第三章光纖光纜

1、第三章光纖光纜第三章光纖光纜 3.1光學(xué)光學(xué) 3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)返回3. 1光學(xué)光學(xué)把無線電波、紅外線、可見光、紫外線、把無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線及，射線按照波長或射線及，射線按照波長或頻率的順序排列起來，就是電磁波譜。其中，無線電的波長最長，宇頻率的順序排列起來，就是電磁波譜。其中，無線電的波長最長，宇宙射線的波長最短。電磁波為橫波，可用于探測(cè)、定位、通信等。目宙射線的波長最短。電磁波為橫波，可用于探測(cè)、定位、通信等。目前光纖通信的實(shí)用工作波長在近紅外區(qū)，即前光纖通信的實(shí)用工作波長在近紅外區(qū)，即0. 81. 8 m的波長區(qū)，的波長區(qū)，如圖如圖3-

2、1所示所示，對(duì)應(yīng)的頻率為，對(duì)應(yīng)的頻率為167375 THz。光纖通信有。光纖通信有850 nm , 1 310 nm和和1 550 nm三個(gè)工作窗口。三個(gè)工作窗口。 光的傳播光的傳播光通常指可見光，即電磁波光通常指可見光，即電磁波;發(fā)射發(fā)射(可見可見)光的物體叫作光的物體叫作(可見可見)光源，例光源，例如太陽、螢火蟲和白熾燈等都稱為光源。光是有能量的，光可以在化如太陽、螢火蟲和白熾燈等都稱為光源。光是有能量的，光可以在化學(xué)能、電能等其他形式的能之間相互轉(zhuǎn)換。學(xué)能、電能等其他形式的能之間相互轉(zhuǎn)換。下一頁返回3. 1光學(xué)光學(xué) 1.光的直線傳播光的直線傳播光在同一種均勻物質(zhì)中是沿直線傳播的。日食、月

3、食、人影、小孔成光在同一種均勻物質(zhì)中是沿直線傳播的。日食、月食、人影、小孔成像、隧道掘進(jìn)機(jī)的下作原理像、隧道掘進(jìn)機(jī)的下作原理(激光準(zhǔn)直激光準(zhǔn)直)等就是光直線傳播的應(yīng)用。光等就是光直線傳播的應(yīng)用。光(電磁波電磁波)在真空中的傳播速度，目前公認(rèn)值為在真空中的傳播速度，目前公認(rèn)值為c=299 792 458 to/s(精精確值確值)，一般情況下，光速多取，一般情況下，光速多取c=3 x108m/s。 2.光的傳播規(guī)律光的傳播規(guī)律光線在均勻介質(zhì)中傳播時(shí)是以直線方向進(jìn)行的，但在到達(dá)兩種不同介光線在均勻介質(zhì)中傳播時(shí)是以直線方向進(jìn)行的，但在到達(dá)兩種不同介質(zhì)的分界面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射與折射現(xiàn)象。光的反射與折射質(zhì)的

4、分界面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射與折射現(xiàn)象。光的反射與折射如圖如圖3-2所所示。示。根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角。根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角。上一頁 下一頁返回3. 1光學(xué)光學(xué)根據(jù)光的折射定律根據(jù)光的折射定律:光的全反射現(xiàn)象，光的全反射現(xiàn)象，如圖如圖3-3所示所示。可見，入射角不斷增大，折射光的?？梢?，入射角不斷增大，折射光的能量越來越少，反射光的能量逐漸增大，最后折射光消失。能量越來越少，反射光的能量逐漸增大，最后折射光消失。 3.光的色散及散射光的色散及散射 (1)光的色散光的色散在物理學(xué)中，色散是指不同顏色的光經(jīng)過透明介質(zhì)后被分散開的現(xiàn)象。在物理學(xué)中，色散是指不同顏色的光經(jīng)過透明介質(zhì)后

5、被分散開的現(xiàn)象。一束白光經(jīng)三棱鏡后被分為七色光帶。這是因?yàn)椴Ａ?duì)不同顏色一束白光經(jīng)三棱鏡后被分為七色光帶。這是因?yàn)椴Ａ?duì)不同顏色(不不同頻率或不同波長同頻率或不同波長)的光具有不同的折射率，波長越長的光具有不同的折射率，波長越長(或頻率越低或頻率越低)玻玻璃呈現(xiàn)的折射率越小，波長越短璃呈現(xiàn)的折射率越小，波長越短(或頻率越高或頻率越高)玻璃呈現(xiàn)的折射率越大。玻璃呈現(xiàn)的折射率越大。換句話說，玻璃的折射率是光波頻率換句話說，玻璃的折射率是光波頻率(或波長或波長)的函數(shù)。的函數(shù)。上一頁 下一頁返回3. 1光學(xué)光學(xué)如圖如圖3 -4所示所示，紫色光折射率大，紅色光折射率小。，紫色光折射率大，紅色光折射率小

