《光缆和光缆的应用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光缆和光缆的应用.doc（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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、铜铝
2、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1 历史 光及其特性1 光纤结构及种类1 光纤制造与衰减1 光纤的优点1 知识 光缆的制造1 光缆的种类1 光缆的施工选用1 连接和检测 光缆的连接1 光纤检测1 应用及系统设计 光纤的应用1 光纤网络系统设计1 设计实例1 型号的识别方法 第一部分1 第二部分1 第三部分1 第四部分1 障碍点的判断与维修 光缆线路常见的障碍现象和原因1 障碍点的查找1 障碍的修复1 历史 光及其特性1 光纤结构及种类1 光
3、纤制造与衰减1 光纤的优点1 知识 光缆的制造1 光缆的种类1 光缆的施工选用1 连接和检测 光缆的连接1 光纤检测1 应用及系统设计 光纤的应用1 光纤网络系统设计1 设计实例1 型号的识别方法 第一部分1 第二部分1 第三部分1 第四部分1 障碍点的判断与维修 光缆线路常见的障碍现象和原因1 障碍点的查找1 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
4、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
5、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
6、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
7、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，只是在某个角度范围内的入射
8、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
9、作用，这样单模光纤对光源的谱宽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：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
10、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
11、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光，造成的损失。 不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。 对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8m），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。 光纤的优点1.光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。 2.无中继段长.几十到100多公里，铜线只有几百米。 3.不受电磁场和电磁辐射的影响。 4.重量轻，体积小。例如：通2万1千话路的900对双绞线，其直径为3英寸，重量8吨/KM
12、。而通讯量为其十倍的光缆，直径为0.5英寸，重量450P/KM。 5.光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。 6.使用环境温度范围宽。 7.化学腐蚀，使用寿命长。 编辑本段知识光缆的制造光缆的制造过程一般分以下几个过程： 1.光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。 2.光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。 3.二次挤塑：选用高弹性模量，低线胀系数的塑料挤塑成一定尺寸的管子，将光纤纳入并填入防潮防 光缆水的凝胶，最后存放几天（不少于两天）。 4.光缆绞合：将数根挤塑好的光纤与加强单元绞合在一起。 5.挤光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。 光缆的种类1.按
13、敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光缆。 2.按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。 3.按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。 光缆的施工多年来，做光缆施工使得我们已有了一套成熟的方法和经验。 （一）光缆的户外施工： 较长距离的光缆敷设最重要的是选择一条合适的路径。这里不一定最短的路径就是最好的，还要注意土地的使用权，架设的或地埋的可能性等。 必须要有很完备的设计和施工图纸，以便施工和今后检查方便可靠。施工中要时时注意不要使光缆受到重压或被坚硬的物体扎伤。 光缆转弯时，其转弯半径要大于光缆自
14、身直径的20倍。 1.户外架空光缆施工： A.吊线托挂架空方式，这种方式简单便宜，我国应用最广泛，但挂钩加挂、整理较费时。 B.吊线缠绕式架空方式，这种方式较稳固，维护工作少。但需要专门的缠扎机。 C.自承重式架空方式，对线干要求高，施工、维护难度大，造价高，国内目前很少采用。 D.架空时，光缆引上线干处须加导引装置，并避免光缆拖地。光缆牵引时注意减小摩擦力。每个干上要余留一段用于伸缩的光缆。 E.要注意光缆中金属物体的可靠接地。特别是在山区、高电压电网区和多地区一般要 每公里有3个接地点，甚至选用非金属光缆。 2.户外管道光缆施工： A.施工前应核对管道占用情况，清洗、安放塑料子管，同时放入
15、牵引线。 B.计算好布放长度，一定要有足够的预留长度。详见下表： 自然弯曲增加 长度（m/km）人孔内拐弯 增加长度（m/孔)接头重叠长度（m/侧）局内预留 长度（m）注50.518101520其它余留安设计预留 C.一次布放长度不要太长（一般2KM），布线时应从中间开始向两边牵引。 D.布缆牵引力一般不大于120kg，而且应牵引光缆的加强心部分，并作好光缆头部的防水加强处理。 E.光缆引入和引出处须加顺引装置，不可直接拖地。 D.管道光缆也要注意可靠接地。 3.直接地埋光缆的敷设： A.直埋光缆沟深度要按标准进行挖掘，标准见下表： B.不能挖沟的地方可以架空或钻孔预埋管道敷设。 C.沟底应保正平缓坚固，需要时可预填一部分沙子、水泥或支撑物。 D.敷设时可用人工或机械牵引，但要注意导向和润滑。 E.敷设完成后，应尽快回土覆盖并夯实。 4.建筑物内
