第二章 光纤光缆

第二节 光缆
外
护
套
外护套能为光缆提供进一步的保护. 外护套能为光缆提供进一步的保护. 通常在直埋,爬坡, 通常在直埋,爬坡,水底及防鼠啃咬等 场合需要对光缆铠装. 场合需要对光缆铠装.铠装如同光缆穿 上金属铠甲,使光缆坚不可摧. 上金属铠甲,使光缆坚不可摧. 铠装可使光缆强度大大增加. 铠装可使光缆强度大大增加.但光缆的 某些特点如重量轻, 某些特点如重量轻,抗干扰特性等则会 相应减弱. 相应减弱.
= 1.4675 = 0.0065
第一节 光纤
10 裸 纤 纤 裸 多 模 125 50
(单位:m) 单位:
第一节 光纤
三,光纤涂覆及尺寸
一次涂覆光纤 素线) (素线) 二次涂覆光纤(芯线) 二次涂覆光纤(芯线)
250m
0.9mm 0.9
涂覆的优点: 涂覆的优点: 1,增强抗拉抗压能力.2,便于区分 增强抗拉抗压能力. 涂覆的缺点: 涂覆的缺点: 温度特性变差,引起微弯损耗. 温度特性变差,引起微弯损耗. 微弯的缺点: 微弯的缺点: 引起光泄漏,导致信号衰减. 引起光泄漏,导致信号衰减. 微弯的优点: 微弯的优点: 判断故障等. 判断故障等.
第二节 光缆
二,光缆的种类
由于成缆光纤的类别,成缆方式及 由于成缆光纤的类别, 光缆结构的不同, 光缆结构的不同,可以构成种类繁多的 光缆, 光缆,以适应不同传输容量和不同环境 条件下的工作需要. 条件下的工作需要. 光缆大至可从下面六个方面进行分类. 光缆大至可从下面六个方面进行分类.
第二节 光缆
1, 层绞式结构光缆
第二节 光缆
骨架
加强元件
槽口
光纤 内护层
2,骨架式光缆结构
第二节 光缆
填充油膏
光纤
大束管 3,束管式光缆结构
第二节 光缆
加强元件 护 层 光纤 4,带状光缆结构
第二节 光缆
(二),护 ),护
套
护套除了为缆芯提供机械保护外, 护套除了为缆芯提供机械保护外 , 还可以 阻止潮气或水进入缆芯. 阻止潮气或水进入缆芯 . 护套位于缆芯外 由内护层和外护套组成. 围,由内护层和外护套组成.
型式代号
规格代号
第三节 型号命名
一,光缆的型式代号构成
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ Ⅴ
外护套 内护层
分 类
派生(结构,特性等) 派生(结构,特性等) 加强构件 光缆型式组成图(五部分) 光缆型式组成图(五部分)
第三节 型号命名
二,光缆的规格代号构成
Ⅰ Ⅱ Ⅲ a
光 纤 数 目 光 纤 类 别 光 纤 尺 寸 使 用 波 长
一,光缆的型式代号构成 二,光缆的规格代号构成 三,光缆的型号命名方法示
第三节 型号命名
光缆的型号
光缆型号的编制方法在国家 标准GB7424-87中作了说明 中作了说明. 标准GB7424-87中作了说明. 光缆型号由光缆的型式代号 和规格代号构成. 和规格代号构成.中间用一短横 线分开. 线分开.
第一节 光纤
七,光纤形状参数
d max + d min 芯径: 芯径: d = 2 D max + D min 外径: 外径: D = 2 d max d min 纤芯非 e= × 100(%) 圆度: 圆度: d D max D min 包层非 E= × 100(%) 圆度: 圆度: D 偏心率: 偏心率: = x × 100(%) C 返回 d
dmax dmin x
Dmax Dmin
第二节,光缆 第二节,
一,光缆的结构 二,光缆的种类
第二节 光缆
加强芯 光 纤 松套管 内护层
多 芯 光 缆 结
外护套
构
第二节 光缆
一,光缆的结构
(一),缆芯 ),缆芯 (二),护套 ),护套 (三),加强元件 ),加强元件
第二节 光缆
(一),缆 ),缆
第二节 光缆
目前常用的光缆外护套有: 目前常用的光缆外护套有:
1 2 3 4 5 无铠装光缆 皱纹钢带铠装光缆 钢丝铠装光缆 皱纹钢带铠装防蚁光缆 双钢线铠装光缆
第二节 光缆
(三),加 强 元 件 ),加
由于光纤脆弱容易断裂, 由于光纤脆弱容易断裂,光缆对任 何拉伸,压缩, 何拉伸,压缩,侧压等等的承受能力差 因此, .因此,在光缆中必须设有一根或多根 加强元件(亦称加强芯) 加强元件(亦称加强芯).从机械上保证 光纤的安全, 光纤的安全,使光缆具有承受施工安装 时拉伸负荷的能力. 时拉伸负荷的能力.
不完善引起的损耗:包括金属正离子,OH-负离子 不完善引起的损耗:包括金属正离子,
吸收和生产工艺不完善(可通过改善工艺加以克服) 吸收和生产工艺不完善(可通过改善工艺加以克服).