6、。在光纖傳播理論中，拓寬了色散這個(gè)古老名詞的含義，在光纖中，信在光纖傳播理論中，拓寬了色散這個(gè)古老名詞的含義，在光纖中，信號(hào)是由很多不同模式或頻率的光波攜帶傳輸?shù)?，?dāng)信號(hào)達(dá)到終端時(shí)，號(hào)是由很多不同模式或頻率的光波攜帶傳輸?shù)?，?dāng)信號(hào)達(dá)到終端時(shí)，不同模式或不同頻率的光波出現(xiàn)了傳輸時(shí)延差，從而引起信號(hào)畸變，不同模式或不同頻率的光波出現(xiàn)了傳輸時(shí)延差，從而引起信號(hào)畸變，這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為色散。對(duì)于數(shù)字信號(hào)，經(jīng)光纖傳播一段距離后，色散這種現(xiàn)象統(tǒng)稱為色散。對(duì)于數(shù)字信號(hào)，經(jīng)光纖傳播一段距離后，色散會(huì)引起光脈沖展寬，嚴(yán)重時(shí)，前后脈沖將互相重疊，形成碼間干擾。會(huì)引起光脈沖展寬，嚴(yán)重時(shí)，前后脈沖將互相重疊，形成碼間干擾

7、。因此，色散決定了光纖的傳輸帶寬，限制了系統(tǒng)的傳輸速率或中繼距因此，色散決定了光纖的傳輸帶寬，限制了系統(tǒng)的傳輸速率或中繼距離。色散和帶寬是從不同領(lǐng)域來描述光纖的同一特性的。離。色散和帶寬是從不同領(lǐng)域來描述光纖的同一特性的。 (2)光的散射光的散射物質(zhì)中存在的不均勻雜質(zhì)或微粒使進(jìn)入物質(zhì)的光偏離入射方向而向四物質(zhì)中存在的不均勻雜質(zhì)或微粒使進(jìn)入物質(zhì)的光偏離入射方向而向四面八方散開，這種現(xiàn)象稱為光的散射。面八方散開，這種現(xiàn)象稱為光的散射。上一頁 下一頁返回3. 1光學(xué)光學(xué)由于媒質(zhì)中存在著其他物質(zhì)的微粒，或者由于媒質(zhì)本身密度的不均勻由于媒質(zhì)中存在著其他物質(zhì)的微粒，或者由于媒質(zhì)本身密度的不均勻性性(即密度

8、漲落即密度漲落)，使通過物質(zhì)的光的強(qiáng)度減弱，從而引起光的散射。，使通過物質(zhì)的光的強(qiáng)度減弱，從而引起光的散射。光的散射根據(jù)光傳播特性主要分為瑞利散射和分子散射兩大類。光的散射根據(jù)光傳播特性主要分為瑞利散射和分子散射兩大類。瑞利散射光強(qiáng)與瑞利散射光強(qiáng)與的的4次方成反比，當(dāng)觀察晴天的天空時(shí)，進(jìn)入人眼的次方成反比，當(dāng)觀察晴天的天空時(shí)，進(jìn)入人眼的是陽光經(jīng)過大氣時(shí)的側(cè)向散射光，主要包含著短波成分，所以天空呈是陽光經(jīng)過大氣時(shí)的側(cè)向散射光，主要包含著短波成分，所以天空呈藍(lán)色藍(lán)色;而落日時(shí)直視太陽所看到的是在大氣層而落日時(shí)直視太陽所看到的是在大氣層(包括微塵層包括微塵層)中經(jīng)過較長中經(jīng)過較長路程的散射后的陽光，

9、剩余的長波成分較強(qiáng)，所以落日呈紅色。路程的散射后的陽光，剩余的長波成分較強(qiáng)，所以落日呈紅色。物質(zhì)中有雜質(zhì)微粒物質(zhì)中有雜質(zhì)微粒(如細(xì)微的懸浮物、細(xì)微氣泡等如細(xì)微的懸浮物、細(xì)微氣泡等)，或存在折射率分，或存在折射率分布的不均勻性，這些細(xì)微的不均勻性區(qū)域成為散射中心，它們的散射布的不均勻性，這些細(xì)微的不均勻性區(qū)域成為散射中心，它們的散射光是非相干的，各散射光束的光強(qiáng)直接相加，這時(shí)即可觀察到散射光。光是非相干的，各散射光束的光強(qiáng)直接相加，這時(shí)即可觀察到散射光。上一頁 下一頁返回3. 1光學(xué)光學(xué)當(dāng)微粒線度遠(yuǎn)小于光的波長時(shí)，就得到瑞利散射。此外，通常的純凈當(dāng)微粒線度遠(yuǎn)小于光的波長時(shí)，就得到瑞利散射。此外，

10、通常的純凈物質(zhì)中各處總有密度的起伏，這也構(gòu)成折射率分布的不均勻性，物質(zhì)中各處總有密度的起伏，這也構(gòu)成折射率分布的不均勻性，M斯斯莫盧霍夫斯基莫盧霍夫斯基(1908與與A愛因斯坦愛因斯坦(1910)的研究表明，這種密度起伏的研究表明，這種密度起伏是一般純凈透明物質(zhì)中產(chǎn)生瑞利散射的原因。這種由密度起伏導(dǎo)致的是一般純凈透明物質(zhì)中產(chǎn)生瑞利散射的原因。這種由密度起伏導(dǎo)致的散射也稱為分子散射。散射也稱為分子散射。光的散射現(xiàn)象在各個(gè)科學(xué)技術(shù)部門中有廣泛應(yīng)用。通過散射光的測(cè)量光的散射現(xiàn)象在各個(gè)科學(xué)技術(shù)部門中有廣泛應(yīng)用。通過散射光的測(cè)量可以了解到散射粒子的濃度、大小、形狀及取向等，在物理、化學(xué)、可以了解到散射粒

