通信光纜與電纜線路工程第2章光纜要點(diǎn)課件

光纖光纜基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)資料光纖光纜基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)資料目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述光纜線路維護(hù)的主要方法光纜結(jié)構(gòu)及分類目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述1.1光纖通信發(fā)展概況光纖通信：以光波為載波，以光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱光纖）為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。光纖通信是由光通信逐步發(fā)展演變而來(lái)。1.1.1光通信發(fā)展史烽火臺(tái)火光—光電話—半導(dǎo)體激光器—玻璃制光導(dǎo)纖維—石英光纖光纖概述1.1光纖通信發(fā)展概況光纖概述1.光纖發(fā)展的階段

①第一代光纖通信系統(tǒng)波長(zhǎng):0.85μm短波長(zhǎng)(多模光纖)傳輸速率:50-100Mb/s光纖損耗:2.5-3dB/km中繼距離：10km②第二代光纖通信系統(tǒng)波長(zhǎng)：1.31μm（長(zhǎng)波長(zhǎng)多模或單模光纖）傳輸速率:140Mb/s光纖損耗:0.55-1dB/km中繼距離：20-50km光纖概述光纖概述

1.光纖發(fā)展的階段③第三代光纖通信系統(tǒng)波長(zhǎng)：1.31μm（長(zhǎng)波長(zhǎng)單模光纖）傳輸速率：PDH的各次群光纖損耗:0.3-0.5dB/km中繼距離：50-100km④第四代光纖通信系統(tǒng)(現(xiàn)在所用)傳輸速率：可達(dá)2.5Gb/s中繼距離：80-120km⑤第五代光纖通信系統(tǒng)DWDM技術(shù)(密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)是一種可以利用現(xiàn)有光纖資源徹底解決帶寬危機(jī)的有效方法。光纖概述光纖概述1.3光纖通信系統(tǒng)的基本組成1.3.1光纖通信系統(tǒng)的基本組成①光發(fā)射機(jī)

光發(fā)射機(jī)，即發(fā)端光端機(jī)，主要作用是將來(lái)自于電端機(jī)的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，并將光信號(hào)送入到光纖中傳輸。②光纖光纜

光纖是光纖通信的傳輸介質(zhì)，主要作用是將光信號(hào)由發(fā)端傳送到收端。1.3光纖通信系統(tǒng)的基本組成①光發(fā)射機(jī)③光接收機(jī)光接收機(jī)，即收端光端機(jī)，其主要作用是將光纖傳送過來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后經(jīng)進(jìn)一步的處理在送到接收端的電端機(jī)去。④光中繼器光信號(hào)在光纖中傳輸一定距離后，由于受到光纖損耗和色散的影響，光信號(hào)的能量會(huì)衰減，波形也會(huì)產(chǎn)生失真，從而導(dǎo)致通信質(zhì)量惡化。為此，在光信號(hào)傳輸一定距離后就要設(shè)置光中繼器，其作用是對(duì)衰減了的光信號(hào)進(jìn)行放大，恢復(fù)失真了的波形。③光接收機(jī)1.3.2光纖通信系統(tǒng)的分類①按傳輸信號(hào)分類數(shù)字光纖通信系統(tǒng)模擬光纖通信系統(tǒng)②按傳輸波長(zhǎng)分類短波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)③按光纖傳輸模式數(shù)量分類多模光纖通信系統(tǒng)單模光纖通信系統(tǒng)1.3.2光纖通信系統(tǒng)的分類優(yōu)點(diǎn)：通信容量大 一根光纖同時(shí)傳輸24萬(wàn)個(gè)話路，比傳統(tǒng)的明線、同軸電纜、微波等要高出幾十乃至上千倍。 波分復(fù)用技術(shù)的采用，把一根光纖當(dāng)作幾根、幾十根光纖使用，通信容量近乎無(wú)限。中繼距離長(zhǎng) 光纖具有極低的衰耗系數(shù)。目前商用化石英光纖已達(dá)0.19dB/km以下，配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備，中繼距離達(dá)數(shù)百公里以上，特別適用于長(zhǎng)途一、二級(jí)干線通信。保密性能好，抗干擾能力強(qiáng) 由于光的頻率極高，遠(yuǎn)高于一般的電磁波的頻率，而且光波在光纖中傳輸時(shí)只在其芯區(qū)進(jìn)行，不存在傳統(tǒng)的電磁波輻射，因此其保密性能極好，同時(shí)也不怕外界強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾，抗干擾能力強(qiáng)。便于施工和維護(hù) 體積小、重量輕。光纜的敷設(shè)方式方便靈活。既可以直埋、架空，雙可能通過管道和水底敷設(shè)。光纖通信優(yōu)點(diǎn)\缺點(diǎn)光纖通信的缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度低、光纖連接困難、光纖怕水優(yōu)點(diǎn)：光纖通信優(yōu)點(diǎn)\缺點(diǎn)光纖通信的缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度低、光纖連接目錄光纖結(jié)構(gòu)及分

類光纖概述光纜線路維護(hù)的主要方法光纜結(jié)構(gòu)及分類目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述光2.1光纖的結(jié)構(gòu)和分類2.1.1光纖的結(jié)構(gòu)

光纖呈圓柱形，由纖芯、包層與涂層三大部分組成光纖結(jié)構(gòu)示意圖光纖的構(gòu)造

纖芯主要采用高純度的SiO2二氧化硅，并摻有少量的摻雜劑，提高纖芯的光折射率n1； 包層也是高純度的二氧化硅，也摻雜一些摻雜劑，主要是降低包層的光折射率n2； 涂層采用丙烯酸酯、硅橡膠、尼龍，增加機(jī)械強(qiáng)度和可彎曲性。光纜是多根光纖放在放在一個(gè)松套管內(nèi)，內(nèi)沖石油膏和鋼絲形成的。海底光纜內(nèi)還有電源線，主要為中繼站的放大器等提供電源。2.1光纖的結(jié)構(gòu)和分類光纖結(jié)構(gòu)示意圖光纖的構(gòu)造2.1.1光纖的結(jié)構(gòu)纖芯直徑的直徑單模光纖：8-10μm多模光纖：50μm包層直徑：125μm2.1.1光纖的結(jié)構(gòu)2.1.2光纖的分類（1）按光纖折射率分布來(lái)分①階躍型光纖②漸變型光纖

2.1.2光纖的分類2.1.2光纖的分類（2）按光纖中傳輸模式數(shù)量來(lái)分①多模光纖多模光纖就是可以傳輸多個(gè)模式的光纖。多模光纖的折射率分布可采用階躍型和漸變型，前者稱為階躍型多模光纖，后者稱為漸變型多模光纖。②單模光纖單模光纖就是只能傳輸一種模式的光纖。單模光纖只能傳輸基模，不存在模式色散，具有比多模光纖大得多的帶寬，故單模光纖使用大容量、長(zhǎng)距離傳輸。2.1.2光纖的分類2.1.2光纖的分類（3）按光纖的工作波長(zhǎng)來(lái)分①短波長(zhǎng)光纖短波長(zhǎng)光纖的工作波長(zhǎng)在0.8μm-0.9μm范圍內(nèi)，具體工作窗口0.85μm，主要用于短距離、小容量的光纖通信系統(tǒng)中。②長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖(目前常用的)長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖的工作波長(zhǎng)在1.1-1.8μm范圍內(nèi)，有1.31和1.55Μm兩個(gè)工作窗口，主要用于長(zhǎng)距離、大容量的光通信系統(tǒng)中。光纖的工作波長(zhǎng)（工作窗口） 光線路信號(hào)在光纖上傳送的波長(zhǎng)：850nm、1310nm、1550nm。

850nm窗口只用于多模傳輸

1310nm和1550nm窗口用于單模傳輸。2.1.2光纖的分類光纖的工作波長(zhǎng)（工作窗口）2.1.2光纖的分類（4）按制造光纖的材料來(lái)分①石英光纖②全塑光纖（5）按ITU-T(國(guó)際電信聯(lián)盟）建議來(lái)分為了使光纖具有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，ITU-T制定了統(tǒng)一的光纖標(biāo)準(zhǔn)。①G.652光纖(常規(guī)單模光纖)②G.653光纖(色散位移單模光纖)③G.654光纖(1.55μm性能最佳單模光纖)④G.655光纖(非零色散位移單模光纖)2.1.2光纖的分類G.652光纖：在1310nm波長(zhǎng)窗口色散性能最佳，是目前應(yīng)用最廣泛的光纖。在1310nm處，色散小，衰耗大；在1550nm處，色散大，衰耗?。籊.653光纖：在1550nm波長(zhǎng)，衰耗和色散皆為最小值，可實(shí)現(xiàn)大容量長(zhǎng)距離傳輸。因出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)(FWM),限制了它在WDM（波分復(fù)用）方面的應(yīng)用。光纖的類型G.654光纖：1550nm損耗最小光纖，主要用于長(zhǎng)再生中繼距離的海底光纜。G.655光纖：克服了G.652光纖在1550nm處色散受限和G.653光纖在1550nm處出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)的缺陷，適用于WDM系統(tǒng)。WDM是波分復(fù)用系統(tǒng)，是一種可以提高光纖頻率帶寬利用率的系統(tǒng)

