高级搜索
您当前的位置:首页 > 技术前沿

浅析不同类型光纤的简易区分方法

时间:2017-12-12 17:11:10

   要:随着光通信技术的发展,光纤类型越来越多,用途越来越广泛,混合光缆的需求日益增多,本文主要讨论如何在生产或使用过程中对不同类型的光纤进行快速区分的简易方法。

关键词:/单模光纤、光学特性、不同类型、混用、简易区分

 言:

随着2017年亚太经合组织(APEC)召开,“丝路”沿线各国积极推进中哈、中吉、中塔、中巴等国际跨境陆地光缆系统的建设,在数据信息服务、互联网业务和国际通信业务领域实现互联互通,进一步促进了光纤光缆行业的发展,同时网络传输技术也在飞跃提升。

不同用途、不同环境下对光纤、光缆性能提出更高的要求,光纤、光缆的规格型号也越来越多,不同类别光纤适用于更多的领域。

    如何对不同类型的光纤简易区分、避免用错,是光纤光缆生产厂家或施工技术人员遇到的现实难题,我们结合实际情况总结出几点简易的区分方法,在此做以下介绍: 

一、光学性能

   1、多模光纤与单模光纤

多模光纤是在给定的工作波长上传输多种模式的光纤,其传输的模式多达数百个,各个模式的传播常数和群速率不同,使光纤的带宽窄,色散大,损耗也大,只适于中短距离和小容量的光纤通信系统。

单模光纤只能传一种模式的光纤,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。

多模光纤与单模光纤的工作波长不同,多模光纤是850nm和1300nm,而单模光纤是1310nm和1550nm。

2、单模光纤

2.1 单模光纤的不同类型

A.  G.652光纤

G.652光纤特点是零色散波长在1.31μm,故其被称为常规单模光纤或非色散位移单模光纤。G.652光纤在1.31μm处衰减系数为0.35dB/km左右,在1.55μm处衰减系数为人0.20dB/km左右,但1.55μm处的色散系数大约为17~20ps/km.nm,从而限制了其在工作波长为1550nm系统中的传输速率和传输距离。

B.  G.653光纤

G.653光纤特点是零色散波长由G.652光纤的1.31μm位移到1.55μm制得的光纤,故其称为色散位移光纤。G.653光纤同时实现了1.55μm窗口的低衰减系数和小色散系数。但是当其用于带有掺铒光纤放大器的波分复用系统中时,由于光纤芯中的光功率密度过大产生了非线性效应,限制了G.653光纤在单信道速率10Gbit/s以上波分复用或密集波分复用系统中的应用。

C.  G.655光纤

G.655光纤特点是在1.530~1.565μm波长区为非零色散,故其称为非零色散位移光纤。G.655光纤解决G.653光纤在单信道速率10Gbit/s以上波分复用中出现的非线性效应,特别是四波混频,所以其在10Gbit/s以上波分复用或密集波分复用的高速率、大容量、远距离光纤传输系统中得到极为广泛地应用。

D.  G.657光纤

G.657光纤是为了实现光纤到户的目标,在G.652光纤的基础上开发的最新的一个光纤品种。这类光纤最主要的特性是具有优异的耐弯曲特性,其弯曲半径可实现常规的G.652光纤的弯曲半径的1/4~1/2。G.657光纤分A、B两个子类,其中G.657A型光纤的性能及其应用环境和G.652D型光纤相近,可以在1260~1625nm的宽波长范围内(即O、E、S、C、L5个工作波段)工作;G.657B型光纤主要工作在1310nm、1550nm和1625nm3个波长窗口,其更适用于实现FTTH的信息传送、安装在室内或大楼等狭窄的场所。

2.2  单模光纤的本身特性

A.  G.652是使用最广泛的光纤,工作波长既可以选用1310nm波长,也可选用1550nm,其零色散波长在1310nm处,在波长1550nm处衰减最小,但有较大的色散,其色散系数约为18ps/(nm•km)。

B.  G.655光纤设计思想是在1550nm波段保留合理的低色散,足以支持10Gbits系统的长距离传输而不需要色散补偿;同时色散值保持非零,以抑制四波混频和交叉相位调制等非线性效应的影响。

C.  G.657光纤具有弯曲不明感特性,MAC=MFD/λcf,用于表征单模光纤弯曲灵敏的特征,因此可以得知G.657光纤应是一种具有小模场直径或者长λcf的光纤。

2.3  单模光纤区分

此外,G.657与G.652光纤相比有较强的抗微弯性能,我们通常使用的G.657A1光纤的最小弯曲半径为10mm,G.657A2光纤的最小弯曲半径为7.5mm,而G652光纤的最小弯曲半径为37.5mm,因此可以通过PK2200测试光纤的最大宏弯曲损耗进行区分。

G.655光纤与G.652光纤相比两种光纤的光缆截止波长不同,G.655光纤的光缆截止波长要比G.652光纤的要大(见下表)

G655光纤G652光纤光缆截止波长对比

光纤类型 指标要求

G652     ≤1260λcc

G655     ≤1450λcc

正是由于三种类型的光纤存在差异,若是出现错用的现象,将会产生各种各样的问题,如“模场直径不匹配产生的接续损耗问题”、“截止波长不匹配问题”、“色散不匹配问题”等。

3、多模光纤间的区分

多模光纤区分如下:

A.  OM1多模光纤

850/1300nm满注入带宽在200/500MHz.km以上的50um或62.5um芯径多模光纤。

B.  OM2多模光纤

850/1300nm满注入带宽在500/500MHz.km以上的50um或62.5um芯径多模光纤。

C.  OM3和OM4多模光纤

OM3和和OM4是850nm激光优化的50um芯径多模光纤,在采用850nm VCSEL的10Gb/s以太网中,OM3光纤传输距离可以达到300m,OM4光纤传输距离可以达到550m

二、通过一些简便的测试方法来区分不同类型的光纤

1、多模光纤与单模光纤

首先我们在实际检测过程中发现,因两种光纤的芯径不同(单模光纤的芯径为8μm-10μm而多模光纤的芯径为50/62.5um),使用的光源(单模光纤以激光做光源,多模光纤以LED发光二极管做光源)、折射率不同,导致在使用多模光纤的测试模块对单模光纤进行测试时,OTDR发出的光源不能通过单模光纤,自然也就不能产生衰减、图像等相关光学数据,即无法对单模光纤进行检测。由此我们总结出一种较为简便实用的方法,即使用使用多模光纤的测试模块对光纤进行测试,能产生衰减、图像等相关光学数据的光纤为多模光纤,反之则为单模光纤(如图1、图2)。为避免因断纤等因素造成的失误,建议采用两端测试法。

2.png1.png 

 

 

 

 

 

 

1多模模块下测试多模光纤        图2多模模块下测试单模光纤

同样在实际使用过程中根据多模光纤与单模光纤使用的光源不同的情况(单模光纤以激光做光源,多模光纤以LED发光二极管做光源),还可总结出一种较为简便实用的方法,即将光纤与以二极管做光源的设备相连接,在另一端看光纤端面,有光表示是多模光纤,没光则是单模光纤。

2、各类单模光纤之间的区分

    1)G657光纤与G652光纤的区分

    在实际使用过程中根据实际G657光纤最小弯曲半径远小于G652光纤的情况,总结出一种较为简便实用的缠绕测试法,即将待测光纤在直径10mm左右的金属棒上缠绕3-5圈(如图1),再使用光时域反射仪进行测试,可以通过测试的是G657光纤,无法通过测试的则是G652光纤。

3.png 

 

 

 

 

 

                        

 

1 G657光纤缠绕示意图

2)G655光纤与G652光纤的区分

通过对G655光纤与G652光纤在光时域反射仪上显示的衰减曲线进行观察总结,发现在光时域反射仪的实际检测中,在1310nm波长窗口上G655光纤的衰减曲线要比标准接入光纤的曲线高出一部分(如图2),而G652 光纤则不存在此种情况(如图3)。故我们可以依据待测光纤在1310nm波长窗口上的测试曲线来判定光纤是G655光纤还是G652光纤。

 

5.png4.png 

 

 

 

 

 4  G655光纤衰减曲线       图5  G6552光纤衰减曲线




实际使用PK2200对G655光纤与G652光纤测试时的光学图像进行观察,还总结出一种较为简便实用的方法,即将待测光纤截取3米左右的光纤样本,在PK2200上对光纤横截面进行观察区分(如图4、图5)。屏幕上光纤纤芯图像为一实心光斑的表示是G652光纤,而光纤纤芯的光斑图像中有一灰色圆环的则是G655光纤。故我们可以依据待测光纤在PK2200上的光纤横截面图像来判定光纤是G655光纤还是G652光纤

6.png

 4  G652光纤横截面             图5  G655光纤横截面

三、不同类型光纤的常规区分方法

上述方法只是我们在实际生产、检测过程中,根据经验总结的几种区别不同类型光纤的简易方法,但是受光纤性能和检测人员检测水平的影响,这几种简易方法会存在一定的误差,所以如果要准确地区分光纤的类型,还需使用光纤几何参数测试仪、光纤色散测试仪、光纤光学性能参数测试仪等专业的光纤检测仪器,对光纤的几何参数、光学性能进行测试区分。

结束语:

随着光纤、光缆行业的高速发展,各大运营商对各种光缆、光纤的要求会越来越高,而不同型号光纤的用途也会更加细化,不同类型光纤的复合光缆无论在市场还是在种类上均会不断增长,本文仅从光纤光学性能、光纤检测方法两个方面进行了分析,希望以上几点关于不同类型光纤区分方法的探讨能给读者一定的参考价值。

参考文献:

GB/T 12357.1-2004通信用多模光纤 第1部分:A1类多模光纤特性》

GB/T 9771.1-2008通信用单模光纤 第1部分:非色散位移单模光纤特性(G.652 A、B)》

GB/T 9771.3-2008通信用单模光纤 第3部分:波长段扩展的非色散位移单模光纤特性(G.652 C、D)》

GB/T 9771.5-2008通信用单模光纤 第5部分:非零色散位移单模光纤特性(G.655)》

YD/T 1954-2009接入网用弯曲损耗不敏感单模光纤特性(G.657)》



  山东太平洋光纤光缆技术部  宋义勇 毛庆生 马敬磊 齐伟 李广省
来顶一下
返回首页
返回首页
发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表
 
推荐资讯
2017娱乐平台送彩金国际|全球光通信最具竞争力企业10强评选活动结果出炉 颁奖典礼在京隆重举行
2017娱乐平台送彩金国际|全球光通信
NTI最新权威发布:全球|娱乐平台送彩金国际光通信最具竞争力企业10强评选榜单
NTI最新权威发布:全球|
2017世界光纤光缆大会圆满落幕 精彩亮点全程回顾
2017世界光纤光缆大会
富通集团精彩亮相2017世界光纤光缆大会
富通集团精彩亮相2017
博聚网