11、子的濃度、大小、形狀及取向等，在物理、化學(xué)、氣象等許多方面的研究中得到應(yīng)用。氣象等許多方面的研究中得到應(yīng)用。上一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào) 3. 2.1光纖的結(jié)構(gòu)與分類光纖的結(jié)構(gòu)與分類1.光纖的結(jié)構(gòu)光纖的結(jié)構(gòu)光纖光纖(Optical Fiber, OF)就是用來導(dǎo)光的透明介質(zhì)纖維。一根實(shí)用化就是用來導(dǎo)光的透明介質(zhì)纖維。一根實(shí)用化的光纖是由多層透明介質(zhì)構(gòu)成的，一般光纖的結(jié)構(gòu)的光纖是由多層透明介質(zhì)構(gòu)成的，一般光纖的結(jié)構(gòu)如圖如圖3-5所示所示，可，可以分為三層以分為三層:折射率較大的為纖芯，折射率較低的為包層和外涂覆層。折射率較大的為纖芯，折射率較低的為包層和外涂覆層。纖

12、芯和包層的結(jié)構(gòu)滿足導(dǎo)光要求，控制光波沿纖芯傳播纖芯和包層的結(jié)構(gòu)滿足導(dǎo)光要求，控制光波沿纖芯傳播;涂覆層主要涂覆層主要起保護(hù)作用起保護(hù)作用(因不作導(dǎo)光用，故可染成各種顏色因不作導(dǎo)光用，故可染成各種顏色)。 (1)纖芯纖芯下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)纖芯位于光纖的中心部位纖芯位于光纖的中心部位(直徑直徑580 m)，其成分是高純度的二氧化，其成分是高純度的二氧化硅，此外還摻有極少量的摻雜劑，如二氧化鍺、五氧化二磷等，摻有硅，此外還摻有極少量的摻雜劑，如二氧化鍺、五氧化二磷等，摻有少量摻雜劑的目的是適當(dāng)提高纖芯的光折射率少量摻雜劑的目的是適當(dāng)提高纖芯的光折射率(n1)。

13、通信用的光纖，。通信用的光纖，其纖芯的直徑為其纖芯的直徑為510 m(單模光纖單模光纖)或或5080 m(多模光纖多模光纖)。(2)包層包層包層位于纖芯的周圍包層位于纖芯的周圍(其直徑約其直徑約125 m )，其成分也是含有極少量摻，其成分也是含有極少量摻雜劑的高純度二氧化硅。而摻雜劑雜劑的高純度二氧化硅。而摻雜劑(如三氧化二硼如三氧化二硼)的作用則是適當(dāng)降的作用則是適當(dāng)降低包層的光折射率低包層的光折射率(n2)，使之略低于纖芯的折射率。為滿足不同導(dǎo)光，使之略低于纖芯的折射率。為滿足不同導(dǎo)光的要求，包層可做成單層，也可做成多層。的要求，包層可做成單層，也可做成多層。上一頁 下一頁返回3. 2光

14、纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)(3)涂覆層涂覆層光纖的最外層是由丙烯酸酯、硅橡膠和尼龍組成的涂覆層，其作用是光纖的最外層是由丙烯酸酯、硅橡膠和尼龍組成的涂覆層，其作用是增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度與可彎曲性。涂覆層一般分為一次涂覆層和二次增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度與可彎曲性。涂覆層一般分為一次涂覆層和二次涂覆層。二次涂覆層是在一次涂覆層的外面再涂上一層熱塑材料，故涂覆層。二次涂覆層是在一次涂覆層的外面再涂上一層熱塑材料，故又稱為套塑。一般涂覆后的光纖外徑約又稱為套塑。一般涂覆后的光纖外徑約1.5 cm。纖芯的粗細(xì)、纖芯材料的折射率分布和包層材料的折射率對(duì)光纖傳輸纖芯的粗細(xì)、纖芯材料的折射率分布和包層材料

15、的折射率對(duì)光纖傳輸特性起著決定性的作用。包層材料通常為均勻材料，其折射率為常數(shù)特性起著決定性的作用。包層材料通常為均勻材料，其折射率為常數(shù);如為多層包層，則各包層的折射率不同。纖芯的折射率可以是均勻的，如為多層包層，則各包層的折射率不同。纖芯的折射率可以是均勻的，也可以是沿纖芯半徑廠而變化的。為此常用折射率沿半徑的分布函數(shù)也可以是沿纖芯半徑廠而變化的。為此常用折射率沿半徑的分布函數(shù)n1 ( r)來表示纖芯折射率的變化。來表示纖芯折射率的變化。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)2.光纖的分類光纖的分類目前光纖的種類繁多，但就其分類方法而言大致有四種，即按光纖剖目前