G.652光纖：在1310nm波長(zhǎng)窗口色散性能最佳，是目前應(yīng)1、G.652B與G.652D光纖簡(jiǎn)單技術(shù)比較(１)分類G.652B為常規(guī)單模光纖G.652D為低水峰單模光纖，永久地降低水峰處的衰減。(２)工作波段區(qū)別：G.652B:O+C+L；G.652D:O+E+S+C+L單模光纖的光波段劃分波段波長(zhǎng)范圍（nm）O—band1260-1360E—band1360-1460S—band1460-1530C—band1530-1565L—band1565-1625U—band1625-1675注：鑒于城域傳送網(wǎng)接入層WDM-PON/XG-PON等新產(chǎn)品可能使用E波段，而G.652B型光纖不具備E波段的傳送能力G.652B與G.652D光纖簡(jiǎn)單技術(shù)比較1、G.652B與G.652D光纖簡(jiǎn)單技術(shù)比較G.652B由于光纖中水的吸收峰的存在，早期光纖的傳輸窗口只有3個(gè)，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及l(fā)550nm(第三窗口)。近幾年相繼開發(fā)出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纖)以及S波段窗口。其中特別重要的是無(wú)“水峰”的全波窗口。這些窗口開發(fā)成功的巨大意義就在于從l280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內(nèi)，都能實(shí)現(xiàn)低損耗、低色散傳輸，使傳輸容量幾十倍、幾百倍上千倍的增長(zhǎng)。從本質(zhì)上來(lái)說，就是通過盡可能地消除0H離子的“水吸收峰”的一項(xiàng)專門的生產(chǎn)工藝技術(shù)，它使普通標(biāo)準(zhǔn)單模光纖在1385nm附近處的衰減峰，降到足夠低的程度。它消除了光纖玻璃中的0H離子，從而使光纖損耗完全由玻璃的特性所控制，“水吸收峰”基本上被“壓平了，從而使光纖在1280～1625nm的全部波長(zhǎng)范圍內(nèi)部可以用于光通信，拓展了未來(lái)光波復(fù)用的工作波長(zhǎng)范圍。由于光纖中水的吸收峰的存在，早期光纖的傳輸窗口只有3個(gè)，即82.2.4光纖中的模式傳輸（1）光纖中的模式①橫電波②橫磁波③混合波（2）光纖的歸一化頻率為了表征光纖中所能傳播模式數(shù)目的多少，引入光纖的一個(gè)特征參數(shù)，即光纖的歸一化頻率，其表示式為：式中：a-光纖的纖芯半徑λ-光波的工作波長(zhǎng)

n1、n2-纖芯、包層的折射率△-光纖的相對(duì)折射差2.2.4光纖中的模式傳輸式中：a-光纖的纖芯半徑由于V值是一個(gè)無(wú)量綱參數(shù)，又與光波的頻率成正比，因此被稱為光纖的歸一化頻率。V值的大小不僅可以判斷一根光纖是單模傳輸，而且也決定多模光纖中傳輸導(dǎo)模的數(shù)目。（3）多模光纖和單模光纖按照光纖中傳輸模式數(shù)量的多少，光纖可以分為多模光纖和單模光纖。

①多模光纖

多模光纖就是允許多個(gè)模式在其中傳輸?shù)墓饫w。多模傳輸時(shí)光纖的歸一化頻率V＞2.045，且隨著V值的增加，光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)也越多。

當(dāng)前通信用多模光纖的芯徑和外徑一般為50μm和125μm，最大相對(duì)折射率差△約為1%。由于V值是一個(gè)無(wú)量綱參數(shù)，又與光波的頻率成正多模光纖由于存在模式色散，其帶寬較窄，通信容量也較小，但多模光纖的芯徑打，對(duì)光纖連接插頭和連接器的要求都不高，使用起來(lái)比單模光纖方便，因此廣泛用于低碼速、短距離的光通信系統(tǒng)中。

②單模光纖

在給定的工作波長(zhǎng)上，只能傳輸一種模式的光纖稱為單模光纖。單模光纖只能傳輸基模（HE11)模，它不存在模式色散，因此具有比多模光纖大得多的帶寬，有利于高碼速、長(zhǎng)距離的傳輸。單模光纖的傳輸條件是：0＜V＜2.045

此時(shí)，光纖中除基模（HE11模）以外，其余模式均截止，即可實(shí)現(xiàn)單模傳輸。單模傳輸時(shí)，由于V＜2.045，因此，要求光纖的纖芯半徑α很小，但α太小，在制作、耦合、連接上都會(huì)造成困難。如果采取小的△，就可容許較大的α，這也是為什么通信用光纖制成弱導(dǎo)光纖的原因之一。多模光纖由于存在模式色散，其帶寬較窄，通信容量②模場(chǎng)直徑模場(chǎng)直徑也是單模光纖所特有的一個(gè)參數(shù)。從理論上講，單模光纖中只有一種模式（基模）傳輸，但單模光纖中的基模場(chǎng)并沒有完全集中在纖芯中，有相當(dāng)部分的能量存在于包層中。所以不能像多模光纖那樣用纖芯直徑表示截面上的傳光范圍，只能用模場(chǎng)直徑來(lái)表示。模場(chǎng)直徑是衡量單模光纖橫截面上基模場(chǎng)分布的一個(gè)物理量。模場(chǎng)直d是單模光纖產(chǎn)品出廠時(shí)必須給出的參數(shù)之一。ITU-T規(guī)定，在1.31μm波長(zhǎng)上，模場(chǎng)直徑的標(biāo)稱值應(yīng)當(dāng)在9-10μm范圍內(nèi)，容差為±1μm。②模場(chǎng)直徑2.3光纖的損耗和色散特性

損耗和色散是光纖的兩個(gè)主要傳輸特性，他們分別決定光纖通信系統(tǒng)的傳輸距離和通信容量。2.3.1光纖損耗的概念光波在光纖中傳輸時(shí)，隨著傳輸?shù)脑黾庸夤β手饾u減小的現(xiàn)象稱為光纖的損耗。光纖的損耗用α表示（dB/km)2.3光纖的損耗和色散特性（dB/km)式中：Pi、P0-光纖的輸入、輸出功率；

L-光纖的長(zhǎng)度；

α-每千米光纖的損耗值，單位為dB/km。

光纖的損耗關(guān)系到光纖通信系統(tǒng)傳輸距離的長(zhǎng)短，光纖的損耗與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線即損耗波譜曲線，關(guān)系到工作波長(zhǎng)的選擇。2.3.1.1產(chǎn)生光纖損耗的原因（1）吸收損耗:光纖的吸收損耗主要由紫外吸收、紅外吸收和雜質(zhì)吸收等構(gòu)成。由于這些損耗都是由光纖材料本身的特征引起的，故稱為光纖的本征損耗①本征吸收②雜質(zhì)吸收（2）散射損耗①瑞利散射損耗:任何材料的內(nèi)部組分結(jié)構(gòu)都不可能是完全均勻的。由于光纖材料的內(nèi)部組分不均勻，產(chǎn)生了瑞利散射，造成了光能量的損耗，它屬于光纖的本征損耗②波導(dǎo)散射損耗:波導(dǎo)散射損耗是由于光纖的不圓度過大造成的，若光纖制成后沿軸線方向結(jié)構(gòu)不均勻，就會(huì)產(chǎn)生波導(dǎo)散射損耗。目前這項(xiàng)損耗已經(jīng)降低到可以忽略的程度③非線性散射損耗式中：Pi、P0-光纖的輸入、輸出功率；（3）彎曲和微彎曲損耗①?gòu)澢鷵p耗彎曲半徑越大，彎曲損耗越小，一般認(rèn)為，當(dāng)彎曲半徑大于10cm時(shí)，彎曲損耗可以忽略不計(jì)。②微彎曲損耗微彎曲是由于光纖成纜時(shí)產(chǎn)生的不均勻側(cè)壓力引起的。微彎曲使得纖芯和包層的界面出現(xiàn)局部凸凹，從而引起模邊換而產(chǎn)生損耗。（3）彎曲和微彎曲損耗2.3.2.光纖的色散色散是光纖的一個(gè)重要的傳輸特性，指的是光信號(hào)沿著光纖傳輸過程中，由于不同成分的光的時(shí)間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)當(dāng)信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)，隨著傳輸距離的增加，從而引起光信號(hào)的畸變和展寬，這種現(xiàn)象稱為光纖的色散。2.3.2.光纖的色散2.3.2.1色散的分類（1）模式色散在多模光纖中，由于各個(gè)模式在同一波長(zhǎng)下的傳播速度不同而引起的時(shí)延差稱為模式色散。只有多模光纖才存在模式色散。在單模光纖中由于只有一種模式傳輸，沒有模式色散，所以單模光纖的色散比多模光纖小得多，即其通信容量比多模光纖大的多，這也是單模光纖獲得廣泛應(yīng)用的原因之一。①階躍型光纖的模式色散②漸變型光纖的模式色散2.3.2.1色散的分類只有多模光纖才存在模（2）材料色散光纖材料的折射率隨光波波長(zhǎng)的變化而變化，使光信號(hào)中不同波長(zhǎng)成分的傳播速度不同，從而引起脈沖展寬的現(xiàn)象，稱為材料色散。在光線通信系統(tǒng)中，由于實(shí)際光源發(fā)出的光波并不是單一波長(zhǎng)，而是具有一定的譜線寬度。光在其中的傳播速凍也是隨波長(zhǎng)的變化而變化的。當(dāng)具有一定譜線寬度的光源發(fā)出的光波在光纖中傳輸時(shí)，不同波長(zhǎng)的光波將有不同的傳播速度，在到達(dá)輸出端時(shí)將產(chǎn)生時(shí)延差，從而使脈沖展寬，引起材料色散。（3）波導(dǎo)色散從理論上講，光纖中的光波只在纖芯中傳輸，但由于光纖的幾何結(jié)構(gòu)、形狀等方面的不完善，使得光波的一部分在纖芯中傳輸，而另一部分在包層中傳輸，由于纖芯和包層的折射率不同，而造成脈沖展寬的現(xiàn)象，稱為波導(dǎo)色散（2）材料色散2.3.2.2單模光纖的色散對(duì)于單模光纖，不存在模式色散，只有材料色散和波導(dǎo)色散，典型的單模光纖與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線如圖所示。從圖中可以看出，在1.27μm附近，材料色散為零，而在1.31μm附近，材料色散與波導(dǎo)色散相抵消，單模光纖的總色散為零。2.3.2.2單模光纖的色散從圖中可以看出，在1.27μm

