光纤光缆的具体应用（光纤光缆基本知识）

光纤光缆基本知识

1、 光纤通信及发展史

1、1966年英籍华人高锟提出"光纤通信".

2、以激光为光源，经光纤为传输媒质的通信方式，叫做光纤通信.

3、1983年武汉三镇使用光纤通信投入电话网中使用，标志着我国光纤通信进入使用阶段.

二、 光通信原理介绍及光纤通信的特点

1、全反射原理：1）光从光密介质射入光疏介质。

2）入射角大于临界角。

2、光通信特点：

优点：1）传输频带宽、通信容量大

2) 中继距离远、损耗低

3）抗电磁能力强、无串话

4）重量轻

5）资源丰富

6）抗化学腐蚀、柔软可绕

缺点：1）强度不如金属

2）连接比较困难

3）分路耦合不变

4）弯曲半径不宜太小

5）传输能量比较困难

二次被覆光纤（芯线）简图

(a) 紧套；(b)松套；(c)大套管；(d)带状线

5、成 缆：是将若干根含光纤的套管与加强件等组合起来构成光缆的过程

目的：产生二次余长，抗机械性能和环境温度变化

成缆绞合方式：1）往复（SZ）绞合工艺

2）螺旋绞合

缆芯

缆芯通常包括被覆光纤（或称芯线）和加强件两部分。被覆光纤是光缆的核心，决定着光缆的传输特性。加强件起着承受光缆拉力的作用，通常处在缆芯中心，有时配置在护套中。加强件通常用杨氏模量大的钢丝或非金属材料例如芳纶纤维（Kevlar）做成。

护套

护套起着对缆芯的机械保护和环境保护作用，要求具有良好的抗侧压力性能及密封防潮和耐腐蚀的能力。护套通常由聚乙烯或聚氯乙烯（PE或PVC）和铝带或钢带构成。不同使用环境和敷设方式对护套的材料和结构有不同的要求。根据使用条件，光缆又可以分为许多类型。

6 、光缆

对光缆的基本要求是保护光纤的机械强度和传输特性，防止施工过程和使用期间光纤断裂，保持传输特性稳定。为此，必须根据使用环境设计各种结构的光缆，以保证光纤不受应力的作用和有害物质的侵蚀。

1. 光缆结构和类型

光缆一般由缆芯和护套两部分组成，有时在护套外面加有铠装。

光缆类型的典型实例

(a)6芯紧套层绞式光缆（架空、管道）； (b)12芯松套层绞式光缆（直埋防蚁）；(c)12芯骨架式光缆（直埋）； (d)6～48芯束管式光缆（直埋）；

(e)108芯带状光缆； (f)LXE束管式光缆（架空、管道、直埋）；(g)浅海光缆； (h)架空地线复合光缆（OPGW）

2. 光缆特性

光缆的传输特性取决于被覆光纤。对光缆机械特性和环境特性的要求由使用条件确定。光缆生产出来后，对这些特性的主要项目，例如拉力、压力、扭转、弯曲、冲击、振动和温度等，要根据国家标准的规定做例行试验。成品光缆一般要求给出下述特性，这些特性的参数都可以用经验公式进行分析计算，这里我们只作简要的定性说明。

1) 拉力特性

光缆能承受的最大拉力取决于加强件的材料和横截面积，一般要求大于1km光缆的重量，多数光缆在100～400kg范围。

2) 压力特性

光缆能承受的最大侧压力取决于护套的材料和结构，多数光缆能承受的最大侧压力在100～400kg/10cm。

3）弯曲特性

弯曲特性主要取决于纤芯与包层的相对折射率差△以及光缆的材料和结构。实用光纤最小弯曲半径一般为20～50mm，光缆最小弯曲半径一般为200～500mm，等于或大于光纤最小弯曲半径。在以上条件下，光辐射引起的光纤附加损耗可以忽略，若小于最小弯曲半径，附加损耗则急剧增加。

