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1、第二章第二章 光纤和光缆光纤和光缆主要内容主要内容n n 光纤是传输信息的主要介质，因此研究光纤通信，首先应对光纤的结构与分类，光纤的传光原理以及光纤的有关的特性有所了解 n n 在实际的光纤通信线路中，为了保证光纤能在各种敷设条件下和各种环境中长期使用等原因，就必须将光纤构成光缆，因此，对光缆的特性有所了解 n n 光纤的结构l纤芯位于光纤中心，直径2a为575m, 作用是传输光波。l包层位于纤芯外层，直径2b为100150m,作用是将光波限制在纤芯中。l纤芯和包层即组成裸光纤，两者采用高纯度二氧化硅（SiO2）制成，但为了使光波在纤芯中传送，应对材料进行不同掺杂，使包层材料折射率n2比纤芯
2、材料折射率n1小，即光纤导光的条件是n1n2。l一次涂敷层是为了保护裸纤而在其表面涂上的聚氨基甲酸乙脂或硅酮树脂层，厚度一般为 30150m。l套层又称二次涂覆或被覆层，多采用聚乙烯塑料或聚丙烯塑料、尼龙等材料。经过二次涂敷的裸光纤称为光纤芯线。 一次涂覆层 纤芯 包层 套层一次涂覆层 包层 纤芯 套层 光纤的结构示意图 光纤的分类 石英系列光纤（以SiO2为主要材料） 按光纤组成材料划分 多组分光纤（材料由多组成分组成） 液芯光纤（纤芯呈液态） 塑料光纤（以塑料为材料） 阶跃型光纤（SIF）光纤种类 按光纤纤芯折射率分布划分 渐变型光纤（GIF） W型光纤 单模光纤（SMF） 按光纤传输模式
3、数划分 多模光纤（MMF ）ITU-T建议的光纤分类110页lG.651光纤:渐变多模光纤，工作波长为1.31m和1.55m，在1.31m处光纤有最小色散，而在1.55m处光纤有最小损耗，主要用于计算机局域网或接入网。lG.652光纤：常规单模光纤，也称为非色散位移光纤，其零色散波长为1.31m，在1.55m处有最小损耗，是目前应用最广的光纤。lG.653光纤：色散位移光纤，在1.55m处实现最低损耗与零色散波长一致，但由于在1.55m处存在四波混频等非线性效应，阻碍了其应用。lG.654光纤：性能最佳单模光纤，在1.55m处具有极低损耗（大约0.18dB/km）且弯曲性能好。lG.655光纤
4、：非零色散位移单模光纤，在1.55m1.65m处色散值为0.16.0ps/（nm.km），用以平衡四波混频等非线性效应，适用于高速（10Gb/s以上）、大容量、DWDM系统。 光缆的基本结构 光缆一般由缆芯、加强元件和护层三部分组成。 缆芯：由单根或多根光纤芯线组成，有紧套和松套两 种结构。紧套光纤有二层和三层结构。 加强元件：用于增强光缆敷设时可承受的负荷。一般 是金属丝或非金属纤维。 护层：具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性，主要 是对已成缆的光纤芯线进行保护。根据敷设条 件可由铝带/聚乙烯综合纵包带粘界外护层（ LAP），钢带（或钢丝）铠装和聚乙烯护层等组 成。 实际使用的光缆分类实际使
5、用的光缆分类 分类方法分类方法 光缆种类光缆种类按所使用的光线分类单模光缆、多模光缆、（阶跃型、渐变型）按缆芯结构划分层绞式、骨架式、大束管式、带式、单元式按外护套结构分类无铠装、钢带铠装、钢丝铠装按光缆中有无金属分类有金属光缆、无金属光缆按维护方式分类充油光缆、充气光缆按敷设方式分类直埋光缆、管道光缆、架空光缆、水底光缆按适用范围分类中继光缆、海底光缆、用户光缆、局内光缆、长途光缆光缆种类光缆种类目前通信用光缆可分为: (1) 室(野)外光缆 (2)软光缆 (3)室(局)内光缆 (4)设备内光缆 (5)海底光缆 (6)特种光缆 光缆结构光缆结构 1层绞式结构光缆 它属于中心构件配置方式，中心
6、增强构件采用它属于中心构件配置方式，中心增强构件采用塑料被覆的多股绞合或实心钢丝和纤维增强塑料塑料被覆的多股绞合或实心钢丝和纤维增强塑料两种增强件两种增强件 例：例：6 6芯紧套层绞式光缆芯紧套层绞式光缆 1212芯松套芯松套+8*2+8*2线对层层绞直埋光缆线对层层绞直埋光缆 2 束管式结构光缆 束管式结构的光纤与加强芯分开，提高了网络传输的稳定可靠性同时束管式结构由于直接将一次光固化涂层光纤放置于束管中，所以光缆的光纤数量灵活 例：6-48芯束管式光缆（属于分散加强构件配（属于分散加强构件配 置方式的束管式结构光缆）置方式的束管式结构光缆）光缆结构光缆结构 3骨架式结构光缆 4 带状结构光
7、缆 带状光缆可容纳大量的光纤，还可以单元光纤的一次连接，以适应大量光纤接续，安装的需要 例：层绞式带状光缆 5 单芯结构光缆 例：单芯软光缆 6 特殊结构光缆 （1）海底光缆 分为：浅海光缆和深海光缆 （2）无金属光缆 无金属光缆是指光缆除光纤，绝缘介质外，均是塑料结构，适用于强电场合用于架空线路较多 光缆的机械物理性能光缆的机械物理性能一一机械性能及试验要求 光缆机械性能主要包括拉伸，冲击，弯曲，扭转，曲绕，弯折，卷绕 二二环境条件及试验要求 环境条件是确保光缆在正常环境和恶劣条件下达到设计能力的必要条件 如:温度循环，污染，霉菌繁殖，耐火，渗水，冷冻及核辐射等条件光缆端别与纤序的识别光缆端
8、别与纤序的识别n n一面对光缆的截面，由领示光纤以红一面对光缆的截面，由领示光纤以红一面对光缆的截面，由领示光纤以红一面对光缆的截面，由领示光纤以红-绿顺绿顺绿顺绿顺 时针为时针为时针为时针为A A端，逆时针为端，逆时针为端，逆时针为端，逆时针为B B端端端端 n n二光缆外护套上标明光缆长度的数码来区二光缆外护套上标明光缆长度的数码来区二光缆外护套上标明光缆长度的数码来区二光缆外护套上标明光缆长度的数码来区 分分分分 n n三在施工设计中有明确规定的应按设计中三在施工设计中有明确规定的应按设计中三在施工设计中有明确规定的应按设计中三在施工设计中有明确规定的应按设计中 的规定来区别光缆端别的规定来区别光缆端别的规定来区别光缆端别的规定来区别光缆端别 n n一般来说，按照端别和光纤涂覆层的颜色可以将一般来说，按照端别和光纤涂覆层的颜色可以将一般来说，按照端别和光纤涂覆层的颜色可以将一般来说，按照端别和光纤涂覆层的颜色可以将光纤的纤芯顺序区分清楚光纤的纤芯顺序区分清楚光纤的纤芯顺序区分清楚光纤的纤芯顺序区分清楚光缆型号：型式，规格31 -43