通常把零色散在1.31μm附近的光纖稱為常規(guī)單模光纖，即G.652光纖。從光纖的損耗特性的分析可知，在λ=1.55μm處單模光纖的損耗最低，但色散值很大，約為18ps/km·nm，如果改變光纖的結(jié)構(gòu)使零色散波長(zhǎng)由1.31μm移至1.55μm，則在1.55μm處可獲得最小損耗和零色散。把零色散在1.55μm附近的單模光纖稱為色散位移單模光纖，即G.653光纖，這種光纖在1.55μm處具有的良好的特性使之稱為單波長(zhǎng)、大容量、超長(zhǎng)距傳輸?shù)淖罴堰x擇。然而隨著WDM的發(fā)展EDFA的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)色散位移單模光纖有一致的弱點(diǎn)，即工作區(qū)內(nèi)的零色散點(diǎn)將使光纖出現(xiàn)非線性，尤其是四波混頻，嚴(yán)重的影響波分復(fù)用的性能。為了解決G.653光纖中嚴(yán)重的四波混頻效應(yīng)，對(duì)G.653光纖的零色散點(diǎn)進(jìn)行了移動(dòng)，如果在1.55μm附近光纖有較小的色散值，如在1.53-1.56μm范圍內(nèi)，色散為1-4ps/km.nm，這樣就能有效遏制非線性效應(yīng)。于是又設(shè)計(jì)出一種在1.55μm附近有較小色散值的光纖，這種光纖稱為非零色散位移光纖，即G.655光纖，G.655光纖適用于大容量的密集波分復(fù)用系統(tǒng)。通常把零色散在1.31μm附近的光纖稱為常光通道參數(shù)：衰減、色散光信號(hào)在光纖中傳輸?shù)木嚯x要受到色散和衰減的雙重影響。衰減：使在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)隨著傳輸距離的增加而功率下降。1310nm窗口每公里衰減：0.4dB/km1550nm窗口每公里衰減：0.25dB/km色散會(huì)使在光纖中傳輸?shù)臄?shù)字脈沖展寬，引起碼間干擾，降低信號(hào)質(zhì)量。光通道參數(shù)：衰減、色散光纖的主要特性有幾何特性、光學(xué)特性、傳輸特性、機(jī)械特性、溫度特性。1.光纖的幾何特性光纖的幾何特性包括芯直徑、包層直徑、纖芯/包層同心度、不圓度和光纖翹曲度等。（1）纖芯直徑纖芯直徑主要是對(duì)多模光纖的要求。ITU-T規(guī)定，多模光纖的芯直徑為50±3μm。（2）包層直徑包層直徑指光纖的外徑，ITU-T規(guī)定，多模及單模光纖的包層直徑均要求為125±3μm。目前，光纖生產(chǎn)制造商已將光纖外徑規(guī)格從125.0±3μm提高到125.0±1μm。（3）纖芯/包層同心度和不圓度纖芯/包層同心度是指纖芯在光纖內(nèi)所處的中心程度。目前光纖制造商已將纖芯/包層同心度從≤0.8μm的規(guī)格提高到≤0.5μm的規(guī)格。不圓度包括芯徑的不圓度和包層的不圓度。ITU-T規(guī)定，纖芯/包層同心度誤差≤6%（單模為＜1.0μm），芯徑不圓度≤6%，包層不圓度（包括單模）＜2%。（4）光纖翹曲度光纖翹曲度指在特定長(zhǎng)度光纖上測(cè)量到的彎曲度，可用曲率半徑來(lái)表示彎曲度。翹曲度（即曲率半徑）數(shù)值越大，意味著光纖越直。注：纖芯/包層同心度對(duì)接續(xù)損耗的影響最大，其次是翹曲度。光纖的主要特性有幾何特性、光學(xué)特性、傳輸特性、機(jī)械特性、溫度目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述光纜線路維護(hù)的主要方法光纜結(jié)構(gòu)及分類目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述2.5光纜的結(jié)構(gòu)和分類2.5.1光纜的結(jié)構(gòu)光纜是以一根或多根光纖或光纖束制成符合化學(xué)、機(jī)械和環(huán)境特性的結(jié)構(gòu)。不論何種結(jié)構(gòu)形式的光纜，基本上都是由纜芯、加強(qiáng)元件和護(hù)層三部分組成。（1）纜芯纜芯結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足一下基本要求：①使光纖在纜內(nèi)處于最佳位置和狀態(tài)，保證光纖傳輸性能穩(wěn)定。在光纜受到一定打拉、側(cè)壓等外力時(shí)，光纖不應(yīng)承受外力影響。②纜芯中的加強(qiáng)元件應(yīng)能經(jīng)受允許拉力。③纜芯截面應(yīng)盡可能小，以降低成本纜芯內(nèi)有光纖、套管或骨架和加強(qiáng)元件，在纜芯內(nèi)還需填充油膏，具有可靠的防潮性能，防止潮氣在纜芯中擴(kuò)散。2.5光纜的結(jié)構(gòu)和分類（2）護(hù)層光纜的護(hù)層只要是對(duì)已成纜的光纖芯起保護(hù)作用，避免受外界機(jī)械力和環(huán)境損壞，使光纖能適應(yīng)于各種敷設(shè)場(chǎng)合，因此要求護(hù)層具有耐壓力、防潮、溫度特性好、重量輕、耐化學(xué)浸蝕和阻燃等特點(diǎn)。光纜的護(hù)層可分為內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層。內(nèi)護(hù)層一般采用聚乙烯或聚氯乙烯等，外護(hù)層可根據(jù)敷設(shè)條件而定，采用鋁帶和聚乙烯組成的LAP外護(hù)套加鋼絲鎧裝等。（3）加強(qiáng)元件加強(qiáng)元件主要是承受敷設(shè)安裝時(shí)所加的外力。光纜加強(qiáng)元件的配置方式一般分為“中心加強(qiáng)元件”方式和“外周加強(qiáng)元件”方式。一般層絞式和骨架式光纜的加強(qiáng)元件均處于纜芯中央，屬于“中心加強(qiáng)元件”（加強(qiáng)芯）；中心管式光纜的加強(qiáng)元件從纜芯移到護(hù)層，屬于“外周加強(qiáng)元件”。加強(qiáng)元件一般（2）護(hù)層有金屬鋼線和非金屬玻璃纖維增強(qiáng)塑料（FRP)。使用非金屬加強(qiáng)元件的非金屬光纜能有效地反之雷擊。2.5.2典型結(jié)構(gòu)的光纜

常用的光纜結(jié)構(gòu)有層絞式、骨架式、中心束管式和帶狀四種。（1）層絞式光纜有金屬鋼線和非金屬玻璃纖維增強(qiáng)塑料（FRP)。使用非金屬加強(qiáng)層絞式光纜是經(jīng)過套塑的光纖在加強(qiáng)芯周圍絞合而成的一種結(jié)構(gòu)。層絞式結(jié)構(gòu)光纜，收容光纖數(shù)有限，多數(shù)為6-12芯，也有24芯的。隨著光纖數(shù)的增多，出現(xiàn)單元式絞合：一個(gè)松套管就是一個(gè)單元，其內(nèi)可有多根光纖。生產(chǎn)時(shí)先絞合成單元，再擠制松套管，然后再絞合成纜。（2）骨架式光纜層絞式光纜是經(jīng)過套塑的光纖在加強(qiáng)芯周圍絞合而骨架式光纜是將緊套光纖或一次涂覆光纖放入螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成，骨架的中心是加強(qiáng)元件。在骨架式光纜的一個(gè)凹槽內(nèi)，可放置一根或幾根涂覆光纖，也可放置光纖帶，從而構(gòu)成大容量的光纜。骨架式光纜對(duì)光纖保護(hù)較好，耐壓、抗彎性能較好，但制造工藝復(fù)雜。（3）中心束管式光纜中心束管式光纜是將樹根一次涂覆光纖或光纖束放入一個(gè)大塑料套管中，加強(qiáng)元件配置在塑料套管周圍而構(gòu)成骨架式光纜是將緊套光纖或一次涂覆光纖放入螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)（4）帶狀式光纜帶狀式光纜結(jié)構(gòu)是將多根一次涂覆光纖排列成行制成帶狀光纖單元，然后再把帶狀光纖單元放入在塑料套管中，形成中心束管式結(jié)構(gòu)；也可以把帶狀光纖單元放入凹槽內(nèi)或松套管內(nèi)，形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)。帶狀結(jié)構(gòu)光纜的優(yōu)點(diǎn)是可容納大量的光纖（一般在100芯以上），滿足作為用戶光纜的需要；同時(shí)每個(gè)帶狀光纜單元的接續(xù)可以一次完成，以適應(yīng)大量光纖接續(xù)、安裝的需要。（4）帶狀式光纜帶狀式光纜結(jié)構(gòu)是將多根一次涂2.5.3光纜的種類（1）按傳輸性能、距離和用途分類市話光纜、長(zhǎng)途光纜、海底光纜和用戶光纜。（2）按光纖的種類分類多模光纜、單模光纜。（3）按使用環(huán)境和場(chǎng)合分類室外光纜、室內(nèi)光纜和特種光纜。（4）按光纖芯數(shù)多少分類單芯光纜和多芯光纜。（5）按纜芯結(jié)構(gòu)分類層絞式光纜、骨架式光纜、中心束管式光纜和帶狀式光纜。（6）按敷設(shè)方式分類管道光纜、直埋光纜、架空光纜、水底光纜。2.5.3光纜的種類光纜型號(hào)示例（3）光纜型號(hào)示例例1光纜型號(hào)為：GYTA53—12A1其含義為：松套層絞結(jié)構(gòu)、金屬加強(qiáng)件、鋁—塑粘接護(hù)層、單鋼帶皺紋縱包式鎧裝、聚乙烯外護(hù)套，通信用室外光纜，內(nèi)裝12根石英系漸變多模光纖。例2光纜型號(hào)為：GYDXTW—16B1其含義為：中心束管式結(jié)構(gòu)、帶狀光纖、金屬加強(qiáng)件、石油膏填充式、夾帶增強(qiáng)聚乙烯護(hù)套，通信用室外光纜，內(nèi)裝16根石英系常規(guī)單模光纖（G.652）。我們所使用的型號(hào)：GYTA-室外通信用、金屬加強(qiáng)構(gòu)件、松套層絞、全填充、鋁—聚乙烯粘結(jié)護(hù)套光纜

