4ch4-光器件基础知识(讲师)

1ODN光器件基础知识目录光总配线架（MODF）光分路器免跳接光缆交接箱光缆接头盒光缆分光分纤盒蝶形光缆光纤信息面板及适配器综合信息箱2光总配线架的引入由于现有的ODF主要是用于光通信设备之间的连接与配线，面向的是传输层，所以故障率也不高。而随着FTTH的实施，现有的铜缆网络将逐渐被光缆所代替，ODF也将面向接入层和真正的用户，取代目前的MDF，这样一来，线路故障和用户端设备故障的数量将会变得很大，给维护部门带来很大的压力。光总配线架的使用可以提供在线测试口，实现在线测试和集中测试，降低维护工作量；同时也方便跳线、操作、架间连接和线缆管理。传统ODF架MODF架3MODF概念、适用范围和功能•MODF–光总配线架（MainOpticalfiberDistributionFrame,MODF）是具有直列和横列成端模块，直列侧连接外线光缆，横列侧连接光通信设备，可通过跳纤进行通信路由的分配连接；且具备水平、垂直、前后走纤通道，便于大容量跳纤维护管理扩容，具有链路测试端口的配线连接设备。–作用：光总配线架（MODF）主要用于机房内设备光缆与室外光缆的集中成端、连接调度和监控测量。4MODF功能：(1).光缆固定不保护(2).光纤终结功能(3).调纤功能(4).水平走线功能命名规范：MODF的型号由中国电信企业标准标识、与业代号、主称代号、序号组成。光总配线架的结构MODF机架主要结构由连接外线光缆的直列侧、连接光通信设备的横列侧配线架组成，两者可以是相互独立的光纤配线架，也可以采用一体架结构。主要由机架顶座、底座、骨架、门、光缆固定开剥单元、直列模块和跳纤收容单元、横列模块、水平走线槽及附件等组成。也可以采用熔配分离的方式，单独设立光纤熔纤架。可满足多个机架并架要求，水平走纤通道相互连接及跳纤走纤。机架高度分为2600、2200、2000mm三类。MODF结构(1).机架结构(2).线路侧结构(3).设备侧结构5线路侧结构由72芯一体化单元框组成，每个72芯一体化单元框由6个12芯一体化托盘组成。12芯一体化托盘具有光纤熔接和成端功能，外线光缆光纤在托盘内与尾纤熔接并在托盘上成端。结构。一体化托盘上的适配器应具备向左（右）倾斜30°左右的功能，在一体化托盘上的适配器应可左右互换出纤。可满足多个机架并架要求，水平走纤通道相互连接及跳纤走纤。同一OMDF的一体化托盘尺寸通用、可互换。光总配线架的结构6设备侧结构由光纤终端单元组成。光纤终端单元为只具备光纤成端功能，无光纤熔接功能的面板型结构。光纤终端单元由适配器和适配器座板组成，适配器安装在座板上。所有光纤终端单元上的适配器的倾斜方向保持一致。每块光纤终端单元的容量有72芯、96芯两种。可满足多个机架并架要求，水平走纤通道相互连接及跳纤走纤。同一MODF的光纤终端单元尺寸通用、可互换。光纤终端单元可整体向下翻转。光纤终端单元可以转动到90º，并且不会刮蹭走线槽道内的其它跳纤。光总配线架的结构7中国电信标准光总配线架介绍CTGZP-1光总配线架机架结构采用双面架结构，横、直列机架由若干个成端盘组成1个单元，在直列单元中间可适当分布水平通道。直列机架采用12芯熔配一体化托盘组成，横列机架可采用12芯熔配一体化托盘或72芯跳纤框组成。直列架示意图横列架示意图8CTGZP-2光总配线架机架由光缆熔纤终端架与设备侧配线架组成，两者为两个独立的光纤配线架。主要由机架顶座、底座、骨架、光缆固定开剥单元、一体化单元和跳纤收容单元、72芯横列模块（成端/储钱）、水平走线槽及附件组成。直列架示意图横列架示意图中国电信标准光总配线架介绍91、横直列成端：室外光缆成端在线路侧一体化单元框上，在一体化单元内不尾纤熔接后揑入适配器成端上列；机房内各种光设备跳纤在设备侧光纤终端单元后端揑入适配器成端上列。光总配线架的使用方法102、应用集束跳纤：根据光设备不MODF设备侧的实际长度，订做集束跳纤，杜绝了因为布放跳纤时路由丌合理或使用长度丌合理的尾纤而造成机房跳纤杂乱无章的现象。