光缆设计计算公式集
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
i
i
S 为材料截面积；
光缆在光纤允许应变 1 下承受的拉力 F1 1 E总 S 总 光缆最大能承受拉力为 F F F1 光缆常用材料的模量 材料 PBT PE FRP 芳纶 钢丝 玻纤纱 6 光纤的弯曲半径 在光纤的拉丝、着色、复绕和光缆的制造、施工应用等过程中，光纤不 可避免的会受到应力应变的影响而产生一定的弯曲。 弯曲半径越小， 会引起
光缆在理想状态下，把套管内的光纤等效为一根光纤（如图 4-1） ，光纤位于套管的中 央，当套管经过拉伸的同时，光纤从中央向加强件移动（如图 4-2） ，当光纤靠近套管壁时， 如果光缆继续被拉伸，光纤就会产生应变，导致衰减递增。
图 4-1
图 4-2
拉伸窗口
图 4-1 中，光纤的长度
l
p 2 [( D d ) ] 2
（4-5）
式中：p-缆芯绞合节距；D-套管直径；d-加强件直径；B-套管壁厚； Re -套管内光纤等效直径。
5 光缆的拉伸 从 4 节中得出，光纤在未受到应变或应变刚好为零时，光缆的拉伸长为 ，此时的拉力 为 F ，则 F E总 S 总
E 为材料的模量；
E S
（4-1）
图 4-2 中，假定光缆的伸长为 p ，套管的壁厚为 B ，拉伸之后套管的绞合节距为
p p ，光纤的长度
l
p p 2 [(d 2 B Re ) ]2
p p 2 [(d 2 B Re ) ]2
（4-2）
由 4-1 和 4-2 得：
R
p2 4 2 R
（5-1）
Dd 2
（5-2）
Dd p2 2 2 2 D d
（5-3）
---------------未完待续--------------
M ( M 1) N 6 1 2
M 圈之后直径为
（1-1）
Re (2 M 1) R f
用式（1-1）和（1-2）消除 M 之后得到
（1-2）
Re
4 N 1 Rf 3
（1-3）
当 M 趋近于无穷大，N 也就无穷大，此时
Re
2 绞合系数
d D 1 sin 1 n
（3-1）
图 3-1
图 3-2
然而，套管和加强件并不是直线排列，套管在加强件上呈螺旋状，所以光缆的横截面应 该为图 3-2，套管的横截面为椭圆形，所以实际加强件尺寸应该比理论大，到底大多少比较 合适呢？这里引入绞和间隙的概念。 绞合间隙
dD D 2 2 * arcsin n 2 d D
（3-2）
试验证明 一般控制在 0~0.5mm 之间较为合适。 4 拉伸窗口 拉伸窗口就是在光缆在受到外界拉伸力的作用下伸长，而光纤未受力或光纤的应变为 零，此时光缆的伸长率就是光缆的拉伸窗口。 拉伸窗口是如何形成的呢？
4 N R f 1.16 N R f 3
（1-4）
在一个节距内， 套管在加强件上呈螺旋状， 螺旋线的长度与节距的比值就是绞合系数δ。 a
展开
p
l
图 2-1
图 2-2
可以将螺旋线进行展开，进而求得螺旋线的长度,上图中 p 为螺旋线节距，a 为螺旋线 的周长，l 为螺旋线的长度
l
p2 a2
光缆设计计算公式集
杭州富通通信技术股份有限公司 1 等效直径 1.1 什么是等效直径，等效直径的作用是什么？ 束管内一般要放置多根光纤，光纤的分布也是无序的，为了计 算光纤的受力应变，通常要把多根光纤所占套管的空间等效为一根 光纤所占套管的空间，计算这一根光纤的受力和应变。 1.2 等效直径的计算方式 在几何上，在一个直径为 R f 的圆周围放置相同直径的圆，放 置 M 圈之后，圆的总个数 N 为 陈曲 2013
p 2 [( D d ) ] 2
化简求出 p
（4-3） （4-4）
p 2 [( D d ) ] 2 [(d 2 B Re ) ] 2 p
p 拉伸窗口 p
p 2 [( D d ) ] 2 [(d 2 B Re ) ] 2 p p
（2-1）
以套管的中心位置来计算套管在加强件上的螺旋长度,那么 a ( D d ) ，则
l
p 2 [( D d ) ] 2
p 2 [( D d ) Βιβλιοθήκη Baidu ]2 p
（2-2）
l 所以绞合系数 p
3 加强件直径与绞和间隙
（2-3）
一般情况下，光缆设计首先需要确定套管直径或客户指定，如果套管直径为 D,绞合数 为 n,那么理论上加强件直径为：
p
弹性模量 GPa 2.20 1.10 50 120 190 50
线热膨胀系数 10 122.800 170.000 6.000 -2.000
6
K 1
密度 g / cm 1.310 0.950 2.200 1.410 7.8 2.2
3
12.2~13.5 6
光纤损耗明显甚至急剧的增大，对于一般的单模光纤来说，在 1310rim、 1550rim、 1625nm 测试波长下大于 60mm 的直径松绕 100 圈带来的附加损耗 都可以小于 0.1 dB。 所以在光缆的设计和生产过程中要严格控制光纤的弯曲半径。 由螺旋线的几何关系可得到曲率半径 R 对于光缆的光纤螺旋线 R 由 5-1 和 5-2 可得 光缆中光纤的弯曲半径