16、光纖的種類繁多，但就其分類方法而言大致有四種，即按光纖剖面折射率分布分類、按傳播模式分類、按工作波長分類和按套塑類型面折射率分布分類、按傳播模式分類、按工作波長分類和按套塑類型分類等。此外，按光纖的組成成分分類，除目前最常應(yīng)用的石英光纖分類等。此外，按光纖的組成成分分類，除目前最常應(yīng)用的石英光纖之外，還有含氟光纖與塑料光纖等。之外，還有含氟光纖與塑料光纖等。(1)按光纖剖面折射率分布分類按光纖剖面折射率分布分類階躍型光纖與漸變型光纖階躍型光纖與漸變型光纖1)階躍型光纖階躍型光纖階躍型光纖是指在纖芯與包層區(qū)域內(nèi)，其折射率分布都是均勻的，其階躍型光纖是指在纖芯與包層區(qū)域內(nèi)，其折射率分布都是均勻的，

17、其值分別為值分別為n1與與n2,但在纖芯與包層的分界處，其折射率的變化是階躍但在纖芯與包層的分界處，其折射率的變化是階躍的。階躍光纖的折射率分布的。階躍光纖的折射率分布如圖如圖3-6所示所示。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)其折射率分布的表達(dá)式為其折射率分布的表達(dá)式為:階躍光纖是早期光纖的結(jié)構(gòu)形式，后來在多模光纖中逐漸被漸變光纖階躍光纖是早期光纖的結(jié)構(gòu)形式，后來在多模光纖中逐漸被漸變光纖所取代所取代(因漸變光纖能大大降低多模光纖所特有的模式色散因漸變光纖能大大降低多模光纖所特有的模式色散)，但用它，但用它來解釋光波在光纖中的傳播還是比較形象的。而現(xiàn)在當(dāng)單模光纖

18、逐漸來解釋光波在光纖中的傳播還是比較形象的。而現(xiàn)在當(dāng)單模光纖逐漸取代多模光纖成為當(dāng)前光纖的主流產(chǎn)品時(shí)，階躍光纖結(jié)構(gòu)又成為單模取代多模光纖成為當(dāng)前光纖的主流產(chǎn)品時(shí)，階躍光纖結(jié)構(gòu)又成為單模光纖的結(jié)構(gòu)形式之一。光纖的結(jié)構(gòu)形式之一。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào) 2)漸變型光纖漸變型光纖漸變型光纖是指光纖軸心處的折射率最大漸變型光纖是指光纖軸心處的折射率最大(n1)，而沿剖面徑向的增加，而沿剖面徑向的增加而逐漸變小，其變化規(guī)律一般符合拋物線規(guī)律，到了纖芯與包層的分而逐漸變小，其變化規(guī)律一般符合拋物線規(guī)律，到了纖芯與包層的分界處，正好降到與包層區(qū)域的折射率界處，正好降

19、到與包層區(qū)域的折射率n2相等的數(shù)值相等的數(shù)值;在包層區(qū)域中其在包層區(qū)域中其折射率的分布是均勻的，即折射率的分布是均勻的，即n2。漸變光纖的折射率分布。漸變光纖的折射率分布如圖如圖3 -7所示所示。其折射率分布的表達(dá)式為其折射率分布的表達(dá)式為:上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)至于漸變光纖的剖面折射率為何做如此分布，其主要原因是為了降低至于漸變光纖的剖面折射率為何做如此分布，其主要原因是為了降低多模光纖的模式色散，增加光纖的傳輸容量。多模光纖的模式色散，增加光纖的傳輸容量。(2)按傳播模式分類按傳播模式分類多模光纖與單模光纖多模光纖與單模光纖 按傳播的模式數(shù)量可分

20、為多模光纖按傳播的模式數(shù)量可分為多模光纖(Multi-Mode Fiber, MMF)和單模和單模光纖光纖(Single Mode Fiber, SMF)。在工作波長一定的情況下，光纖中存在多個(gè)傳輸模式，這種光纖就稱在工作波長一定的情況下，光纖中存在多個(gè)傳輸模式，這種光纖就稱為多模光纖。多模光纖的橫截面折射率分布有均勻和非均勻兩種。前為多模光纖。多模光纖的橫截面折射率分布有均勻和非均勻兩種。前者也叫階躍型多模光纖，后者被稱為漸變型多模光纖。多模光纖的傳者也叫階躍型多模光纖，后者被稱為漸變型多模光纖。多模光纖的傳輸特性較差，帶寬較窄，傳輸容量較小。輸特性較差，帶寬較窄，傳輸容量較小。上一頁 下一

21、頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)在工作波長一定的情況下，光纖中只有一種傳輸模式的光纖，這種光在工作波長一定的情況下，光纖中只有一種傳輸模式的光纖，這種光纖就稱為單模光纖。單模光纖只能傳輸基模纖就稱為單模光纖。單模光纖只能傳輸基模(最低階模最低階模)，不存在模間，不存在模間的傳輸時(shí)延差，具有比多模光纖大得多的帶寬，這對(duì)于高速傳輸是非的傳輸時(shí)延差，具有比多模光纖大得多的帶寬，這對(duì)于高速傳輸是非常重要的。常重要的。 (3)按工作波長分類按工作波長分類短波長光纖與長波長光纖短波長光纖與長波長光纖1)短波長光纖短波長光纖在光纖通信發(fā)展的初期，人們使用的光波的波長在在光纖通信發(fā)展的初

