光缆和光缆的应用

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1、光缆科技名词定义中文名称：光缆英文名称：optical fiber cable;optical fiber cable定义1：以光纤为传输元件的缆(有时含有若干电线 )，一般都含有加强元件及必要的护套。所属学科：电力（一级学科） ；输电线路（二级学科）定义2：一种由单根光纤、多根光纤或光纤束加上外护套制成，满足光学特性、机械特性和环境性能指标要求的缆结构实体。所属学科：通信科技（一级学科） ；光纤传输与接入（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片光缆(optical fiber cable)主要是由光导纤维（细如头发的玻璃丝）和塑料保护套管及塑料外皮构成，光缆内没有金、银

2、、铜铝等金属，一般无回收价值。光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。 即:由光纤(光传输载体)经过一定的工艺而形成的线缆.目录历史 光及其特性光纤结构及种类光纤制造与衰减光纤的优点知识 光缆的制造光缆的种类光缆的施工选用连接和检测 光缆的连接光纤检测应用及系统设计 光纤的应用光纤网络系统设计设计实例型号的识别方法 第一部分第二部分第三部分第四部分障碍点的判断与维修 光缆线路常见的障碍现象和原因障碍点的查找障碍的修复展开编 辑 本 段 历 史1976年 ， 美 国 贝 尔 研 究 所 在 亚 特 兰 大 建 成 第 一 条 光

3、纤 通 信 实 验 系 统 ， 采 用 了 西方 电 气 公 司 制 造 的 含 有 光 缆144根 光 纤 的 光 缆 。 1980年 ， 由 多 模 光 纤 制 成 的 商 用 光 缆 开 始 在 市 内 局 间 中 继 线 和 少数 长 途 线 路 上 采 用 。 单 模 光 纤 制 成 的 商 用 光 缆 于 1983年 开 始 在 长 途 线 路 上 采 用 。1988年 ， 连 接 美 国 与 英 法 之 间 的 第 一 条 横 跨 大 西 洋 海 底 光 缆 敷 设 成 功 ， 不 久 又 建 成了 第 一 条 横 跨 太 平 洋 的 海 底 光 缆 。 中 国 于 1978年

4、自 行 研 制 出 通 信 光 缆 ， 采 用 的 是 多 模光 纤 ， 缆 心 结 构 为 层 绞 式 。 曾 先 后 在 上 海 、 北 京 、 武 汉 等 地 开 展 了 现 场 试 验 。 后 不 久便 在 市 内 电 话 网 内 作 为 局 间 中 继 线 试 用 ， 1984年 以 后 ， 逐 渐 用 于 长 途 线 路 ， 并 开 始 采用 单 模 光 纤 。 通 信 光 缆 比 铜 线 电 缆 具 有 更 大 的 传 输 容 量 ， 中 继 段 距 离 长 、 体 积 小 ， 重量 轻 ， 无 电 磁 干 扰 ， 自 1976年 以 后 已 发 展 成 长 途 干 线 、 市

5、内 中 继 、 近 海 及 跨 洋 海 底 通信 、 以 及 局 域 网 、 专 用 网 等 的 有 线 传 输 线 路 骨 干 ， 并 开 始 向 市 内 用 户 环 路 配 线 网 的 领域 发 展 ， 为 光 纤 到 户 、 宽 代 综 合 业 务 数 字 网 提 供 传 输 线 路 。 光 缆 网 是 信 息 高 速路 的 基 石 光 缆 是 当 今 信 息 社 会 各 种 信 息 网 的 主 要 传 输 工 具 。 如 果 把 “互 联 网 ”称作 “信 息 高 速 公 路 ”的 话 ， 那 么 ， 光 缆 网 就 是 信 息 高 速 路 的 基 石 -光 缆 网 是 互 联 网 的

6、 物理 路 由 。 一 旦 某 条 光 缆 遭 受 破 坏 而 阻 断 ， 该 方 向 的 “信 息 高 速 公 路 ”即 告 破 坏 。 通 过 光缆 传 输 的 信 息 ， 除 了 通 常 的 电 话 、 电 报 、 传 真 以 外 ， 现 在 大 量 传 输 的 还 有 电 视 信 号 ，银 行 汇 款 、 股 市 行 情 等 一 刻 也 不 能 中 断 的 信 息 。 目 前 ， 长 途 通 信 光 缆 的 传 输 方 式 已 由PDH 向 SDH 发 展 ， 传 输 速 率 已 由 当 初 的 140MB/S 发 展 到2.5GB/S、 42.5GB/S、 162.5GB/S 甚 至