4）温度特性

光纤本身具有良好的温度特性。光缆温度特性主要取决于光缆材料的选择及结构的设计，采用松套管二次被覆光纤的光缆温度特性较好。温度变化时，光纤损耗增加，主要是由于光缆材料（塑料）的热膨胀系数比光纤材料（石英）大2～3个数量级，在冷缩或热胀过程中，光纤受到应力作用而产生的。在我国，对光缆使用温度的要求，一般在低温地区为-40℃～ 40℃，在高温地区为-5℃～ 60℃。

光纤衰减的测试方法：剪断法、插入损耗法、后向散射法（ODTR的工作原理）

1） 剪断法是测量衰减特性的基准试验方法。

2） 后向散射法是一种最常用的测试方法。OTDR（光时域反射仪）正是用来观察光纤中被约束的后向散射光的仪器，是利用光在传输过程中随光纤中折射率的变化和微小裂纹都产生反射的原理，也正是因为平样一个工作原理，OTDR除了能测定衰减和衰减系数外，还能测定光纤长度、接头损耗。因局部缺陷或接头引起的光学不连续性以及反射损耗等

光缆的命名方法

3. 光缆型号和应用

1) 型号的组成

① 型号组成的内容

型号由型式和规格两大部分组成。

② 型号组成的格式

光缆型号组成的格式，如图1所示。

图1 型号组成的格式 图2 光缆型式的构成

2) 型号的组成内容、代号及意义

型式由5个部分构成，各部分均用代号表示，如图2所示。其中结构特征指缆芯结构和光缆派生结构。

1 分类的代号

GY—通信用室（野）外光缆

GM—通信用移动式光缆

GJ—通信用室（局）内光缆

GS—通信用设备内光缆

GH—通信用海底光缆

GT—通信用特殊光缆

2 加强件的代号

加强构件指护套以内或嵌入护套中用于增强光缆抗拉力的构件。

（无符号）—金属加强构件

F—非金属加强构件

3 缆芯和光缆的派生结构特征的代号

光缆结构特征应表示出缆芯的主要类型和光缆的派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表示，其组合代号按下列相应的各代号自上而下的顺序排列。

D—光纤带结构

（无符号）—光纤松套被覆结构

J—光纤紧套被覆结构

（无符号）—层绞结构

G—骨架槽结构

X—缆中心管（被覆）结构

T—油膏填充式结构

（无符号）—干式阻水结构

R—充气式结构

C—自承式结构

B—扁平形状

E—椭圆形状

Z—阻燃

4 护套的代号

Y—聚乙烯护套

V—聚氯乙烯护套

U—聚氨酯护套

A—铝-聚乙烯粘结护套（简称A护套）

S—钢-聚乙烯粘结护套（简称S护套）

W—夹带平行钢丝的钢-聚乙烯粘结护套（简称W护套）

L—铝护套

G—钢护套

Q—铅护套

3) 规格

光缆的规格是由光纤和导电芯线的有关规格组成。

1 规格组成的格式，见图3。

光纤的规格与导电芯线的规格之间用" "号隔开。

图3 光缆规格的构成

2 光纤规格的构成

光纤的规格由光纤数和光纤类别组成。如果同一根光缆中含有两种或两种以上规格（光纤数和类别）的光纤时，中间应用" "号联接。

a. 光纤数的代号

光纤数的代号用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表示。

b. 光纤类别的代号

光纤类别应采用光纤产品的分类代号表示，按IEC60793-2(1998)《光纤第2部分：产品规范》等标准规定用大写A表示多模光纤，大写B表示单模光纤，再以数字和小写字母表示不同种类型光纤。A—多模光纤，B—单模光纤.

多模光纤

单模光纤

注："B1.1"可简化为"B1"。

5) 光缆主要型式

尽管光缆的分类方法很多，并且各有各自的道理。为了规范光缆制造厂家产品类型和便于广大用户选用，信息产业部制定了通信行业标准YD/T908-2000《光缆型号命名方法》。

本书按YD/T908-2000规定的光缆型号命名方法，将国内光缆线路工程中一些常用的光缆类型、敷设方法和用途列入，供广大读者试验和选用光缆时参考。

一些常用光缆主要型式及用途

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