、GYTS-室外通信用、金屬加強(qiáng)構(gòu)件、松套層絞、全填充、鋼—聚乙烯粘結(jié)護(hù)套光纜光纜型號(hào)示例（3）光纜型號(hào)示例工程實(shí)踐中識(shí)別光纜A、B端主要有如下方法：廠家的產(chǎn)品說明書有具體的說明，工程中應(yīng)以此為準(zhǔn)；光纜纜盤上的標(biāo)記：一般在纜盤上均有用紅色油漆做的箭頭表示放光纜時(shí)纜盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，同時(shí)用紅色油漆寫明A在外或B在外；光纜外護(hù)套長(zhǎng)度標(biāo)記：“米”表，間隔1m標(biāo)記一下，數(shù)字小的為A端；光纜纜盤打開后，通過光纜兩端的熱縮密封端帽判別，紅色為A端；開纜后，一般識(shí)別方法是：面對(duì)光纜截面，由領(lǐng)示光纖（或?qū)щ娋€或填充線）以紅一綠（或藍(lán)一黃等）順時(shí)針為A端；逆時(shí)針為B端。2.光纖纖序排列光纖纖序排列主要有下列幾種方式（以下以A端截面為例）。（1）以紅、綠領(lǐng)示電導(dǎo)線或填充線中間的光纖為1＃纖，順時(shí)針數(shù)為2#，3#，…（2）以紅、綠領(lǐng)示色緊套、松套（單芯）、骨架（單芯），其紅色為1＃纖，綠色為2#纖、順時(shí)針數(shù)為3#，4#，…（3）以紅、綠（或藍(lán)、黃）領(lǐng)示色松套（雙芯），紅（或藍(lán)）為1管，綠（或黃）為6管，紅（或藍(lán)）－綠（或黃）順時(shí)針計(jì)數(shù)，纖序?yàn)楸?-7所示。工程實(shí)踐中識(shí)別光纜A、B端主要有如下方法：光纜端別、纖芯色普順時(shí)鐘：藍(lán)1、桔2、綠3、棕4、白5（填充管）、白6（填充管）填充管無(wú)纖芯逆時(shí)鐘：藍(lán)1、桔2、綠3、棕4、白5（填充管）、白6（填充管）填充管無(wú)纖芯光纜端別、纖芯色普順時(shí)鐘：藍(lán)1、桔2、綠3、棕4、白5（填充光纜端別、纖芯色普順時(shí)鐘：紅1、綠2、白3、白4、白5、白6紅管、綠管為填充管，無(wú)纖芯逆時(shí)鐘：紅1、綠2、白3、白4、白5、白6紅管、綠管為填充管，無(wú)纖芯光纜端別、纖芯色普順時(shí)鐘：紅1、綠2、白3、白4、白5、白6纖序123456789101112顏色藍(lán)黃（桔綠棕灰白紅黑黃紫粉紅天藍(lán)纖芯全色普纖序123456789101112顏色藍(lán)黃（桔綠棕灰白紅黑黃2.6光纜的型號(hào)根據(jù)ITU-T的有關(guān)建議，目前光纜的型號(hào)是由光纜的型式代號(hào)和光纖的規(guī)格代號(hào)兩部分構(gòu)成，中間用一短橫線分開。2.6.1光纜的型式代號(hào)光纜的型式代號(hào)由分類、加強(qiáng)構(gòu)件、派生特征、護(hù)套和外乎層5個(gè)部分組成。2.6光纜的型號(hào)（1）光纜分類的代號(hào)及其意義GY:通信用室（野）外光纜GM:通信用移動(dòng)式光纜

GJ:通信用室（局）內(nèi)光纜

GS:通信用設(shè)備內(nèi)光纜

GH:通信用海底光纜

GT:通信用特殊光纜（2）加強(qiáng)構(gòu)件的代號(hào)及其意義無(wú)符號(hào)：金屬加強(qiáng)構(gòu)件

F：非金屬加強(qiáng)構(gòu)件（3）派生特征的代號(hào)及其意義光纜結(jié)構(gòu)特征應(yīng)能表示出纜芯的主要類型和光纜的派生結(jié)構(gòu)。當(dāng)光纜型式有幾個(gè)結(jié)構(gòu)特征需要注明時(shí)，可用組合代號(hào)表示，其組合代號(hào)按下列相應(yīng)的各代號(hào)自上而下順序排列。（1）光纜分類的代號(hào)及其意義D:光纖帶結(jié)構(gòu)無(wú)符號(hào):光纖松套被覆結(jié)構(gòu)

J:光纖緊套被覆結(jié)構(gòu)無(wú)符號(hào):層絞結(jié)構(gòu)

G:骨架槽結(jié)構(gòu)

X:中心束管結(jié)構(gòu)

T:油膏填充式結(jié)構(gòu)

Z:自承式結(jié)構(gòu)B:扁平形狀

Z:阻燃（4）護(hù)套的代號(hào)及其意義

Y:聚乙烯護(hù)套

V:聚氯乙烯護(hù)套

U:聚氨酯護(hù)套

A:鋁-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（A護(hù)套）

D:光纖帶結(jié)構(gòu)S:鋼-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（S護(hù)套）

W:夾帶平行鋼絲的鋼-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（W護(hù)套）

L:鋁護(hù)套

G:鋼護(hù)套

Q:鉛護(hù)套（5）外護(hù)層代號(hào)及其意義外護(hù)層是指鎧裝層及鎧裝層外邊的外被層。代號(hào)鎧裝層（方式）代號(hào)外被層0無(wú)0無(wú)1-1纖維層2雙鋼帶2聚氯乙烯套3細(xì)圓鋼絲3聚乙烯套4粗圓鋼絲-5單鋼帶皺紋縱包-S:鋼-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（S護(hù)套）代號(hào)鎧裝層（方式）代2.6.2光纖的規(guī)格代號(hào)光纖的規(guī)格代號(hào)由光纜中光纖的數(shù)目和光纖類別組成。如果同一根光纜中含有兩種或兩種以上規(guī)格（光纖數(shù)和類別）的光纖時(shí)，中間應(yīng)用“+”號(hào)連接。（1）光纖數(shù)目用光纜中同類別光纖的實(shí)際有效數(shù)目的數(shù)字表示。（2）光纖類別光纖類別應(yīng)采用光纖產(chǎn)品的分類代號(hào)表示，按IEC60793-2(2001)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用大寫字母A表示多模光2.6.2光纖的規(guī)格代號(hào)（1）光纖數(shù)目纖，大寫字母B表示單模光纖，再以數(shù)字和小寫字母表示不同的種類、類型的光纖。

多模光纖分類代號(hào)類型纖芯直徑（μm）包層直徑材料A1a漸變型50125二氧化硅A1b漸變型62.5125二氧化硅A2階躍型50125二氧化硅單模光纖分類代號(hào)名稱材料B1非色散位移型二氧化硅B2色散位移型二氧化硅B3非零色散位移型二氧化硅纖，大寫字母B表示單模光纖，再以數(shù)字和小寫字母表示不分類代號(hào)目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述光纜線路維護(hù)的主要方法