22、期，人們使用的光波的波長在0. 60. 9 m范圍范圍內(nèi)內(nèi)(典型值為典型值為0. 85 m )，習(xí)慣上把在此波長范圍內(nèi)呈現(xiàn)低衰耗的光纖，習(xí)慣上把在此波長范圍內(nèi)呈現(xiàn)低衰耗的光纖稱作短波長光纖。短波長光纖屬早期產(chǎn)品，目前已很少采用。稱作短波長光纖。短波長光纖屬早期產(chǎn)品，目前已很少采用。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)2)長波長光纖長波長光纖后來隨著研究工作的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)在波長后來隨著研究工作的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)在波長1. 31 m和和1. 55 m附近，石英光纖的衰耗急劇下降。不僅如此，在此波長范圍內(nèi)石英光附近，石英光纖的衰耗急劇下降。不僅如此，在此波長范圍

23、內(nèi)石英光纖的材料色散也大大減小。因此，人們的研究工作又迅速轉(zhuǎn)移，并研纖的材料色散也大大減小。因此，人們的研究工作又迅速轉(zhuǎn)移，并研制出在此波長范圍衰耗更低、帶寬更寬的光纖，并把工作在制出在此波長范圍衰耗更低、帶寬更寬的光纖，并把工作在1. 02. 0 m波長范圍的光纖稱為長波長光纖。波長范圍的光纖稱為長波長光纖。長波長光纖因具有衰耗低、帶寬寬等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于長距離、大容長波長光纖因具有衰耗低、帶寬寬等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于長距離、大容量的光纖通信。量的光纖通信。 (4)按套塑類型分類按套塑類型分類緊套光纖與松套光纖緊套光纖與松套光纖1)緊套光纖緊套光纖上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光

24、纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)緊套光纖是指二次、三次涂覆層與一次涂覆層及光纖的纖芯、包層等緊套光纖是指二次、三次涂覆層與一次涂覆層及光纖的纖芯、包層等緊密地結(jié)合在一起的光纖。目前此類光纖居多。緊密地結(jié)合在一起的光纖。目前此類光纖居多。 未經(jīng)套塑的光纖，其衰耗未經(jīng)套塑的光纖，其衰耗溫度特性本是十分優(yōu)良的，但經(jīng)過套塑溫度特性本是十分優(yōu)良的，但經(jīng)過套塑之后其溫度特性下降。這是因?yàn)樘姿懿牧系呐蛎浵禂?shù)比石英高得多，之后其溫度特性下降。這是因?yàn)樘姿懿牧系呐蛎浵禂?shù)比石英高得多，在低溫時(shí)收縮較厲害，壓迫光纖發(fā)生微彎曲，增加了光纖的衰耗。在低溫時(shí)收縮較厲害，壓迫光纖發(fā)生微彎曲，增加了光纖的衰耗。2)松套光纖松套光纖松套光纖

25、是指經(jīng)過涂覆后的光纖松散地放置在一塑料管之內(nèi)，不再進(jìn)松套光纖是指經(jīng)過涂覆后的光纖松散地放置在一塑料管之內(nèi)，不再進(jìn)行二次、三次涂覆。松套光纖的制造工藝簡單，其衰耗行二次、三次涂覆。松套光纖的制造工藝簡單，其衰耗溫度特性與溫度特性與機(jī)械性能也比緊套光纖好，因此越來越受到人們的重視。機(jī)械性能也比緊套光纖好，因此越來越受到人們的重視。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào) 3.2.2光纜光纜通信光纜的結(jié)構(gòu)是由其傳輸用途、運(yùn)行環(huán)境、敷設(shè)方式等諸多因素決通信光纜的結(jié)構(gòu)是由其傳輸用途、運(yùn)行環(huán)境、敷設(shè)方式等諸多因素決定的。從大的方面講，常用通信光纜分為室內(nèi)光纜和室外光纜兩大類。定的

26、。從大的方面講，常用通信光纜分為室內(nèi)光纜和室外光纜兩大類。由于光纖比較脆弱，極易受到外界的損傷，所以光纖需要進(jìn)行成纜。由于光纖比較脆弱，極易受到外界的損傷，所以光纖需要進(jìn)行成纜。光纖成纜具體的原因有光纖成纜具體的原因有:如果不成纜，過大的張力會(huì)使光纖斷裂。如果不成纜，過大的張力會(huì)使光纖斷裂。與其他元件組合成光纜后，會(huì)具有良好的傳輸性能以及抗拉、抗沖與其他元件組合成光纜后，會(huì)具有良好的傳輸性能以及抗拉、抗沖擊、抗彎曲等機(jī)械性能。擊、抗彎曲等機(jī)械性能?？筛鶕?jù)不同的使用情況，制成不同結(jié)構(gòu)形式的光纜?？筛鶕?jù)不同的使用情況，制成不同結(jié)構(gòu)形式的光纜?？杉尤虢饘倬€，以傳送電能?？杉尤虢饘倬€，以傳送電能。上一

27、頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)1.光纜的結(jié)構(gòu)光纜的結(jié)構(gòu)光纜的基本結(jié)構(gòu)一般由光纖、加強(qiáng)元件、綁帶和外護(hù)層等幾部分構(gòu)成，光纜的基本結(jié)構(gòu)一般由光纖、加強(qiáng)元件、綁帶和外護(hù)層等幾部分構(gòu)成，如圖如圖3-8所示所示。另外，根據(jù)需要還有防水層、緩沖層、絕緣金屬導(dǎo)線。另外，根據(jù)需要還有防水層、緩沖層、絕緣金屬導(dǎo)線填充物等。填充物等。光纜的分類光纜的分類如表如表3-1所示所示。室外光纜的基本結(jié)構(gòu)有室外光纜的基本結(jié)構(gòu)有:層絞式、中心管式、骨架式層絞式、中心管式、骨架式)每種基本結(jié)構(gòu)中每種基本結(jié)構(gòu)中既可放置分離光纖，亦可放置帶狀光纖。既可放置分離光纖，亦可放置帶狀光纖。(1)層絞式光纜

