光纤光缆的基本知识与制造
光纤光缆基础知识讲议
光纤应用发展新趋势
核心网应用: G.655 、G.656是发展方向。 城域网应用： G.652C光纤/ G.652D ，G.655 ， G.656。 接入网应用： G.652B/D光纤、G.657光纤。 局域网应用： G.651多模光纤（ 50 m芯径）。 室内布线应用：G.652B光纤将向G.657和塑料光纤 发展。 光纤研究动态：光子晶体光纤。。。
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中国较大的光纤光缆公司
具备预制棒生产能力及光缆生产能力 长飞 YOFC 烽火 Fiberhome 亨通 富通 中天
6
第二章 光纤光缆基础知识
光纤与传输的关系-光纤媒质的必然
传输介 质
带宽MHz
衰减系数 dB/km
中继距 离km
抗电磁干 扰性能
尺寸与重量
敷设安装
接续
对绞线
6
20(4MHz) 1~2
GYTS—金属加强构件、松套层绞填充式、钢—聚乙烯粘 结护套通信用室外光缆
GYTA53—金属加强构件、松套层绞填充式、铝—聚乙烯 粘结护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信 用室外光缆
GYFTY—非金属加强构件、松套层绞填充式、聚乙烯套通 信用室外光缆
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通信用主要几种光纤
a.按传输模式分：单模光纤、多模光纤。 b.按传输波长分：短波长光纤、长波长光纤、超长
波长光纤。 c.材料组分： 石英光纤、塑料光纤、液芯光纤、晶
体光纤、多组分光纤。 d.按套塑类型： 紧套光纤、松套光纤。 e.按折射率分布：阶跃型（SI）光纤、渐变型（GI）光纤。
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光缆用光纤带
光纤带类型 根据粘结材料用量的多少，光纤带的典型结构可分 为边粘型和包覆型
典型的边粘型光纤带结构
典型的包覆型光纤带结构
(完整word版)光纤光缆的基础知识
光纤光缆的基础知识一、光纤1．光纤的定义光纤是光导纤维的简称，即用来通光传输的石英玻璃丝。
2．光纤的结构组成和作用1）光纤的构成：光纤是由光折射率较高的纤芯和折射率较低的包层组成，为了保护光纤不受外力和环境的影响，在包层的外面都加上一层塑料护套（也叫涂覆层）。
2）光纤各组成部分的作用：纤芯：siO2+GeO2（作用是导光通信)包层：siO2(作用是使全反射成为可能)涂覆层：光固化丙烯酸环氧树脂或热固化的硅酮树脂（作用是防止光纤表面受损产生微裂纹，将光纤表面与环境中的水分、化学物质隔开,防止已有的微小裂纹逐步生长扩大)3．光纤的分类A：按组成光纤的材料分类：玻璃（石英）光纤、塑料光纤；B:按光纤横截面上折射率分布分类：有突变型光纤（普通单模光纤)、渐变型光纤(多模光纤）、阶跃型光纤等；C:按光纤传输模式分类：多模光纤、单模光纤等.单模光纤中光偏振状态要传输过程中是否保持不变，又可分为偏振模保持光纤和非偏振模保持光纤；D：按工作波长窗口分类：长波长光纤和短波长光纤等注：单模光纤是指只能传输一种模式（基模或最低阶模）的光纤，其信号畸变很小。
多模光纤是一种能承载多种模式的光纤，即能够允许多个传导模的通过。
模是指光在光纤中的传输方式（单模/多模）。
单模光纤具有很小的芯径，以确保其传输单模，但是其包层直径要比芯径在十多倍，以避免光的损耗。
单模光纤以其衰减小、频带宽、容量大、成本低和易于扩容等优点，作为一种理想的光通信媒介,在全世界得到及为广泛的应用。
4．光纤的特性A：几何特性和光学特性（主要针对单模光纤）纤芯直径：A、多模光纤（50um/62。
5um两种标称直径）B、单模光纤(8.3um）包层直径：125。
0±1.0um包层不圆度:≤1。
0％涂层外径：245±5.0um纤芯、包层同心度：≤0。
5um翘曲度：曲率半径≥4.0m模场直径：指光纤中基模场的电场强度随空间的分布。
它描述了单模光纤中光能集中程度的参量。
《光纤基础知识》课件
03 光纤的结构与原理
光纤的结构
光纤由纤芯和 包层组成
纤芯是光纤的 核心部分，用 于传输光信号
包层是光纤的 外层，用于保 护纤芯并减少 光信号的损失
光纤的横截面 可以是圆形、 方形或其他形
状
光纤的直径通 常在几微米到 几百微米之间
光纤的折射率 分布可以是均 匀的，也可以
是渐变的
光的全反射原理
测试：对 预制棒进 行性能测 试
切割：将 预制棒切 割成光纤
拉丝工艺
原料：高纯度石英砂 熔融：将石英砂熔融成玻璃棒 拉丝：将玻璃棒拉成细丝 涂覆：在细丝上涂覆一层保护膜 固化：将涂覆后的细丝固化 测试：对固化后的细丝进行测试，确保其性能符合要求
涂覆工艺
涂覆材料：主要包括聚丙烯酸酯、聚氨酯等 涂覆方法：主要有浸涂、喷涂、刷涂等 涂覆目的：保护光纤不受外界环境的影响，提高光纤的传输性能 涂覆厚度：一般为25-50微米，具体根据光纤类型和用途而定