光纜結(jié)構(gòu)及分類目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述一、光纜線路維護(hù)宣傳隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)的投入越來(lái)越大，開工項(xiàng)目越來(lái)越多，由于有些建設(shè)施工單位伍在施工中不注意保護(hù)光纜線路，加之人為盜竊、惡意破壞等外力事件，已成為光纜線路受損的主要原因，通信阻斷的情況日益增多，嚴(yán)重影響了通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。特別是人為盜竊、惡意破壞有益日增加的趨勢(shì)，偷盜破壞手段多種多樣，防不勝防，給維護(hù)工作造成非常大的壓力。因此在做好日常維護(hù)工作外，切實(shí)做好護(hù)線宣傳，提高社會(huì)群眾的光纜知識(shí)，提高群眾保護(hù)光纜意識(shí)，認(rèn)識(shí)保護(hù)通信安全暢通的重要性，達(dá)到減少光纜故障，確保光纜通信網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的目的。在光纜護(hù)線宣傳工作，要注意的主要內(nèi)容是：一、光纜線路維護(hù)宣傳隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)的投入越來(lái)越注重人際交住的溝通①提高維護(hù)人員護(hù)線防障意識(shí)，增強(qiáng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)；②做好管線沿線居民群眾的宣傳，提高社會(huì)大眾的護(hù)線意識(shí)；③加強(qiáng)國(guó)土、建設(shè)、規(guī)劃、交通、公安等各相關(guān)單位的聯(lián)系，及時(shí)掌握基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)信息；④加強(qiáng)線路上作業(yè)的施工單位的溝通聯(lián)系，增加監(jiān)控力度。注重人際交住的溝通2.開展有效的護(hù)線宣傳活動(dòng)①制做宣傳標(biāo)牌，在光纜線路沿線路由上、光纜上安裝；②保證標(biāo)識(shí)、宣傳牌到位，線路防護(hù)措施健全；③制做宣傳器材，在光纜線路沿線鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村寨進(jìn)行護(hù)線宣傳；④舉行大型戶外護(hù)線宣傳活動(dòng)；⑤在電視、廣播、報(bào)刊及雜志的媒體進(jìn)行光纜線路維護(hù)廣告宣傳，能有效使社會(huì)群眾認(rèn)識(shí)維護(hù)光纜線路安全的重要性；⑥制作案例宣傳短片在地方有線電視臺(tái)播放；⑦強(qiáng)對(duì)國(guó)家制訂的保護(hù)通信線路一系列法律法規(guī)的宣傳，同時(shí)要加強(qiáng)對(duì)通信線路重要性的宣傳，普及這方面的知識(shí)，抓好落實(shí)，取得實(shí)效。2.開展有效的護(hù)線宣傳活動(dòng)3.合理運(yùn)用法律法規(guī)①《最高人民法院關(guān)于審理破壞公用電信設(shè)施刑事案件具體應(yīng)用法律若干問題的解釋》已于2005年1月11日起施行,使懲罰破壞通信犯罪有了法律的依據(jù)；②加強(qiáng)護(hù)線宣傳力度，做好護(hù)線宣傳，首先要詳細(xì)了解相關(guān)法律法規(guī)，才能合理利用，向居民群眾傳達(dá)破壞通信設(shè)施必將遭受法律嚴(yán)懲的后果,使民眾提高護(hù)線意識(shí),增強(qiáng)護(hù)線效果；③加強(qiáng)依法整治力度，對(duì)通信線路安全構(gòu)成危害的實(shí)質(zhì)性問題，要重點(diǎn)加以解決，特別是挖掘機(jī)在光纜附近施工，危害性大，對(duì)此要重點(diǎn)進(jìn)行宣傳和防范，對(duì)不顧通信線路安全，違章施工，造成重大通信事故的，報(bào)請(qǐng)公安執(zhí)法部門，加大處罰力度；④加強(qiáng)與公安執(zhí)法部門溝通，依法加強(qiáng)對(duì)國(guó)家各通信網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)，公安部門具有組織偵破盜竊、破壞通信線路的違法犯罪案件，嚴(yán)厲打擊盜竊、破壞通信線路的犯罪份子的能力與職責(zé)，為通信部門提供良好的護(hù)線治安環(huán)境3.合理運(yùn)用法律法規(guī)二、架空光纜的維護(hù)1.桿路維修光纜桿路逐桿檢修，每年應(yīng)進(jìn)行一次，要求做到：桿身牢靠，桿基穩(wěn)固，桿身正直，桿號(hào)清晰，拉線及地錨強(qiáng)度可靠。2.吊線檢修檢查吊線終結(jié)、吊線保護(hù)裝置及吊線的銹蝕情況。嚴(yán)重銹蝕應(yīng)予以更換。每隔4～5年檢查一次吊線垂度，若發(fā)現(xiàn)明顯下落時(shí)，應(yīng)調(diào)整垂度。更換損壞的掛鉤，并經(jīng)常整理。3.檢查光纜的下垂情況，觀察外護(hù)層有無(wú)異常現(xiàn)象。逐桿桿上檢修，檢查桿上預(yù)留光纜及保護(hù)套管安裝是否牢靠，接頭盒和預(yù)留箱安裝是否牢固，有無(wú)銹蝕、損傷，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。4.排除外力影響剪除影響光纜的樹枝，清除光纜及吊線上的雜物，電桿下的堆草；檢查光纜吊線與電力線，廣播線交越處的防護(hù)、宣傳裝置是否齊全有效并符合規(guī)定。二、架空光纜的維護(hù)三、硅管及直埋光纜的維護(hù)1.硅管及光纜埋深應(yīng)符合要求，而且最淺不得小于標(biāo)準(zhǔn)的2/3。2.路面維護(hù)：光纜路由上無(wú)雜草叢生、無(wú)嚴(yán)重坑洼，無(wú)挖掘、沖刷、光纜裸露等現(xiàn)象，無(wú)腐蝕物質(zhì)及易燃易爆品，堆放重物，無(wú)影響光纜的建筑施工；規(guī)定隔距內(nèi)無(wú)栽樹種竹等違章建筑，否則應(yīng)及時(shí)處理。直埋光纜與其它建筑物的隔距應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。3.標(biāo)石的設(shè)置與維護(hù)：光纜路由標(biāo)石應(yīng)位置準(zhǔn)確，埋設(shè)正直，齊全完整，油漆相同，編寫正確，字跡清晰。并符合以下規(guī)定。光纜標(biāo)石應(yīng)埋在光纜的正上方。接頭處的標(biāo)石，埋在直線光纜上，轉(zhuǎn)彎處的標(biāo)石埋在光纜線路轉(zhuǎn)彎的交點(diǎn)上，編號(hào)和標(biāo)志面向內(nèi)角。當(dāng)光纜沿公路敷設(shè)間距不大于50m，標(biāo)石編號(hào)和標(biāo)志可面向公路。標(biāo)石應(yīng)盡量埋在不易變遷，不影響耕作與交通的位置。標(biāo)石的編號(hào)應(yīng)根據(jù)傳輸出方向，由A端至B端排列，一般以一個(gè)中繼段為獨(dú)立單位。光纜接頭，特殊預(yù)留點(diǎn)，排流線起止點(diǎn)，轉(zhuǎn)彎處，同溝敷設(shè)光纜的起止點(diǎn)，與其它纜線交越點(diǎn)，穿越障礙物進(jìn)入點(diǎn)和直線段每隔50m處均應(yīng)設(shè)置普通標(biāo)石，需要監(jiān)測(cè)光纜金屬護(hù)套對(duì)地絕緣和電位的在光纜的接頭處應(yīng)設(shè)立監(jiān)測(cè)標(biāo)石。下列情況應(yīng)增設(shè)標(biāo)石，并繪入維護(hù)圖：處理后的障礙點(diǎn)；增加的線路設(shè)備點(diǎn)；與后設(shè)的管線、建筑物的交越點(diǎn)；介入或更換短段光纜處或其它需要增設(shè)的地方。標(biāo)石分接頭、轉(zhuǎn)彎、預(yù)留、直線、監(jiān)測(cè)、障礙等種類，編號(hào)和書寫應(yīng)符合規(guī)定的要求。護(hù)線宣傳牌應(yīng)完好無(wú)損。三、硅管及直埋光纜的維護(hù)四、管道光纜的維護(hù)1.布放管道人孔內(nèi)的光纜必須標(biāo)有醒目標(biāo)志，當(dāng)人孔內(nèi)敷有多條干線光纜時(shí)，還應(yīng)標(biāo)明光纜的具體名稱。2.定期檢查人孔內(nèi)光纜設(shè)備是否完好，光纜標(biāo)志有無(wú)丟失，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。3.定期清除人孔內(nèi)光纜上的污垢。4.檢查人孔內(nèi)光纜走線是否合理，排列是否整齊，管孔口塑料子管是否封閉，預(yù)留光纜安裝是否牢固等，發(fā)現(xiàn)問題要妥善處理。5.發(fā)現(xiàn)管道或人孔沉陷、破損以及井蓋丟失等情況，及時(shí)采取措施進(jìn)行修復(fù)。四、管道光纜的維護(hù)日常維護(hù)知識(shí)日常維護(hù)知識(shí)1.光纜路由標(biāo)石的設(shè)置——各種標(biāo)石的編寫規(guī)格1.光纜路由標(biāo)石的設(shè)置——各種標(biāo)石的編寫規(guī)格2、架空光纜接頭余留2、架空光纜接頭余留3、管道人孔接頭箱（盒）安裝3、管道人孔接頭箱（盒）安裝4\電桿洞深表電桿類別洞深(m)桿長(zhǎng)(m)普通土硬土水田、濕地石質(zhì)水泥電桿6.01.21.01.30.87.01.31.21.41.08.01.51.41.61.210.01.71.61.81.612.02.12.02.22.05\拉線地錨坑深度表（m）分類拉線程式普通土硬土水田、濕地石質(zhì)7/2.2mm1.31.21.41.07/2.6mm1.41.31.51.14\電桿洞深表洞深(m)普通土硬土水田、濕地石質(zhì)水泥電桿6.6、7/2.6拉線上把夾板法圖6、7/2.6拉線上把夾板法圖吊線接續(xù)圖角桿吊線輔助裝置之吊線接續(xù)圖角桿吊線輔助裝置之謝謝！謝謝！光纖光纜基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)資料光纖光纜基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)資料目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述光纜線路維護(hù)的主要方法光纜結(jié)構(gòu)及分類目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述1.1光纖通信發(fā)展概況光纖通信：以光波為載波，以光導(dǎo)纖維（簡(jiǎn)稱光纖）為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。光纖通信是由光通信逐步發(fā)展演變而來(lái)。1.1.1光通信發(fā)展史烽火臺(tái)火光—光電話—半導(dǎo)體激光器—玻璃制光導(dǎo)纖維—石英光纖光纖概述1.1光纖通信發(fā)展概況光纖概述1.光纖發(fā)展的階段

①第一代光纖通信系統(tǒng)波長(zhǎng):0.85μm短波長(zhǎng)(多模光纖)傳輸速率:50-100Mb/s光纖損耗:2.5-3dB/km中繼距離：10km②第二代光纖通信系統(tǒng)波長(zhǎng)：1.31μm（長(zhǎng)波長(zhǎng)多模或單模光纖）傳輸速率:140Mb/s光纖損耗:0.55-1dB/km中繼距離：20-50km光纖概述光纖概述

1.光纖發(fā)展的階段③第三代光纖通信系統(tǒng)波長(zhǎng)：1.31μm（長(zhǎng)波長(zhǎng)單模光纖）傳輸速率：PDH的各次群光纖損耗:0.3-0.5dB/km中繼距離：50-100km④第四代光纖通信系統(tǒng)(現(xiàn)在所用)傳輸速率：可達(dá)2.5Gb/s中繼距離：80-120km⑤第五代光纖通信系統(tǒng)DWDM技術(shù)(密集波分復(fù)用（DWDM）技術(shù)是一種可以利用現(xiàn)有光纖資源徹底解決帶寬危機(jī)的有效方法。光纖概述光纖概述1.3光纖通信系統(tǒng)的基本組成1.3.1光纖通信系統(tǒng)的基本組成①光發(fā)射機(jī)

光發(fā)射機(jī)，即發(fā)端光端機(jī)，主要作用是將來(lái)自于電端機(jī)的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?hào)，并將光信號(hào)送入到光纖中傳輸。②光纖光纜