光总配线架的使用方法11光总配线架的使用方法3、依据机房上线洞的情况，MODF可采取下进线或上进线方式。12光总配线架的使用方法4、架体直列侧的左侧固定光缆，右侧存挂跳纤。13光总配线架的使用方法5、跳纤在线路侧和设备侧前端成端。14机架安装及缆线穿放要求1.ODF机架安装安装应端正牢固，光纤配线架的安装必需符合YD/T5138-2005《本地通信线路工程验收规范》的要求。机架标识应统一、清楚、明确，位置适当。2.光缆布放应顺直，无明显扭绞和交叉，不得溢出槽道，并且不得堵住送风通道。槽道光缆必需绑扎牢固，外观平直整齐，松紧适度，绑扎间距不宜大于1.5米、绑扎间距应均匀。敷设工艺必需符合YD5137-2005《本地通信线路工程设计规范》和YD/T5138-2005《本地通信线路工程验收规范》的要求。3.普通蝶形引入光缆在室内公共通道中穿放时，应用柔性波纹管、PVC套管或线槽等做相应防护。在楼内水平方向，用户引入光缆宜布放在独立暗管、桥架(弱电专用)或线槽内；如需与其它线缆混放的，应采用阻燃PVC管或PE管加以保护。建议：设备安装和线缆敷设完毕后，应将所有预留的孔洞，用防火材料封堵。设备箱体需接地。15目录光总配线架（MODF）光分路器免跳接光缆交接箱光缆接头盒光缆分光分纤盒蝶形光缆光纤信息面板及适配器综合信息箱16定义：光分路器是指用于实现特定波段光信号的功率辑合及再分配功能的光无源器件，光分路器可以是均匀分光，也可以是不均匀分光。分类：根据制作工艺，光分路器可分为熔融拉锥（FBT）光分路器和平面光波导（PLC）光分路器两种类型。熔融拉锥型（FBT）平面波导型（PLC）光分路器的定义及分类挄器件性能覆盖的工作窗口分为：单窗口型光分路器、双窗口型光分路器、三窗口型光分路器和全宽带型光分路器。171.从OLT设备的交换能力、熔融拉锥（FBT）光分路器是将两根光纤扭绞在一起，然后在施力条件下加热并将软化的光纤拉长形成锥形，并稍加扭转，使其熔接在一起。熔融拉锥（FBT）光分路器一般能同时满足1310nm和1490nm波长的正常分光。熔融拉锥型（FBT）光分路器的类型及基本原理182.平面光波导（PLC）光分路器是基于平面波导技术的一种光功率分配器，用半导体工艺（光刻、腐蚀、显影等技术）制作的光波导分支器件，光波导阵列位于芯片的上表面，分路功能在芯片上完成，并在芯片两端分别耦合封装输入端和输出端多通道光纤阵列。平面光波导（PLC）光分路器的工作波长可在1260nm～1650nm宽谱波段。光分路器有一个或两个输入端以及两个以上输出端，光功率在输出端为永久性分配方式。光分路器挄功率分配形成规格来看，可表示为M×N，也可表示为M:N。M表示输入光纤路数，N表示输出光纤路数。平面波导型（PLC）光分路器的类型及基本原理19经过一次封装的PLC型光分路器主要由PLC芯片、光纤阵列（FA）、外壳等三大部分组成。封装前封装后封装过程PLC型分路器的封装是挃将平面波导分路器上的各个导光通路（即波导通路）不光纤阵列中的光纤一一对准，然后用特定的胶（如环氧胶）将其粘合在一起的技术。其中PLC分路器与光纤阵列的对准精确度是该项技术的关键。PLC分路器的封装涉及到光纤阵列不光波导的六维紧密对准，难度较大。PLC光分路器的主要部件芯片外壳光纤阵列20集中型结构设计其特点是将光集中在一点一次性进行功率分配,比传统PLC芯片（树形结构）逐级分光法的损耗更低。可以看出树型结构设计的光通道周围光损比集中型结构设计的光通道周围光损严重得多。1.PLC芯片•芯片加工主要是通过专用高精密设备的气相沉淀法，在玻璃体上腐刻出相应的通道PLC光分路器的主要部件2.光纤阵列（FA）•光纤阵列主要由V槽（FA主要部件）和光纤组成。21影响PLC品质的关键因素1V槽的精度；V形槽之间间距会直接影响分路的插入损耗，芯数较多时除了每两个V槽之间的间距，还有累计公差造成与芯片的匹配问题，从而影响插入损耗；V槽的光洁度；V形槽的表面如果不光滑，会造成光纤放入后放不平整，做成成品后，温度变化时，会造成断纤或衰减大。