤复合架空相线OPPC（OpticalPhaseConductor）是一种新型的电力特种光缆，是将光纤单元复合在相线中的光缆，具有相线

18、和通信的双重功能，OPPC光缆的设计适用任何新建的中低压输电线路，主要用于110kV以下电压等级线路，尤其是35kV以下的配电线路，有些是可不架设地线的，因此不可能安装OPGW。在所有的电网中，唯有相线是必不可少的，为了满足电力监控或光纤联网的要求，OPPC与OPGW技术比较接近，在传统的相线结构中以合适的方法加入光纤单元，就成为光纤复合相线。2.5 MASS金属自承光缆金属自承光缆MASS（MetalAerialSelfSupporting）。从结构上看，MASS与中心管单层绞线的OPGW相一致，如没有特殊要求，金属绞线通常用镀锌钢线，因此结构简单，价格低廉。MASS是介于OPGW和ADSS

19、之间的产品。MASS作为自承光缆应用时，主要考虑强度和弧垂以及与相邻导/地线和对地的安全间距。它不必像OPGW要考虑短路电流和热容量，也不需要像OPPC那样要考虑绝缘、载流量和阻抗，更不需要像ADSS要考虑安装点场强，其外层金属绞线的作用仅是容纳和保护光纤。在破断力相近的情况下，虽然MASS比ADSS重，但外直径比中心管ADSS约小1/4，比层绞ADSS约小1/3。在直径相近情况下，ADSS的破断力和允许张力却要比MASS小得多。2.6 OPAC附加型光缆无金属捆绑式架空光缆AD-Lash（AllDielectricLashedCable）和无金属缠绕式光缆GWWOP（GroundWireWr

20、appedOpticalFiberCable）光缆有时被统称为附加型光缆OPAC，是在电力线路上建设光纤通信网络的一种既经济又快捷的方式。它们用自动捆绑机和缠绕机将光缆捆绑和缠绕在地线或相线上，其共同的优点是：光缆重量轻、造价低、安装迅速。在地线或10kV/35kV相线上可不停电安装；共同的缺点是：由于都采用了有机合成材料做外护套，因此都不能承受线路短路时相线或地线上产生的高温，都有外护套材料老化问题，施工时都需要专用机械，在施工作业性、安全性等方面问题较多，而且其容易受到外界损害，如鸟害、枪击等，因此在电力系统中都未能得到广泛的应用。但在国际上，这类技术并没有被淘汰或放弃，仍在相当的范围内应

21、用。2.7 光纤复合电缆光纤复合电缆主要与OPPC类似，将光纤单元复合与电缆中，让电缆具有相线和通信的双重功能。光纤复合电缆有光纤复合低压电缆OPLC、光纤复合中压电缆OPMC及现在开始在高压电缆上使用的光纤复合高压电缆（如110kV海底电力电缆、220kV海底电力电及部分陆缆）。光纤复合低压电缆OPLC（OpticalFiberCompositeLow-VoltageCable）是将经过保护后的光纤单元置于电力线缆中，可用于额定电压0.6/1kV及其以下电力系统中，同时解决光纤信息通信的问题。OPLC倡导的电力光纤到户（PowerandFibertothehome，简称PFTTH），即配合无

22、源光网络（PON）技术，实现电信网、电力传输网、电视网和互联网等“多网融合”的概念完全符合我国现阶段电信运营商提出的“三网融合”建设的浪潮，因此可以通过OPLC构建电信公共服务平台，加速和节约我国光纤到户建设。光纤复合中压电缆OPMC是额定电压6kV35kV供电系统用中压智能复合电缆。光纤复合中压电缆OPMC是一种光纤复合中压电缆，包括缆芯、缆芯包带层及外护套，缆芯内具有电力传输导线和阻水填充物，每根电力传输导线由在导体外依次包覆导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层构成，在缆芯内设有由内设光纤的松套管以及在松套管外依次包覆非金属加强层、护套层而构成的光纤通信单元，在缆芯包带层与外护套之间