28、層絞式光纜層絞式光纜端面層絞式光纜端面如圖如圖3-9所示所示。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)層絞式光纜結(jié)構(gòu)是由多根二次被覆光纖松套管層絞式光纜結(jié)構(gòu)是由多根二次被覆光纖松套管(或部分填充繩或部分填充繩)繞中心繞中心金屬加強(qiáng)件絞合成圓形的纜芯，纜芯外先縱包復(fù)合鋁帶，并擠上聚乙金屬加強(qiáng)件絞合成圓形的纜芯，纜芯外先縱包復(fù)合鋁帶，并擠上聚乙烯內(nèi)護(hù)套，再縱包阻水帶和雙面覆膜皺紋鋼烯內(nèi)護(hù)套，再縱包阻水帶和雙面覆膜皺紋鋼(鋁鋁)帶，再加上一層聚乙?guī)?，再加上一層聚乙烯外護(hù)層組成。烯外護(hù)層組成。層絞式光纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)層絞式光纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):光纜中容納的光纖數(shù)量多光纜中容納的光纖數(shù)量

29、多;光纜中光纖余長易光纜中光纖余長易控制控制;光纜的機(jī)械、環(huán)境性能好光纜的機(jī)械、環(huán)境性能好;適宜于直埋、管道敷設(shè)，也可用于架適宜于直埋、管道敷設(shè)，也可用于架空敷設(shè)。空敷設(shè)。 (2)中心管式光纜中心管式光纜上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)中心管式光纜中心管式光纜如圖如圖3-10所示所示，是由一根二次光纖松套管或螺旋形光纖，是由一根二次光纖松套管或螺旋形光纖松套管，無絞合直接放在纜的中心位置，縱包阻水帶和雙面涂塑鋼松套管，無絞合直接放在纜的中心位置，縱包阻水帶和雙面涂塑鋼(鋁鋁)帶，兩根平行加強(qiáng)圓磷化碳鋼絲或玻璃鋼圓棒位于聚乙烯護(hù)層中帶，兩根平行加強(qiáng)圓磷化碳鋼絲或

30、玻璃鋼圓棒位于聚乙烯護(hù)層中組成的。按松套管中放入的是分離光纖、光纖束還是光纖帶，中心管組成的。按松套管中放入的是分離光纖、光纖束還是光纖帶，中心管式光纜分為分離光纖的中心管式光纜或光纖帶中心管式光纜等。式光纜分為分離光纖的中心管式光纜或光纖帶中心管式光纜等。中心管式光纜的優(yōu)點(diǎn)中心管式光纜的優(yōu)點(diǎn):光纜結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝簡捷，光纜截面小、光纜結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝簡捷，光纜截面小、重量輕，適宜架空敷設(shè)，也可用于管道或直埋敷設(shè)。中心管式光纜的重量輕，適宜架空敷設(shè)，也可用于管道或直埋敷設(shè)。中心管式光纜的缺點(diǎn)缺點(diǎn):纜中光纖芯數(shù)不宜過多纜中光纖芯數(shù)不宜過多(如分離光纖為如分離光纖為12芯、光纖束為芯、光纖束為

31、36芯、光芯、光纖帶為纖帶為216芯芯)，松套管擠塑工藝中松套管冷卻不夠，成品光纜中松套，松套管擠塑工藝中松套管冷卻不夠，成品光纜中松套管會(huì)出現(xiàn)后縮，光纜中光纖余長不易控制等。管會(huì)出現(xiàn)后縮，光纜中光纖余長不易控制等。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)中心管式帶狀光纜結(jié)構(gòu)為大芯數(shù)光纜提供了最經(jīng)濟(jì)有效的配置，以中心管式帶狀光纜結(jié)構(gòu)為大芯數(shù)光纜提供了最經(jīng)濟(jì)有效的配置，以4, 6, 8, 12光纖帶為基帶，可生產(chǎn)光纖帶為基帶，可生產(chǎn)48216芯各種芯數(shù)不同規(guī)格的帶狀光芯各種芯數(shù)不同規(guī)格的帶狀光纜。光纖帶號(hào)由纜。光纖帶號(hào)由118個(gè)數(shù)字字母噴印在光纖帶上予以識(shí)別。個(gè)數(shù)字字母