附加损耗:施工过程当中引起的损耗(只有通过 附加损耗:施工过程当中引起的损耗(
提高技术水平加以改善) 提高技术水平加以改善)
折射定理: 折射定理:n1.sin θ1= n2.sin θ2
第一节 光纤
六,光纤的损耗与色散
1,光纤的损耗
材料的固有损耗:包括紫外和红外吸收,瑞利散 材料的固有损耗:包括紫外和红外吸收,
射,固有损耗是不可克服的,但是在0.85,1.31, 固有损耗是不可克服的,但是在0.85,1.31, 1.55um处有低损耗窗口 其中,1.55um处损耗最 1.55um处有低损耗窗口,其中,1.55um处损耗最 处有低损耗窗口, 可达0.2dB/km. 低,可达0.2dB/km.
目前光缆通信工程中常用的光缆护套材料有 聚乙烯(PE), 铝箔聚乙烯粘接护套(PAP)和 聚乙烯(PE), 铝箔聚乙烯粘接护套(PAP)和 双面涂塑皱纹钢带(PSP), 双面涂塑皱纹钢带(PSP),在缆芯外纵包粘接 构成. 构成. 架空, 管道光缆使用PAP 护套比例较大 护套比例较大; 架空 , 管道光缆使用 PAP护套比例较大 ; 直 埋光缆用PSP比例较大 比例较大; 埋光缆用PSP比例较大;多数光缆的外护套均 PE材料 为PE材料 .
1,按所使用光纤划分
单模光缆 多模光缆
第二节 光缆
2,按缆芯结构划分
层绞式光缆 骨架式光缆 束管式光缆(中心管式光缆) 束管式光缆(中心管式光缆) 带式光缆
第二节 光缆
3,按外护套结构划分 无铠装光缆 钢带铠装光缆 钢线铠装光缆
第二节 光缆
4,按光缆材料有无含金属划分
有金属光缆 无金属光缆(全介质光缆, 无金属光缆(全介质光缆, 包括缆芯内无金属) 包括缆芯内无金属)
第一节 光纤
包层(n2)
纤芯(n1)
n1>n2
折射率
一,光纤结构示意图
第一节 光纤
折射率
真空中的光速 C 材料的折射(n) = = —— 材料的折射 材料中的光速 v 例:单模光纤中纤芯与包层的折射率: 单模光纤中纤芯与包层的折射率: n1=1.4675 n2=1.4580
n1—n2=0.0095 = n1—n2 n1 0.0095
第二节 光缆
5,按敷设方式划分 直埋光缆 管道光缆 架空光缆 水底光缆 海底光缆
第二节 光缆
6,按适用范围(传输方式 划分 ,按适用范围 传输方式 传输方式)划分
中继光缆 (包括市话中继与长途中继) 包括市话中继与长途中继) 海底光缆 用户光缆 局内光缆
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第三节, 第三节,光缆型号的命名方式
第一节 光纤
2,光纤的色散
色散是指脉冲波形展宽,将引起码间串扰, 色散是指脉冲波形展宽,将引起码间串扰, 进而导致误码, 进而导致误码,光纤的色散直接影响到光 纤的传输带宽.色散包括: 纤的传输带宽.色散包括: 模式色散(限于多模光纤) 模式色散(限于多模光纤) 材料色散(多模和单模光纤均有) 材料色散(多模和单模光纤均有) 结构色散(一般限于单模光纤) 结构色散(一般限于单模光纤) 单模光纤在1.31um附近色散为 单模光纤在1.31um附近色散为0,色散位移光 附近色散为0 纤即是将0色散波长从1.31um移到 移到1.55um 纤即是将0色散波长从1.31um移到1.55um
第二节 光缆
综上所述
护层:其作用是进一步保护光纤,使光 护层:其作用是进一步保护光纤, 纤能适应在各种场地敷设; 纤能适应在各种场地敷设; 加强元件: 加强元件:其作用是承受光缆敷设时的 拉力,以增强光缆的机械强度; 拉力,以增强光缆的机械强度; 油膏:具有可靠的防潮特性, 油膏:具有可靠的防潮特性,防止潮气 在缆芯中的扩散. 在缆芯中的扩散.缆芯与护层材料之间 除了油膏填充,还可以用阻水带填充. 除了油膏填充,还可以用阻水带填充.
第一节 光纤
四,光纤的抗拉力和弯曲半径和温度特性 一次涂覆光纤:800Kg/mm 一次涂覆光纤:800Kg/mm2 裸纤:7Kg /mm2 裸纤: 铜线:30Kg/mm2 铜线:30Kg/mm 裸纤弯曲半径>5mm 裸纤弯曲半径>5mm
光纤与涂覆层的物理特性差异很大, 光纤与涂覆层的物理特性差异很大,涂覆 层热胀冷缩的系数比纤芯大10 层热胀冷缩的系数比纤芯大103 ,温度变化将 导致光纤的衰减发生变化. 导致光纤的衰减发生变化.所以光缆不宜采用 架空敷设
第二节 光缆
加强元件一般用金属丝, 加强元件一般用金属丝 , 它可以是单根高强 度钢线, 也可以是多股钢绞线, 度钢线 , 也可以是多股钢绞线 , 亦可由非金 属的纤维增强塑料(FRP)或玻璃纤维制成 或玻璃纤维制成. 属的纤维增强塑料(FRP)或玻璃纤维制成. 加强元件的外面通常都挤包或绕包塑料, 加强元件的外面通常都挤包或绕包塑料 , 以 保证加强元件与光纤接触的表面光滑并且有 一定的弹性. 一定的弹性.
光纤,光缆, 第二章 光纤,光缆,野战光缆
第一节,光纤 第一节, 第二节,光缆 第二节, 第三节,光缆型号的命名方式 第三节, 第四节,光缆端别与纤序识别 第四节, 第五节,野战光缆 第五节,