23、依次设有内护套、钢带铠装层。光纤复合高压电缆的使用也是一种发展趋势，现在的海底电缆基本都是采用光纤复合高压电缆，现在陆缆使用光纤复合高压电缆也越来越多。下图的35kV海缆图截面图。图中：1.铜导体+阻水带2.导体半导电屏蔽3.XLPE绝缘4.绝缘半导电屏蔽5.半导电阻水带6.合金铅套7.防腐层+PE护套8.PP绳填充条成缆外径9.成缆包带10.PP绳+沥青内衬层11.钢丝铠装12.PP绳+沥青外被层+包带13.PP绳+沥青外被层+包带光纤光缆基本知识45条1.简述光纤的组成。答：光纤由两个基本部分组成：由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。2.描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些?包括损耗、

24、色散、带宽、截止波长、模场直径等。3. 产生光纤衰减的原因有什么?光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少，与波长有关。造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗。4.光纤衰减系数是如何定义的?用稳态中一根均匀光纤单位长度上的衰减（dB/km）来定义。5.插入损耗是什么?是指光传输线路中插入光学部件（如插入连接器或耦合器）所引起的衰减。6.光纤的带宽与什么有关?光纤的带宽指的是：在光纤的传递函数中，光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。光纤的带宽近似与其长度成反比，带宽长度的乘积是一常量。7.光纤的色散有几种?与什么有关?光纤的色散是指一根光

25、纤内群时延的展宽，包括模色散、材料色散及结构色散。取决于光源、光纤两者的特性。8.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述?可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。9.什么是截止波长?是指光纤中只能传导基模的最短波长。对于单模光纤，其截止波长必须短于传导光的波长。10.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响?光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。影响误码率的大小，和传输距离的长短，以及系统速率的大小。11.什么是背向散射法?背向散射法是一种沿光纤长度上测量衰减的方法。光纤中的光功率绝大部分为前向传播，但有很少部分朝发光器背向散射。在发光器处利用分光器观察背向散射的

26、时间曲线，从一端不仅能测量接入的均匀光纤的长度和衰减，而且能测出局部的不规则性、断点及在接头和连接器引起的光功率损耗。12.光时域反射计（OTDR）的测试原理是什么?有何功能?OTDR基于光的背向散射与菲涅耳反射原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。其主要指标参数包括：动态范围、灵敏度、分辨率、测量时间和盲区等。13.OTDR的盲区是指什么?对测试会有何影响?在实际测试中对盲区如何处理?通常将诸如活动连接器、机械接头等特征点产生反射引起的OTDR接收

27、端饱和而带来的一系列“盲点”称为盲区。光纤中的盲区分为事件盲区和衰减盲区两种：由于介入活动连接器而引起反射峰，从反射峰的起始点到接收器饱和峰值之间的长度距离，被称为事件盲区;光纤中由于介入活动连接器引起反射峰，从反射峰的起始点到可识别其他事件点之间的距离，被称为衰减盲区。对于OTDR来说，盲区越小越好。盲区会随着脉冲展宽的宽度的增加而增大，增加脉冲宽度虽然增加了测量长度，但也增大了测量盲区，所以，在测试光纤时，对OTDR附件的光纤和相邻事件点的测量要使用窄脉冲，而对光纤远端进行测量时要使用宽脉冲。14.OTDR能否测量不同类型的光纤?如果使用单模OTDR模块对多模光纤进行测量，或使用一个多模OTDR模块对诸如芯径为62.5mm的单模光纤进行测量，光纤长度的测量结果不会受到影响，但诸如光纤损耗、光接头损耗、回波损耗的结果是不正确的。所以，在测量光纤时，一定要选择与被测光纤相匹配的OTDR进行测量，这样才能得到各项性能指标均正确的结果。15.常见光测试仪表中的“1310nm”或“1550nm”指的是什么?指的是光信号的波长。光纤通信使用的波长范围处于近红外区，波长在800nm1700nm之间。常将其分为短波长波段和长波长波