32、噴印在光纖帶上予以識(shí)別。(3)骨架式光纜骨架式光纜目前，骨架式光纜在國內(nèi)僅限于干式光纖帶光纜，即將光纖帶以矩陣目前，骨架式光纜在國內(nèi)僅限于干式光纖帶光纜，即將光纖帶以矩陣形式置于形式置于U形螺旋骨架槽或形螺旋骨架槽或SZ螺旋骨架槽中，阻水帶以繞包方式纏繞螺旋骨架槽中，阻水帶以繞包方式纏繞在骨架上，使骨架與阻水帶形成一個(gè)封閉的腔體在骨架上，使骨架與阻水帶形成一個(gè)封閉的腔體(如圖如圖3-11所示所示)。當(dāng)。當(dāng)阻水帶遇水后，吸水膨脹產(chǎn)生一種阻水凝膠屏障。阻水帶外再縱包雙阻水帶遇水后，吸水膨脹產(chǎn)生一種阻水凝膠屏障。阻水帶外再縱包雙面覆塑鋼帶，鋼帶外擠上聚乙烯外護(hù)層。面覆塑鋼帶，鋼帶外擠上聚乙烯外護(hù)層。

33、上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào) 骨架式光纖帶光纜的優(yōu)點(diǎn)骨架式光纖帶光纜的優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、纜徑小、纖芯密度大結(jié)構(gòu)緊湊、纜徑小、纖芯密度大(上千芯至上千芯至數(shù)千芯數(shù)千芯)，接續(xù)時(shí)無須清除阻水油膏、接續(xù)效率高。缺點(diǎn)，接續(xù)時(shí)無須清除阻水油膏、接續(xù)效率高。缺點(diǎn):制造設(shè)備復(fù)制造設(shè)備復(fù)雜雜(需要專用的骨架生產(chǎn)線需要專用的骨架生產(chǎn)線)、工藝環(huán)節(jié)多、生產(chǎn)技術(shù)難度大等。、工藝環(huán)節(jié)多、生產(chǎn)技術(shù)難度大等。2.光纜型號(hào)及識(shí)別光纜型號(hào)及識(shí)別光纜型號(hào)是識(shí)別光纜規(guī)格程式和用途的代號(hào)，光纜型號(hào)是識(shí)別光纜規(guī)格程式和用途的代號(hào)，如圖如圖3-12所示所示。 (1)光纜的型號(hào)光纜的型號(hào)光纜的型號(hào)由分

34、類、加強(qiáng)構(gòu)件、派生、護(hù)套、外護(hù)套五個(gè)部分組成，光纜的型號(hào)由分類、加強(qiáng)構(gòu)件、派生、護(hù)套、外護(hù)套五個(gè)部分組成，如圖如圖3-13所示所示。下面對(duì)各部分代號(hào)表示的內(nèi)容做詳細(xì)說明下面對(duì)各部分代號(hào)表示的內(nèi)容做詳細(xì)說明:1)分類代號(hào)分類代號(hào)上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)2)加強(qiáng)構(gòu)件代號(hào)加強(qiáng)構(gòu)件代號(hào)3)派生特征代號(hào)派生特征代號(hào)上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)4)護(hù)套代號(hào)護(hù)套代號(hào)5)外護(hù)套代號(hào)外護(hù)套代號(hào)上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào) (2)規(guī)格規(guī)格光纜的規(guī)格是由光纖和導(dǎo)電芯線的有關(guān)規(guī)格組成。光纜的規(guī)格是由光

35、纖和導(dǎo)電芯線的有關(guān)規(guī)格組成。1)光纜規(guī)格的構(gòu)成格式光纜規(guī)格的構(gòu)成格式(如圖如圖3-14所示所示)光纖的規(guī)格與導(dǎo)電芯線的規(guī)格之間用光纖的規(guī)格與導(dǎo)電芯線的規(guī)格之間用“+”號(hào)隔開。號(hào)隔開。 2)光纖規(guī)格的構(gòu)成光纖規(guī)格的構(gòu)成光纖的規(guī)格由光纖數(shù)和光纖類別組成。如果同一根光纜中含有兩種或光纖的規(guī)格由光纖數(shù)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)格兩種以上規(guī)格(光纖數(shù)和類別光纖數(shù)和類別)的光纖時(shí)，中間應(yīng)用的光纖時(shí)，中間應(yīng)用“+”號(hào)連接。號(hào)連接。光纖數(shù)的代號(hào)用光纜中同類別光纖的實(shí)際有效數(shù)目的數(shù)字表示。光纖數(shù)的代號(hào)用光纜中同類別光纖的實(shí)際有效數(shù)目的數(shù)字表示。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及

36、型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖類別的代號(hào)應(yīng)采用光纖產(chǎn)品的分類代號(hào)表示，按光纖類別的代號(hào)應(yīng)采用光纖產(chǎn)品的分類代號(hào)表示，按IEC60793-2 (1998)光纖第光纖第2部分部分:產(chǎn)品規(guī)范產(chǎn)品規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用大寫等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用大寫A表示多模光纖，表示多模光纖，大寫大寫B(tài)表示單模光纖，再以數(shù)字和小寫字母表示不同類型光纖。多模表示單模光纖，再以數(shù)字和小寫字母表示不同類型光纖。多模光纖光纖見表見表3 -2，單模光纖，單模光纖見表見表3-3。3)導(dǎo)電芯線的規(guī)格導(dǎo)電芯線的規(guī)格導(dǎo)電芯線規(guī)格的構(gòu)成應(yīng)符合有關(guān)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中銅芯線規(guī)格構(gòu)成的規(guī)導(dǎo)電芯線規(guī)格的構(gòu)成應(yīng)符合有關(guān)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中銅芯線規(guī)格構(gòu)成的規(guī)定。定。 3. 2