7、 更 高 ， 也 就 是 说 ， 一 对 纤 芯 可 开 通 3万 条 、12万 条 、 48万 条 甚 至 向 更 多 话 路 发 展 。 如 此 大 的 传 输 容 量 ， 光 缆 一 旦 阻 断 不 但 给 电信 部 门 造 成 巨 大 损 失 ， 而 且 由 于 通 信 不 畅 ， 会 给 广 大 群 众 造 成 诸 多 不 便 ， 如 计 算 机 用 户不 能 上 网 、 股 票 行 情 不 能 知 晓 、 银 行 汇 兑 无 法 进 行 、 异 地 存 取 成 为 泡 影 、 各 种 信 息 无 法传 输 。 在 边 远 山 区 ， 一 旦 光 缆 中 断 ， 就 会 使 全 县

8、甚 至 光 缆 沿 线 几 个 县 在 通 信 上 与 世 隔 绝 ，成 为 孤 岛 。 给 党 政 军 机 关 和 人 民 群 众 造 成 的 损 失 是 无 法 估 量 的 。 第 一 部 分 光纤 理 论 与 光 纤 结 构 光 及 其 特 性1.光 是 一 种 电 磁 波 可 见 光 部 分 波 长 范 围 是 ： 390760nm(毫 微 米 )。 大 于760nm 部 分 是 红 外 光 ， 小 于 390nm 部 分 是 紫 外 光 。 目 前 光 纤 中 应 用 较 多 的 是 ：850， 1310， 1550三 种 。 2.光 的 折 射 ， 反 射 和 全 反 射 。 因

9、光 在 不 同 物 质 中的 传 播 速 度 是 不 同 的 ， 所 以 光 从 一 种 物 质 射 向 另 一 种 物 质 时 ， 在 两 种 物 质 的 交 界 面 处 会产 生 折 射 和 反 射 。 而 且 ， 折 射 光 的 角 度 会 随 入 射 光 的 角 度 变 化 而 变 化 。 当 入 射 光 的 角 度达 到 或 超 过 某 一 角 度 时 ， 折 射 光 会 消 失 ， 入 射 光 全 部 被 反 射 回 来 ， 这 就 是 光 的 全 反 射 。不 同 的 物 质 对 相 同 波 长 光 的 折 射 角 度 是 不 同 的 （ 即 不 同 的 物 质 有 不 同 的

10、光 折 射 率 ） ，相 同 的 物 质 对 不 同 波 长 光 的 折 射 角 度 也 是 不 同 。 光 纤 通 讯 就 是 基 于 以 上 原 理 而 形 成 的 。光 纤 结 构 及 种 类1.光 纤 结 构 ： 光 纤 裸 纤 一 般 分 为 三 层 ： 中 心 高 折 射 率 玻 璃 芯 （ 芯 径 一 般 为50或 62.5m） ， 中 间 为 低 折 射 率 硅 玻 璃 光 缆包 层 （ 直 径 一 般 为 125m） ， 最 外 是 加 强 用 的 树 脂 涂 层 。 2.数 值 孔 径 ： 入射 到 光 纤 端 面 的 光 并 不 能 全 部 被 光 纤 所 传 输 ， 只

11、 是 在 某 个 角 度 范 围 内 的 入 射 光 才 可 以 。这 个 角 度 就 称 为 光 纤 的 数 值 孔 径 。 光 纤 的 数 值 孔 径 大 些 对 于 光 纤 的 对 接 是 有 利 的 。 不 同厂 家 生 产 的 光 纤 的 数 值 孔 径 不 同 （ AT&T CORNING） 。 3.光 纤 的 种 类 ： A.按光 在 光 纤 中 的 传 输 模 式 可 分 为 ： 单 模 光 纤 和 多 模 光 纤 。 多 模 光 纤 ： 中 心 玻 璃 芯较 粗 （ 50或 62.5m） ， 可 传 多 种 模 式 的 光 。 但 其 模 间 色 散 较 大 ， 这 就 限