光纖是光纖通信的傳輸介質(zhì)，主要作用是將光信號(hào)由發(fā)端傳送到收端。1.3光纖通信系統(tǒng)的基本組成①光發(fā)射機(jī)③光接收機(jī)光接收機(jī)，即收端光端機(jī)，其主要作用是將光纖傳送過來(lái)的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后經(jīng)進(jìn)一步的處理在送到接收端的電端機(jī)去。④光中繼器光信號(hào)在光纖中傳輸一定距離后，由于受到光纖損耗和色散的影響，光信號(hào)的能量會(huì)衰減，波形也會(huì)產(chǎn)生失真，從而導(dǎo)致通信質(zhì)量惡化。為此，在光信號(hào)傳輸一定距離后就要設(shè)置光中繼器，其作用是對(duì)衰減了的光信號(hào)進(jìn)行放大，恢復(fù)失真了的波形。③光接收機(jī)1.3.2光纖通信系統(tǒng)的分類①按傳輸信號(hào)分類數(shù)字光纖通信系統(tǒng)模擬光纖通信系統(tǒng)②按傳輸波長(zhǎng)分類短波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)③按光纖傳輸模式數(shù)量分類多模光纖通信系統(tǒng)單模光纖通信系統(tǒng)1.3.2光纖通信系統(tǒng)的分類優(yōu)點(diǎn)：通信容量大 一根光纖同時(shí)傳輸24萬(wàn)個(gè)話路，比傳統(tǒng)的明線、同軸電纜、微波等要高出幾十乃至上千倍。 波分復(fù)用技術(shù)的采用，把一根光纖當(dāng)作幾根、幾十根光纖使用，通信容量近乎無(wú)限。中繼距離長(zhǎng) 光纖具有極低的衰耗系數(shù)。目前商用化石英光纖已達(dá)0.19dB/km以下，配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備，中繼距離達(dá)數(shù)百公里以上，特別適用于長(zhǎng)途一、二級(jí)干線通信。保密性能好，抗干擾能力強(qiáng) 由于光的頻率極高，遠(yuǎn)高于一般的電磁波的頻率，而且光波在光纖中傳輸時(shí)只在其芯區(qū)進(jìn)行，不存在傳統(tǒng)的電磁波輻射，因此其保密性能極好，同時(shí)也不怕外界強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾，抗干擾能力強(qiáng)。便于施工和維護(hù) 體積小、重量輕。光纜的敷設(shè)方式方便靈活。既可以直埋、架空，雙可能通過管道和水底敷設(shè)。光纖通信優(yōu)點(diǎn)\缺點(diǎn)光纖通信的缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度低、光纖連接困難、光纖怕水優(yōu)點(diǎn)：光纖通信優(yōu)點(diǎn)\缺點(diǎn)光纖通信的缺點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度低、光纖連接目錄光纖結(jié)構(gòu)及分

類光纖概述光纜線路維護(hù)的主要方法光纜結(jié)構(gòu)及分類目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述光2.1光纖的結(jié)構(gòu)和分類2.1.1光纖的結(jié)構(gòu)

光纖呈圓柱形，由纖芯、包層與涂層三大部分組成光纖結(jié)構(gòu)示意圖光纖的構(gòu)造

纖芯主要采用高純度的SiO2二氧化硅，并摻有少量的摻雜劑，提高纖芯的光折射率n1； 包層也是高純度的二氧化硅，也摻雜一些摻雜劑，主要是降低包層的光折射率n2； 涂層采用丙烯酸酯、硅橡膠、尼龍，增加機(jī)械強(qiáng)度和可彎曲性。光纜是多根光纖放在放在一個(gè)松套管內(nèi)，內(nèi)沖石油膏和鋼絲形成的。海底光纜內(nèi)還有電源線，主要為中繼站的放大器等提供電源。2.1光纖的結(jié)構(gòu)和分類光纖結(jié)構(gòu)示意圖光纖的構(gòu)造2.1.1光纖的結(jié)構(gòu)纖芯直徑的直徑單模光纖：8-10μm多模光纖：50μm包層直徑：125μm2.1.1光纖的結(jié)構(gòu)2.1.2光纖的分類（1）按光纖折射率分布來(lái)分①階躍型光纖②漸變型光纖

2.1.2光纖的分類2.1.2光纖的分類（2）按光纖中傳輸模式數(shù)量來(lái)分①多模光纖多模光纖就是可以傳輸多個(gè)模式的光纖。多模光纖的折射率分布可采用階躍型和漸變型，前者稱為階躍型多模光纖，后者稱為漸變型多模光纖。②單模光纖單模光纖就是只能傳輸一種模式的光纖。單模光纖只能傳輸基模，不存在模式色散，具有比多模光纖大得多的帶寬，故單模光纖使用大容量、長(zhǎng)距離傳輸。2.1.2光纖的分類2.1.2光纖的分類（3）按光纖的工作波長(zhǎng)來(lái)分①短波長(zhǎng)光纖短波長(zhǎng)光纖的工作波長(zhǎng)在0.8μm-0.9μm范圍內(nèi)，具體工作窗口0.85μm，主要用于短距離、小容量的光纖通信系統(tǒng)中。②長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖(目前常用的)長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖的工作波長(zhǎng)在1.1-1.8μm范圍內(nèi)，有1.31和1.55Μm兩個(gè)工作窗口，主要用于長(zhǎng)距離、大容量的光通信系統(tǒng)中。光纖的工作波長(zhǎng)（工作窗口） 光線路信號(hào)在光纖上傳送的波長(zhǎng)：850nm、1310nm、1550nm。

850nm窗口只用于多模傳輸

1310nm和1550nm窗口用于單模傳輸。2.1.2光纖的分類光纖的工作波長(zhǎng)（工作窗口）2.1.2光纖的分類（4）按制造光纖的材料來(lái)分①石英光纖②全塑光纖（5）按ITU-T(國(guó)際電信聯(lián)盟）建議來(lái)分為了使光纖具有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，ITU-T制定了統(tǒng)一的光纖標(biāo)準(zhǔn)。①G.652光纖(常規(guī)單模光纖)②G.653光纖(色散位移單模光纖)③G.654光纖(1.55μm性能最佳單模光纖)④G.655光纖(非零色散位移單模光纖)2.1.2光纖的分類G.652光纖：在1310nm波長(zhǎng)窗口色散性能最佳，是目前應(yīng)用最廣泛的光纖。在1310nm處，色散小，衰耗大；在1550nm處，色散大，衰耗??；G.653光纖：在1550nm波長(zhǎng)，衰耗和色散皆為最小值，可實(shí)現(xiàn)大容量長(zhǎng)距離傳輸。因出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)(FWM),限制了它在WDM（波分復(fù)用）方面的應(yīng)用。光纖的類型G.654光纖：1550nm損耗最小光纖，主要用于長(zhǎng)再生中繼距離的海底光纜。G.655光纖：克服了G.652光纖在1550nm處色散受限和G.653光纖在1550nm處出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)的缺陷，適用于WDM系統(tǒng)。WDM是波分復(fù)用系統(tǒng)，是一種可以提高光纖頻率帶寬利用率的系統(tǒng)

G.652光纖：在1310nm波長(zhǎng)窗口色散性能最佳，是目前應(yīng)1、G.652B與G.652D光纖簡(jiǎn)單技術(shù)比較(１)分類G.652B為常規(guī)單模光纖G.652D為低水峰單模光纖，永久地降低水峰處的衰減。(２)工作波段區(qū)別：G.652B:O+C+L；G.652D:O+E+S+C+L單模光纖的光波段劃分波段波長(zhǎng)范圍（nm）O—band1260-1360E—band1360-1460S—band1460-1530C—band1530-1565L—band1565-1625U—band1625-1675注：鑒于城域傳送網(wǎng)接入層WDM-PON/XG-PON等新產(chǎn)品可能使用E波段，而G.652B型光纖不具備E波段的傳送能力G.652B與G.652D光纖簡(jiǎn)單技術(shù)比較1、G.652B與G.652D光纖簡(jiǎn)單技術(shù)比較G.652B由于光纖中水的吸收峰的存在，早期光纖的傳輸窗口只有3個(gè)，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及l(fā)550nm(第三窗口)。近幾年相繼開發(fā)出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纖)以及S波段窗口。其中特別重要的是無(wú)“水峰”的全波窗口。這些窗口開發(fā)成功的巨大意義就在于從l280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內(nèi)，都能實(shí)現(xiàn)低損耗、低色散傳輸，使傳輸容量幾十倍、幾百倍上千倍的增長(zhǎng)。從本質(zhì)上來(lái)說，就是通過盡可能地消除0H離子的“水吸收峰”的一項(xiàng)專門的生產(chǎn)工藝技術(shù)，它使普通標(biāo)準(zhǔn)單模光纖在1385nm附近處的衰減峰，降到足夠低的程度。它消除了光纖玻璃中的0H離子，從而使光纖損耗完全由玻璃的特性所控制，“水吸收峰”基本上被“壓平了，從而使光纖在1280～1625nm的全部波長(zhǎng)范圍內(nèi)部可以用于光通信，拓展了未來(lái)光波復(fù)用的工作波長(zhǎng)范圍。由于光纖中水的吸收峰的存在，早期光纖的傳輸窗口只有3個(gè)，即82.2.4光纖中的模式傳輸（1）光纖中的模式①橫電波②橫磁波③混合波（2）光纖的歸一化頻率為了表征光纖中所能傳播模式數(shù)目的多少，引入光纖的一個(gè)特征參數(shù)，即光纖的歸一化頻率，其表示式為：式中：a-光纖的纖芯半徑λ-光波的工作波長(zhǎng)

n1、n2-纖芯、包層的折射率△-光纖的相對(duì)折射差2.2.4光纖中的模式傳輸式中：a-光纖的纖芯半徑由于V值是一個(gè)無(wú)量綱參數(shù)，又與光波的頻率成正比，因此被稱為光纖的歸一化頻率。V值的大小不僅可以判斷一根光纖是單模傳輸，而且也決定多模光纖中傳輸導(dǎo)模的數(shù)目。（3）多模光纖和單模光纖按照光纖中傳輸模式數(shù)量的多少，光纖可以分為多模光纖和單模光纖。