V槽的形状；不能使用U形槽,使用V形槽。否则温度变化时衰减会发生变化。所用的胶是否合适，如果胶使用不当，器件不能在-40℃～85℃、高湿的环境中工作，并且在温度变化时产生应力，造成衰减大或断纤。不同的胶有不同的特性，点胶的方式、固化时间、要求的紫外线的功率也不同，要使用适合的工艺，否则好的胶也不能达到好的效果。在封装结束后要做高低温循环试验（时间不能过长），循环试验前、后都需要测试，以验证胶及工艺稳定性。22影响PLC品质的关键因素2一次封装后PLC分路器封装胶封装盒封装空管二次封装所用封装盒、空管、胶等材料在-40℃～85℃温度范围内的稳定性，阻燃性能。材料的稳定性不好会影响成品的插入损耗。胶的粘接力、硬度、强度，不同的位置要用适合的胶。胶选择如果选择不当，温度变化时插入损耗会变大。撕纤时不能将光纤撕断，否则熔接会造成插入损耗增大；涂覆层不能脱落，否则在使用过程中易断纤。封装盒Ф2.0出纤部分的抗拉强度（行业标准：≥90N).封装盒内分路器输入端及输出端光纤盘纤的弯曲半径不能太小，否则易造成插入损耗变大。23光纤活动连接器使用的所有材料的高、低温性能、耐腐蚀性能、阻燃性能。光纤活动连接器的抗拉性能。陶瓷插芯的同心度、材料（氧化锆）。光纤活动连接器的插拔寿命。光纤活动连接研磨的端面的三维参数、端面粗糙度、端面缺陷数。光纤活动连接器的插入损耗及反射损耗。光纤活动连接器端面三维参数测试报告影响PLC品质的关键因素324问题：影响光分路器工作的主要外部环境？答：（1）、光纤活动连接器使用的所有材料的高、低温性能、耐腐蚀性能、阻燃性能。（2）光纤活动连接器的抗拉性能。（3）陶瓷插芯的同心度、材料（氧化锆）。（4）光纤活动连接器的插拔寿命。（5）一次和二次封装的工艺的好坏。25FBT与PLC的特点FBT型优点：制作工艺简单，成本低；可做不等分分路器；FBT型缺点：损耗对波长敏感；分光均匀性差，1：8以上很难保证均匀分光；大分路比器件体积大、可靠性差；熔融拉锥型（FBT）平面波导型（PLC）PLC型优点损耗对传输光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要；分光均匀，可以将信号均匀分配给用户；结构紧凑，体积小；单只器件分路通道很多，可以达到32路以上；多路成本低，分路数越多，成本优势越明显；PLC型缺点芯片制作工艺复杂，门槛高，几乎被国外垄断；相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。PLC型光分路器工作波段为1260nm-1650nm!26均匀分光光分路器光学性能指标规格1x21x41x81x161x321x641x128光纤类型G.657.A工作波长1260nm~1650nm最大插入损耗(dB)≤4.1≤7.4≤10.5≤13.8≤17.1≤20.4≤23.7端口插损均匀性(dB)≤0.8≤0.8≤0.8≤1.0≤1.5≤2.0≤2.0回波损耗(dB)输出端截止≥50≥50≥50≥50≥50≥50≥50输出端开路≥18≥20≥22≥24≥28≥28≥30方向性≥55≥55≥55≥55≥55≥55≥55注1：不带插头光分路器的插入损耗在上面要求的基础上减少不小于0.2dB，其它指标要求相同；注2：2×N均匀分光的光分路器的插入损耗在上面要求的基础上增加不大于0.3dB，端口插损均匀性是指同一个输入端口所对应的输出端口间的一致性，其它指标要求相同；注3：插入损耗在1260~1300,1600~1650nm波长区间最大插入损耗在上面要求基础上增加0.3dB。考虑到PON网络应用需求，包括EPON/GPON、10GPON、ODN在线测试等的波长要求，光分路器的选用应能支持1260nm～1650nm工作波长。在工作温度范围内均匀分光的光分路器（PLC）设备（含揑头）安装