i
S 为材料截面积；
光缆在光纤允许应变 1 下承受的拉力 F1 1 E总 S 总 光缆最大能承受拉力为 F F F1 光缆常用材料的模量 材料 PBT PE FRP 芳纶 钢丝 玻纤纱 6 光纤的弯曲半径 在光纤的拉丝、着色、复绕和光缆的制造、施工应用等过程中，光纤不 可避免的会受到应力应变的影响而产生一定的弯曲。 弯曲半径越小， 会引起
光缆在理想状态下，把套管内的光纤等效为一根光纤（如图 4-1） ，光纤位于套管的中 央，当套管经过拉伸的同时，光纤从中央向加强件移动（如图 4-2） ，当光纤靠近套管壁时， 如果光缆继续被拉伸，光纤就会产生应变，导致衰减递增。
图 4-1
图 4-2
拉伸窗口
图 4-1 中，光纤的长度
l
p 2 [( D d ) ] 2
（4-5）
式中：p-缆芯绞合节距；D-套管直径；d-加强件直径；B-套管壁厚； Re -套管内光纤等效直径。
5 光缆的拉伸 从 4 节中得出，光纤在未受到应变或应变刚好为零时，光缆的拉伸长为 ，此时的拉力 为 F ，则 F E总 S 总
E 为材料的模量；
E S
（4-1）
图 4-2 中，假定光缆的伸长为 p ，套管的壁厚为 B ，拉伸之后套管的绞合节距为
p p ，光纤的长度
l
p p 2 [(d 2 B Re ) ]2
p p 2 [(d 2 B Re ) ]2
（4-2）
由 4-1 和 4-2 得：
R
p2 4 2 R
（5-1）
Dd 2
（5-2）
Dd p2 2 2 2 D d
（5-3）
---------------未完待续--------------
M ( M 1) N 6 1 2
M 圈之后直径为
（1-1）
Re (2 M 1) R f
用式（1-1）和（1-2）消除 M 之后得到
（1-2）
Re
4 N 1 Rf 3
（1-3）
当 M 趋近于无穷大，N 也就无穷大，此时
Re
2 绞合系数
d D 1 sin 1 n
（3-1）
图 3-1
图 3-2
然而，套管和加强件并不是直线排列，套管在加强件上呈螺旋状，所以光缆的横截面应 该为图 3-2，套管的横截面为椭圆形，所以实际加强件尺寸应该比理论大，到底大多少比较 合适呢？这里引入绞和间隙的概念。 绞合间隙
dD D 2 2 * arcsin n 2 d D
（3-2）
试验证明 一般控制在 0~0.5mm 之间较为合适。 4 拉伸窗口 拉伸窗口就是在光缆在受到外界拉伸力的作用下伸长，而光纤未受力或光纤的应变为 零，此时光缆的伸长率就是光缆的拉伸窗口。 拉伸窗口是如何形成的呢？
4 N R f 1.16 N R f 3
（1-4）
在一个节距内， 套管在加强件上呈螺旋状， 螺旋线的长度与节距的比值就是绞合系数δ。 a
展开
p
l
图 2-1
图 2-2
可以将螺旋线进行展开，进而求得螺旋线的长度,上图中 p 为螺旋线节距，a 为螺旋线 的周长，l 为螺旋线的长度
l
p2 a2
光缆设计计算公式集
杭州富通通信技术股份有限公司 1 等效直径 1.1 什么是等效直径，等效直径的作用是什么？ 束管内一般要放置多根光纤，光纤的分布也是无序的，为了计 算光纤的受力应变，通常要把多根光纤所占套管的空间等效为一根 光纤所占套管的空间，计算这一根光纤的受力和应变。 1.2 等效直径的计算方式 在几何上，在一个直径为 R f 的圆周围放置相同直径的圆，放 置 M 圈之后，圆的总个数 N 为 陈曲 2013
p 2 [( D d ) ] 2
化简求出 p
（4-3） （4-4）
p 2 [( D d ) ] 2 [(d 2 B Re ) ] 2 p
p 拉伸窗口 p
p 2 [( D d ) ] 2 [(d 2 B Re ) ] 2 p p
（2-1）
以套管的中心位置来计算套管在加强件上的螺旋长度,那么 a ( D d ) ，则
l
p 2 [( D d ) ] 2
p 2 [( D d ) Βιβλιοθήκη Baidu ]2 p
（2-2）
l 所以绞合系数 p
3 加强件直径与绞和间隙
（2-3）
一般情况下，光缆设计首先需要确定套管直径或客户指定，如果套管直径为 D,绞合数 为 n,那么理论上加强件直径为：
p
弹性模量 GPa 2.20 1.10 50 120 190 50
线热膨胀系数 10 122.800 170.000 6.000 -2.000
6
K 1
密度 g / cm 1.310 0.950 2.200 1.410 7.8 2.2
3
12.2~13.5 6
光纤损耗明显甚至急剧的增大，对于一般的单模光纤来说，在 1310rim、 1550rim、 1625nm 测试波长下大于 60mm 的直径松绕 100 圈带来的附加损耗 都可以小于 0.1 dB。 所以在光缆的设计和生产过程中要严格控制光纤的弯曲半径。 由螺旋线的几何关系可得到曲率半径 R 对于光缆的光纤螺旋线 R 由 5-1 和 5-2 可得 光缆中光纤的弯曲半径