①多模光纖

多模光纖就是允許多個(gè)模式在其中傳輸?shù)墓饫w。多模傳輸時(shí)光纖的歸一化頻率V＞2.045，且隨著V值的增加，光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)也越多。

當(dāng)前通信用多模光纖的芯徑和外徑一般為50μm和125μm，最大相對(duì)折射率差△約為1%。由于V值是一個(gè)無(wú)量綱參數(shù)，又與光波的頻率成正多模光纖由于存在模式色散，其帶寬較窄，通信容量也較小，但多模光纖的芯徑打，對(duì)光纖連接插頭和連接器的要求都不高，使用起來(lái)比單模光纖方便，因此廣泛用于低碼速、短距離的光通信系統(tǒng)中。

②單模光纖

在給定的工作波長(zhǎng)上，只能傳輸一種模式的光纖稱為單模光纖。單模光纖只能傳輸基模（HE11)模，它不存在模式色散，因此具有比多模光纖大得多的帶寬，有利于高碼速、長(zhǎng)距離的傳輸。單模光纖的傳輸條件是：0＜V＜2.045

此時(shí)，光纖中除基模（HE11模）以外，其余模式均截止，即可實(shí)現(xiàn)單模傳輸。單模傳輸時(shí)，由于V＜2.045，因此，要求光纖的纖芯半徑α很小，但α太小，在制作、耦合、連接上都會(huì)造成困難。如果采取小的△，就可容許較大的α，這也是為什么通信用光纖制成弱導(dǎo)光纖的原因之一。多模光纖由于存在模式色散，其帶寬較窄，通信容量②模場(chǎng)直徑模場(chǎng)直徑也是單模光纖所特有的一個(gè)參數(shù)。從理論上講，單模光纖中只有一種模式（基模）傳輸，但單模光纖中的基模場(chǎng)并沒有完全集中在纖芯中，有相當(dāng)部分的能量存在于包層中。所以不能像多模光纖那樣用纖芯直徑表示截面上的傳光范圍，只能用模場(chǎng)直徑來(lái)表示。模場(chǎng)直徑是衡量單模光纖橫截面上基模場(chǎng)分布的一個(gè)物理量。模場(chǎng)直d是單模光纖產(chǎn)品出廠時(shí)必須給出的參數(shù)之一。ITU-T規(guī)定，在1.31μm波長(zhǎng)上，模場(chǎng)直徑的標(biāo)稱值應(yīng)當(dāng)在9-10μm范圍內(nèi)，容差為±1μm。②模場(chǎng)直徑2.3光纖的損耗和色散特性

損耗和色散是光纖的兩個(gè)主要傳輸特性，他們分別決定光纖通信系統(tǒng)的傳輸距離和通信容量。2.3.1光纖損耗的概念光波在光纖中傳輸時(shí)，隨著傳輸?shù)脑黾庸夤β手饾u減小的現(xiàn)象稱為光纖的損耗。光纖的損耗用α表示（dB/km)2.3光纖的損耗和色散特性（dB/km)式中：Pi、P0-光纖的輸入、輸出功率；

L-光纖的長(zhǎng)度；

α-每千米光纖的損耗值，單位為dB/km。

光纖的損耗關(guān)系到光纖通信系統(tǒng)傳輸距離的長(zhǎng)短，光纖的損耗與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線即損耗波譜曲線，關(guān)系到工作波長(zhǎng)的選擇。2.3.1.1產(chǎn)生光纖損耗的原因（1）吸收損耗:光纖的吸收損耗主要由紫外吸收、紅外吸收和雜質(zhì)吸收等構(gòu)成。由于這些損耗都是由光纖材料本身的特征引起的，故稱為光纖的本征損耗①本征吸收②雜質(zhì)吸收（2）散射損耗①瑞利散射損耗:任何材料的內(nèi)部組分結(jié)構(gòu)都不可能是完全均勻的。由于光纖材料的內(nèi)部組分不均勻，產(chǎn)生了瑞利散射，造成了光能量的損耗，它屬于光纖的本征損耗②波導(dǎo)散射損耗:波導(dǎo)散射損耗是由于光纖的不圓度過大造成的，若光纖制成后沿軸線方向結(jié)構(gòu)不均勻，就會(huì)產(chǎn)生波導(dǎo)散射損耗。目前這項(xiàng)損耗已經(jīng)降低到可以忽略的程度③非線性散射損耗式中：Pi、P0-光纖的輸入、輸出功率；（3）彎曲和微彎曲損耗①?gòu)澢鷵p耗彎曲半徑越大，彎曲損耗越小，一般認(rèn)為，當(dāng)彎曲半徑大于10cm時(shí)，彎曲損耗可以忽略不計(jì)。②微彎曲損耗微彎曲是由于光纖成纜時(shí)產(chǎn)生的不均勻側(cè)壓力引起的。微彎曲使得纖芯和包層的界面出現(xiàn)局部凸凹，從而引起模邊換而產(chǎn)生損耗。（3）彎曲和微彎曲損耗2.3.2.光纖的色散色散是光纖的一個(gè)重要的傳輸特性，指的是光信號(hào)沿著光纖傳輸過程中，由于不同成分的光的時(shí)間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)當(dāng)信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)，隨著傳輸距離的增加，從而引起光信號(hào)的畸變和展寬，這種現(xiàn)象稱為光纖的色散。2.3.2.光纖的色散2.3.2.1色散的分類（1）模式色散在多模光纖中，由于各個(gè)模式在同一波長(zhǎng)下的傳播速度不同而引起的時(shí)延差稱為模式色散。只有多模光纖才存在模式色散。在單模光纖中由于只有一種模式傳輸，沒有模式色散，所以單模光纖的色散比多模光纖小得多，即其通信容量比多模光纖大的多，這也是單模光纖獲得廣泛應(yīng)用的原因之一。①階躍型光纖的模式色散②漸變型光纖的模式色散2.3.2.1色散的分類只有多模光纖才存在模（2）材料色散光纖材料的折射率隨光波波長(zhǎng)的變化而變化，使光信號(hào)中不同波長(zhǎng)成分的傳播速度不同，從而引起脈沖展寬的現(xiàn)象，稱為材料色散。在光線通信系統(tǒng)中，由于實(shí)際光源發(fā)出的光波并不是單一波長(zhǎng)，而是具有一定的譜線寬度。光在其中的傳播速凍也是隨波長(zhǎng)的變化而變化的。當(dāng)具有一定譜線寬度的光源發(fā)出的光波在光纖中傳輸時(shí)，不同波長(zhǎng)的光波將有不同的傳播速度，在到達(dá)輸出端時(shí)將產(chǎn)生時(shí)延差，從而使脈沖展寬，引起材料色散。（3）波導(dǎo)色散從理論上講，光纖中的光波只在纖芯中傳輸，但由于光纖的幾何結(jié)構(gòu)、形狀等方面的不完善，使得光波的一部分在纖芯中傳輸，而另一部分在包層中傳輸，由于纖芯和包層的折射率不同，而造成脈沖展寬的現(xiàn)象，稱為波導(dǎo)色散（2）材料色散2.3.2.2單模光纖的色散對(duì)于單模光纖，不存在模式色散，只有材料色散和波導(dǎo)色散，典型的單模光纖與波長(zhǎng)的關(guān)系曲線如圖所示。從圖中可以看出，在1.27μm附近，材料色散為零，而在1.31μm附近，材料色散與波導(dǎo)色散相抵消，單模光纖的總色散為零。2.3.2.2單模光纖的色散從圖中可以看出，在1.27μm