12、制 了 传 输 数字 信 号 的 频 率 ， 而 且 随 距 离 的 增 加 会 更 加 严 重 。 例 如 ： 600MB/KM 的 光 纤 在 2KM 时则 只 有 300MB 的 带 宽 了 。 因 此 ， 多 模 光 纤 传 输 的 距 离 就 比 较 近 ， 一 般 只 有 几 公 里 。单 模 光 纤 ： 中 心 玻 璃 芯 较 细 （ 芯 径 一 般 为 9或 10m） ， 只 能 传 一 种 模 式 的 光 。 因 此 ，其 模 间 色 散 很 小 ， 适 用 于 远 程 通 讯 ， 但 其 色 度 色 散 起 主 要 作 用 ， 这 样 单 模 光 纤 对 光 源的 谱 宽

13、和 稳 定 性 有 较 高 的 要 求 ， 即 谱 宽 要 窄 ， 稳 定 性 要 好 。 B.按 最 佳 传 输 频 率窗 口 分 ： 常 规 型 单 模 光 纤 和 色 散 位 移 型 单 模 光 纤 。 常 规 型 ： 光 纤 生 产 厂 家 将 光纤 传 输 频 率 最 佳 化 在 单 一 波 长 的 光 上 ， 如 1310nm。 色 散 位 移 型 ： 光 纤 生 产 长 家将 光 纤 传 输 频 率 最 佳 化 在 两 个 波 长 的 光 上 ， 如 ： 1310nm 和 1550nm。 C.按 折射 率 分 布 情 况 分 ： 突 变 型 和 渐 变 型 光 纤 。 突 变 型

14、 ： 光 纤 中 心 芯 到 玻 璃 包 层 的 折射 率 是 突 变 的 。 其 成 本 低 ， 模 间 色 散 高 。 适 用 于 短 途 低 速 通 讯 ， 如 ： 工 控 。 但 单 模 光 纤由 于 模 间 色 散 很 小 ， 所 以 单 模 光 纤 都 采 用 突 变 型 。 渐 变 型 光 纤 ： 光 纤 中 心 芯 到玻 璃 包 层 的 折 射 率 是 逐 渐 变 小 ， 可 使 高 模 光 按 正 弦 形 式 传 播 ， 这 能 减 少 模 间 色 散 ， 提 高光 纤 带 宽 ， 增 加 传 输 距 离 ， 但 成 本 较 高 ， 现 在 的 多 模 光 纤 多 为 渐 变

15、 型 光 纤 。 4.常 用 光 纤 规 格 ： 单 模 ： 8/125m， 9/125m， 10/125m 多 模 ：50/125m， 欧 洲 标 准 62.5/125m， 美 国 标 准 工 业 ， 医 疗 和 低 速 网 络 ：100/140m， 200/230m 塑 料 ： 98/1000m， 用 于 汽 车 控 制 光 纤 制 造 与 衰 减1.光 纤 制 造 ： 现 在 光 纤 制 造 方 法 主 要 有 ： 管 内 CVD（ 化 学 汽 相 沉 积 ） 法 ，棒 内 CVD 法 ， PCVD（ 等 离 子 体 化 学 汽 相 电 磁 波沉 积 ） 法 和 VAD（ 轴 向 汽 相 沉 积 ） 法 。 2.光 纤 的 衰 减 ： 造 成 光 纤 衰 减 的主 要 因 素 有 ： 本 征 ， 弯 曲 ， 挤 压 ， 杂 质 ， 不 均 匀 和 对 接 等 。 本 征 ： 是 光 纤 的 固有 损 耗 ， 包 括 ： 瑞 利 散 射 ， 固 有 吸 收 等 。 弯 曲 ： 光 纤 弯 曲 时 部 分 光 纤 内 的 光 会因 散 射 而 损 失 掉 ， 造 成 的 损 耗 。 挤 压 ： 光 纤 受 到 挤 压 时 产 生 微 小 的 弯 曲 而 造 成的 损 耗 。 杂 质 ： 光 纤 内 杂 质 吸 收 和 散 射 在 光 纤 中 传 播 的