37、. 3光纜端別及纖序識(shí)別光纜端別及纖序識(shí)別1.光纜中光纖色譜光纜中光纖色譜光纖排列以光纖排列以12芯為一束，每束光纖按芯為一束，每束光纖按表表3 -4所列顏色順序區(qū)分。所列顏色順序區(qū)分。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)多芯光纜把不同顏色的光纖放在同一束管中成為一組，這樣一根多芯多芯光纜把不同顏色的光纖放在同一束管中成為一組，這樣一根多芯光纜里就可能有好幾個(gè)束管。正對(duì)光纜橫截面，把紅束管看作光纜的光纜里就可能有好幾個(gè)束管。正對(duì)光纜橫截面，把紅束管看作光纜的第一束管，順時(shí)針依次為本色一、本色二、本色三第一束管，順時(shí)針依次為本色一、本色二、本色三。一最后一根是。一最

38、后一根是綠束管。綠束管。如圖如圖3-15所示所示。 2.光纜的端別光纜的端別要正確地對(duì)光纜進(jìn)行接續(xù)、測(cè)量和維護(hù)工作，必須首先掌握光纜的端要正確地對(duì)光纜進(jìn)行接續(xù)、測(cè)量和維護(hù)工作，必須首先掌握光纜的端別判別和纜內(nèi)光纖纖序的排列方法，因?yàn)檫@是提高施工效率、方便日別判別和纜內(nèi)光纖纖序的排列方法，因?yàn)檫@是提高施工效率、方便日后維護(hù)所必需的。后維護(hù)所必需的。光纜中的光纖單元、單元內(nèi)光纖，均采用全色譜或領(lǐng)示色來標(biāo)識(shí)光纜光纜中的光纖單元、單元內(nèi)光纖，均采用全色譜或領(lǐng)示色來標(biāo)識(shí)光纜的端別與光纖序號(hào)。的端別與光纖序號(hào)。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)其色譜排列和所加標(biāo)志色，在各國

39、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定，因此各個(gè)國家其色譜排列和所加標(biāo)志色，在各國產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定，因此各個(gè)國家的產(chǎn)品不完全一致。的產(chǎn)品不完全一致。(1)對(duì)于新光纜對(duì)于新光纜紅點(diǎn)端為紅點(diǎn)端為A端，綠點(diǎn)端為端，綠點(diǎn)端為B端端;光纜外護(hù)套上的長度數(shù)字小的一端為光纜外護(hù)套上的長度數(shù)字小的一端為A端，另外一端即為端，另外一端即為B端。端。(2)對(duì)于舊光纜對(duì)于舊光纜因?yàn)槭桥f光纜，此時(shí)紅、綠點(diǎn)及長度數(shù)字均有可能看不清楚了因?yàn)槭桥f光纜，此時(shí)紅、綠點(diǎn)及長度數(shù)字均有可能看不清楚了(施工施工過程中摩擦掉了過程中摩擦掉了)，其判斷方法是，其判斷方法是:面對(duì)光纜端面，若同一層中的松套面對(duì)光纜端面，若同一層中的松套管顏色按藍(lán)、橙、綠、棕、灰

40、、白順時(shí)針排列，則為光纜的管顏色按藍(lán)、橙、綠、棕、灰、白順時(shí)針排列，則為光纜的A端，反端，反之則為之則為B端。端。上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào) 3.通信光纜中的纖序排定通信光纜中的纖序排定光纜中的松套管單元光纖色譜分為兩種，一種是光纜中的松套管單元光纖色譜分為兩種，一種是6芯的，另一種是芯的，另一種是12芯的，前者的色譜排列順序?yàn)樗{(lán)、橙、綠、棕、灰、白，后者的色譜芯的，前者的色譜排列順序?yàn)樗{(lán)、橙、綠、棕、灰、白，后者的色譜排列順序?yàn)樗{(lán)、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉紅、天藍(lán)。排列順序?yàn)樗{(lán)、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉紅、天藍(lán)。 若為若為6

41、芯單元松套管，則藍(lán)色松套管中的藍(lán)、橙、綠、棕、灰、自芯單元松套管，則藍(lán)色松套管中的藍(lán)、橙、綠、棕、灰、自6根纖對(duì)應(yīng)根纖對(duì)應(yīng)16號(hào)纖號(hào)纖;緊扣藍(lán)色松套管的橙色松套管中的藍(lán)、橙、綠、棕、緊扣藍(lán)色松套管的橙色松套管中的藍(lán)、橙、綠、棕、灰、自灰、自6根纖對(duì)應(yīng)根纖對(duì)應(yīng)712號(hào)纖，號(hào)纖，依此類推，直至排完所有松套管中依此類推，直至排完所有松套管中的光纖為止。的光纖為止。若為若為12芯單元松套管，則藍(lán)色松套管中的藍(lán)、橙、綠、棕、灰、自、芯單元松套管，則藍(lán)色松套管中的藍(lán)、橙、綠、棕、灰、自、紅、黑、黃、紫、粉紅、天藍(lán)紅、黑、黃、紫、粉紅、天藍(lán)12根纖對(duì)應(yīng)根纖對(duì)應(yīng)112號(hào)纖號(hào)纖;上一頁 下一頁返回3. 2光纖光纜的結(jié)構(gòu)及型號(hào)光纖光纜