材料色散是由 于光纤材料对 不同频率的光 的折射率不同
导致的
色散会影响光 纤的传输性能， 如信号失真、 传输距离受限
等
带宽与色散的关系
带宽：光纤传输信号的频率范围 色散：光纤传输信号的频率与传输距离的关系 色散与带宽的关系：色散越大，带宽越小 色散与传输距离的关系：色散越大，传输距离越短 色散与信号质量的关系：色散越大，信号质量越差 色散与光纤类型的关系：不同光纤类型的色散特性不同
石英光纤：传输损 耗低，传输距离远 ，适用于长距离传 输
光纤的应用场景
电信网络：用 于传输语音、 数据和视频信
号
互联网：用于 连接服务器、 路由器和交换
机等设备
广播电视：用 于传输广播电
视信号
光纤光缆基础知识培训
光子晶体光纤
光子晶体光纤在光通信、光学传感、激光雷达等领域 具有广泛的应用前景。例如，在光通信领域，可以实 现高保密性的光子加密传输；在光学传感领域，可以 实现高灵敏度的光学传感。
光子晶体光纤是一种新型的光纤，由于其特殊的结构 ，可以实现一些常规光纤无法实现的功能。例如，可 以实现无截止单模传输、高双折射等。
超高速率光纤通信系统的实现主要依赖于调制技术和信号处理技术的进 步。例如，采用更高速的调制格式、更先进的信号处理算法等，可以进
一步提高光纤通信系统的传输速率。
超大容量光纤通信系统的实现主要依赖于多信道复用技术和光子集成电 路技术的发展。例如，采用更高阶的复用技术、更紧凑的光子集成电路 等，可以进一步提高光纤通信系统的通信容量。
光纤光缆基础知识培训
目录
• 光纤光缆简介 • 光纤光缆的工作原理 • 光纤光缆的应用场景 • 光纤光缆的制造与维护 • 光纤光缆的发展趋势 • 案例分析
01 光纤光缆简介
光纤光缆的定义
总结词
光纤光缆是一种传输光信号的通信线缆，由光导纤维和保护 层组成。
详细描述
光纤光缆是利用光波在光导纤维中传输信息的通信线缆。它 由多根光导纤维和保护层组成，其中光导纤维是传输光信号 的核心部分，保护层则起到保护光导纤维的作用。
光纤光缆的分类
总结词
光纤光缆根据不同的分类标准可以分为多种类型，如 按传输模式可分为单模光纤和多模光纤；按折射率可 分为突变型和渐变型光纤。
详细描述
根据传输模式的不同，光纤光缆可以分为单模光纤和 多模光纤。单模光纤只传输单一的模态，适用于长距 离传输；多模光纤则可以传输多个模态，适用于短距 离或低速率的传输。此外，根据折射率分布的不同， 光纤光缆还可以分为突变型光纤和渐变型光纤。突变 型光纤的折射率在纤芯中保持不变，而渐变型光纤的 折射率则从纤芯中心向外部逐渐减小。
光纤光缆基本知识
★单纵模半导体激光器常用的有哪两种？
答：DFB激光器和DBR激光器，二者均为分布反馈激光器，其光反馈是由光腔内的 分布反馈布拉格光栅提供的。
★光接收器件主要有哪两种？
答：主要有光电二极管（PIN管）和雪崩光电二极管（APD）。
★光纤通信系统的噪声产生的因素有哪些？
★光缆主要由什么组成？
答：主要由：纤芯、光纤油膏、护套材料、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯） 等材料组成。
★光缆的铠装是指什么？
答：是指在特殊用途的光缆中（如海底光缆等）所使用的保护元件（通常 为钢丝或钢带）。铠装都附在光缆的内护套上。
★光缆护套用什么材料？
答：光缆护套或护层通常由聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）材料构成， 其作用是保护缆芯不受外界影响。
答：光缆弯曲半径应不小于光缆外径的20倍，施工过程中（非静止状态） 不小于光缆外径的30倍。
★在ADSS光缆工程中，需注意什么？
答：有三个关键技术：光缆机械设计、悬挂点的确定和配套金具的选择与 安装。
★光缆金具主要有哪些？
答：光缆金具是指安装光缆使用的硬件，主要有：耐张线夹，悬垂线夹、 防振器等。
★ OPGW光缆的应用结构有几种？
答：主要有： 1）塑管层绞+ 铝管的结构；2) 中心塑管+ 铝管的结构；3) 铝骨架结构；4) 螺旋铝管结构；5) 单层不锈钢管结构( 中心不锈钢管结构、不锈钢管层绞结 构)；6) 复合不锈钢管结构( 中心不锈钢管结构、不锈钢管层绞结构)。
★ OPGW光缆缆芯外的绞线线材主要由什么组成？
G.652单模光纤在C波段1530～1565nm和L波段1565～1625nm的色散较大， 一般为17～22psnm·km，系统速率达到2.5Gbit/s以上时，需要进行色散补偿， 在10Gbit/s时系统色散补偿成本较大，它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光 纤。
光纤光缆干货基础知识点
光纤光缆干货基础知识点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？答：包括损耗、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？答：光纤中光功率沿纵轴逐渐减小。
光功率减小与波长有关。