通常把零色散在1.31μm附近的光纖稱為常規(guī)單模光纖，即G.652光纖。從光纖的損耗特性的分析可知，在λ=1.55μm處單模光纖的損耗最低，但色散值很大，約為18ps/km·nm，如果改變光纖的結(jié)構(gòu)使零色散波長(zhǎng)由1.31μm移至1.55μm，則在1.55μm處可獲得最小損耗和零色散。把零色散在1.55μm附近的單模光纖稱為色散位移單模光纖，即G.653光纖，這種光纖在1.55μm處具有的良好的特性使之稱為單波長(zhǎng)、大容量、超長(zhǎng)距傳輸?shù)淖罴堰x擇。然而隨著WDM的發(fā)展EDFA的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)色散位移單模光纖有一致的弱點(diǎn)，即工作區(qū)內(nèi)的零色散點(diǎn)將使光纖出現(xiàn)非線性，尤其是四波混頻，嚴(yán)重的影響波分復(fù)用的性能。為了解決G.653光纖中嚴(yán)重的四波混頻效應(yīng)，對(duì)G.653光纖的零色散點(diǎn)進(jìn)行了移動(dòng)，如果在1.55μm附近光纖有較小的色散值，如在1.53-1.56μm范圍內(nèi)，色散為1-4ps/km.nm，這樣就能有效遏制非線性效應(yīng)。于是又設(shè)計(jì)出一種在1.55μm附近有較小色散值的光纖，這種光纖稱為非零色散位移光纖，即G.655光纖，G.655光纖適用于大容量的密集波分復(fù)用系統(tǒng)。通常把零色散在1.31μm附近的光纖稱為常光通道參數(shù)：衰減、色散光信號(hào)在光纖中傳輸?shù)木嚯x要受到色散和衰減的雙重影響。衰減：使在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)隨著傳輸距離的增加而功率下降。1310nm窗口每公里衰減：0.4dB/km1550nm窗口每公里衰減：0.25dB/km色散會(huì)使在光纖中傳輸?shù)臄?shù)字脈沖展寬，引起碼間干擾，降低信號(hào)質(zhì)量。光通道參數(shù)：衰減、色散光纖的主要特性有幾何特性、光學(xué)特性、傳輸特性、機(jī)械特性、溫度特性。1.光纖的幾何特性光纖的幾何特性包括芯直徑、包層直徑、纖芯/包層同心度、不圓度和光纖翹曲度等。（1）纖芯直徑纖芯直徑主要是對(duì)多模光纖的要求。ITU-T規(guī)定，多模光纖的芯直徑為50±3μm。（2）包層直徑包層直徑指光纖的外徑，ITU-T規(guī)定，多模及單模光纖的包層直徑均要求為125±3μm。目前，光纖生產(chǎn)制造商已將光纖外徑規(guī)格從125.0±3μm提高到125.0±1μm。（3）纖芯/包層同心度和不圓度纖芯/包層同心度是指纖芯在光纖內(nèi)所處的中心程度。目前光纖制造商已將纖芯/包層同心度從≤0.8μm的規(guī)格提高到≤0.5μm的規(guī)格。不圓度包括芯徑的不圓度和包層的不圓度。ITU-T規(guī)定，纖芯/包層同心度誤差≤6%（單模為＜1.0μm），芯徑不圓度≤6%，包層不圓度（包括單模）＜2%。（4）光纖翹曲度光纖翹曲度指在特定長(zhǎng)度光纖上測(cè)量到的彎曲度，可用曲率半徑來(lái)表示彎曲度。翹曲度（即曲率半徑）數(shù)值越大，意味著光纖越直。注：纖芯/包層同心度對(duì)接續(xù)損耗的影響最大，其次是翹曲度。光纖的主要特性有幾何特性、光學(xué)特性、傳輸特性、機(jī)械特性、溫度目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述光纜線路維護(hù)的主要方法光纜結(jié)構(gòu)及分類目錄光纖結(jié)構(gòu)及分類光纖概述2.5光纜的結(jié)構(gòu)和分類2.5.1光纜的結(jié)構(gòu)光纜是以一根或多根光纖或光纖束制成符合化學(xué)、機(jī)械和環(huán)境特性的結(jié)構(gòu)。不論何種結(jié)構(gòu)形式的光纜，基本上都是由纜芯、加強(qiáng)元件和護(hù)層三部分組成。（1）纜芯纜芯結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足一下基本要求：①使光纖在纜內(nèi)處于最佳位置和狀態(tài)，保證光纖傳輸性能穩(wěn)定。在光纜受到一定打拉、側(cè)壓等外力時(shí)，光纖不應(yīng)承受外力影響。②纜芯中的加強(qiáng)元件應(yīng)能經(jīng)受允許拉力。③纜芯截面應(yīng)盡可能小，以降低成本纜芯內(nèi)有光纖、套管或骨架和加強(qiáng)元件，在纜芯內(nèi)還需填充油膏，具有可靠的防潮性能，防止潮氣在纜芯中擴(kuò)散。2.5光纜的結(jié)構(gòu)和分類（2）護(hù)層光纜的護(hù)層只要是對(duì)已成纜的光纖芯起保護(hù)作用，避免受外界機(jī)械力和環(huán)境損壞，使光纖能適應(yīng)于各種敷設(shè)場(chǎng)合，因此要求護(hù)層具有耐壓力、防潮、溫度特性好、重量輕、耐化學(xué)浸蝕和阻燃等特點(diǎn)。光纜的護(hù)層可分為內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層。內(nèi)護(hù)層一般采用聚乙烯或聚氯乙烯等，外護(hù)層可根據(jù)敷設(shè)條件而定，采用鋁帶和聚乙烯組成的LAP外護(hù)套加鋼絲鎧裝等。（3）加強(qiáng)元件加強(qiáng)元件主要是承受敷設(shè)安裝時(shí)所加的外力。光纜加強(qiáng)元件的配置方式一般分為“中心加強(qiáng)元件”方式和“外周加強(qiáng)元件”方式。一般層絞式和骨架式光纜的加強(qiáng)元件均處于纜芯中央，屬于“中心加強(qiáng)元件”（加強(qiáng)芯）；中心管式光纜的加強(qiáng)元件從纜芯移到護(hù)層，屬于“外周加強(qiáng)元件”。加強(qiáng)元件一般（2）護(hù)層有金屬鋼線和非金屬玻璃纖維增強(qiáng)塑料（FRP)。使用非金屬加強(qiáng)元件的非金屬光纜能有效地反之雷擊。2.5.2典型結(jié)構(gòu)的光纜

常用的光纜結(jié)構(gòu)有層絞式、骨架式、中心束管式和帶狀四種。（1）層絞式光纜有金屬鋼線和非金屬玻璃纖維增強(qiáng)塑料（FRP)。使用非金屬加強(qiáng)層絞式光纜是經(jīng)過套塑的光纖在加強(qiáng)芯周圍絞合而成的一種結(jié)構(gòu)。層絞式結(jié)構(gòu)光纜，收容光纖數(shù)有限，多數(shù)為6-12芯，也有24芯的。隨著光纖數(shù)的增多，出現(xiàn)單元式絞合：一個(gè)松套管就是一個(gè)單元，其內(nèi)可有多根光纖。生產(chǎn)時(shí)先絞合成單元，再擠制松套管，然后再絞合成纜。（2）骨架式光纜層絞式光纜是經(jīng)過套塑的光纖在加強(qiáng)芯周圍絞合而骨架式光纜是將緊套光纖或一次涂覆光纖放入螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成，骨架的中心是加強(qiáng)元件。在骨架式光纜的一個(gè)凹槽內(nèi)，可放置一根或幾根涂覆光纖，也可放置光纖帶，從而構(gòu)成大容量的光纜。骨架式光纜對(duì)光纖保護(hù)較好，耐壓、抗彎性能較好，但制造工藝復(fù)雜。（3）中心束管式光纜中心束管式光纜是將樹根一次涂覆光纖或光纖束放入一個(gè)大塑料套管中，加強(qiáng)元件配置在塑料套管周圍而構(gòu)成骨架式光纜是將緊套光纖或一次涂覆光纖放入螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)（4）帶狀式光纜帶狀式光纜結(jié)構(gòu)是將多根一次涂覆光纖排列成行制成帶狀光纖單元，然后再把帶狀光纖單元放入在塑料套管中，形成中心束管式結(jié)構(gòu)；也可以把帶狀光纖單元放入凹槽內(nèi)或松套管內(nèi)，形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)。帶狀結(jié)構(gòu)光纜的優(yōu)點(diǎn)是可容納大量的光纖（一般在100芯以上），滿足作為用戶光纜的需要；同時(shí)每個(gè)帶狀光纜單元的接續(xù)可以一次完成，以適應(yīng)大量光纖接續(xù)、安裝的需要。（4）帶狀式光纜帶狀式光纜結(jié)構(gòu)是將多根一次涂2.5.3光纜的種類（1）按傳輸性能、距離和用途分類市話光纜、長(zhǎng)途光纜、海底光纜和用戶光纜。（2）按光纖的種類分類多模光纜、單模光纜。（3）按使用環(huán)境和場(chǎng)合分類室外光纜、室內(nèi)光纜和特種光纜。（4）按光纖芯數(shù)多少分類單芯光纜和多芯光纜。（5）按纜芯結(jié)構(gòu)分類層絞式光纜、骨架式光纜、中心束管式光纜和帶狀式光纜。（6）按敷設(shè)方式分類管道光纜、直埋光纜、架空光纜、水底光纜。2.5.3光纜的種類光纜型號(hào)示例（3）光纜型號(hào)示例例1光纜型號(hào)為：GYTA53—12A1其含義為：松套層絞結(jié)構(gòu)、金屬加強(qiáng)件、鋁—塑粘接護(hù)層、單鋼帶皺紋縱包式鎧裝、聚乙烯外護(hù)套，通信用室外光纜，內(nèi)裝12根石英系漸變多模光纖。例2光纜型號(hào)為：GYDXTW—16B1其含義為：中心束管式結(jié)構(gòu)、帶狀光纖、金屬加強(qiáng)件、石油膏填充式、夾帶增強(qiáng)聚乙烯護(hù)套，通信用室外光纜，內(nèi)裝16根石英系常規(guī)單模光纖（G.652）。我們所使用的型號(hào)：GYTA-室外通信用、金屬加強(qiáng)構(gòu)件、松套層絞、全填充、鋁—聚乙烯粘結(jié)護(hù)套光纜

、GYTS-室外通信用、金屬加強(qiáng)構(gòu)件、松套層絞、全填充、鋼—聚乙烯粘結(jié)護(hù)套光纜光纜型號(hào)示例（3）光纜型號(hào)示例工程實(shí)踐中識(shí)別光纜A、B端主要有如下方法：廠家的產(chǎn)品說明書有具體的說明，工程中應(yīng)以此為準(zhǔn)；光纜纜盤上的標(biāo)記：一般在纜盤上均有用紅色油漆做的箭頭表示放光纜時(shí)纜盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，同時(shí)用紅色油漆寫明A在外或B在外；光纜外護(hù)套長(zhǎng)度標(biāo)記：“米”表，間隔1m標(biāo)記一下，數(shù)字小的為A端；光纜纜盤打開后，通過光纜兩端的熱縮密封端帽判別，紅色為A端；開纜后，一般識(shí)別方法是：面對(duì)光纜截面，由領(lǐng)示光纖（或?qū)щ娋€或填充線）以紅一綠（或藍(lán)一黃等）順時(shí)針為A端；逆時(shí)針為B端。2.光纖纖序排列光纖纖序排列主要有下列幾種方式（以下以A端截面為例）。（1）以紅、綠領(lǐng)示電導(dǎo)線或填充線中間的光纖為1＃纖，順時(shí)針數(shù)為2#，3#，…（2）以紅、綠領(lǐng)示色緊套、松套（單芯）、骨架（單芯），其紅色為1＃纖，綠色為2#纖、順時(shí)針數(shù)為3#，4#，…（3）以紅、綠（或藍(lán)、黃）領(lǐng)示色松套（雙芯），紅（或藍(lán)）為1管，綠（或黃）為