光纤链路中，光功率减小主要原因是散射、吸收，以及连接器和熔接接头造成的光功率损耗。
衰减的单位为dB。
产生原因：使光纤产生衰减的原因很多，主要有：吸收衰减，包括杂质吸收和本征吸收；散射衰减，包括线性散射、非线性散射和结构不完整散射等；其它衰减，包括微弯曲衰减等。
其中最主要的是杂质吸收引起衰减。
4.光纤的带宽与什么有关？答：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。
光纤中由光源光谱成分中不同波长的不同群速度所引起的光脉冲展宽的现象。
5.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述？答：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。
6.什么是截止波长？答：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。
7.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响？答：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。
8.光时域反射计（OTDR）的测试原理是什么？有何功能？答：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。
9.常见光测试仪表中的“1310nm”或“1550nm”指的是什么？答：指的是光信号的波长。
光缆基础知识
光缆基础知识光缆，是以一根或多根光纤或光纤束制成符合光学、机械和环境特性的结构。
光缆的结构直接影响系统的传输质量，而且与施工也有较大的关系。
施工人员在敷设光缆前，必须了解光缆的结构和性能。
工程施工应按所选用光缆的结构、性能，采取正确的操作方法，完成传输线路的建设，并确保光缆的正常使用寿命。
1.光缆设计的原则光纤在通信领域内的广泛应用，要求设计制造各种各样结构的光缆。
设计光缆，必须规定光缆的结构尺寸和所用材料。
设计光缆的一般原则如下：（1）光纤的余长：根据每管光纤芯数和余长要求，设计松套管尺寸。
当松套管是用来制作中心束管式光缆时，松套管中光纤余长应在0.25%左右；当松套管是用来制作层绞式光缆时，松套管中光纤余长应在0.02%左右。
（2）机械强度：根据对光缆机械强度要求，合理选择光缆中的加强构件、直径以及护层结构、铠装结构等。
光缆的抗拉强度主要靠加强构件提供；光缆抗侧压力主要靠护层或铠装层提供。
光缆防水防潮，主要靠铝—塑粘结护套或钢—塑粘结护套，以及缆中的阻水油膏和阻水材料提供。
（3）使用场合：根据光缆的使用场合，使用不同结构的光缆，满足使用场合的要求。
（4）阻水：要注意选用阻水油膏，特别是松套光纤用阻水油膏的温度特性要好，不能有淅油等。
（5）光缆结构：合理的光缆结构设计，应使松套管尽量靠近光缆中起支承作用的部件。
同时，合理的光缆结构设计，应对光纤起到最佳的机械保护。
在光缆结构设计中，在保证光缆所要求的特性下，应尽量使光缆横截面积小，单位长度重量轻，发挥光缆本身所应具有的优点。
2.光缆结构中所用材料及其性能光缆是由光纤、高分子材料、金属-塑料复合带及金属加强件等共同构成的光信息传输介质。
光缆结构设计要点是根据系统通信容量、使用环境条件、敷设方式、制造工艺等，通过合理选用各种材料来赋予光纤抵抗外界机械作用力、温度变化、水作用等保护。
图2.5层绞式钢带纵包双层钢丝铠装光缆结构图图2.5 所示的是所用材料种类最多的GYTY53+333层绞式钢带纵包双层钢丝铠装光缆的横。
光纤、光缆的基本知识--扫盲教材
光纤、光缆的基本知识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。
光纤线路传输特性的基本参数:包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。
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。
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。
光纤的色散是指一根光纤内群时延的展宽，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。
信号在光纤中传播的色散特性可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。
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。
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。
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。
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。