光缆教材Word文件下载.docx
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单模光纤：
中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），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和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
B.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。
3.光纤的分类
依据国际电工委员会IEC60793-1-1（1995）《光纤第1部分总规范》光纤的分类方法，按光纤所用材料、折射率分布形状、零色散波长等因素光纤被分为A和B两大类：
A类为多模光纤，B类为单模光纤。
多模光纤分类
类别
材料
类型
A1
玻璃芯/玻璃包层
梯度折射率光纤
A2.1
准阶跃折射率光纤
A2.2
阶跃折射率光纤
A3
玻璃芯/塑料包层
A4
塑料光纤
单模光纤分类
ITU-T
名称
应用场合
B1.1
G.652
非色散位移光纤
最广泛用于数据通信和模拟图象传输媒介，其缺点是工作波长为1550nm时色散系数高达17ps/（nm·
km）阻碍了高速率、远距离通信的发展。
B1.2
G.654
截止波长位移光纤
优点是在1550nm工作波长衰减系数极小，其抗弯曲性能好，主要用于远距离无需插入有源器件的无中继海底光纤通信系统，其缺点是制造困难，价格昂贵。
B1.3
波长段扩展的B1.1
同B1.1
B2
G.653
色散位移光纤
优点是在1550nm工作波长衰减系数和色散系数均很小，最适用于单信道长距离海底系统和陆地通信干线。
B3
色散平坦光纤
优点是在1310～1550nm工作波长范围内低色散。
B4
G.655
非零色散位移光纤
优点是在1550nm处有一低的色散，保证抑制FWM等非线性效应，使得其能用在EDFA和波分复用结合的传输速率在10Gbit/s以上的WDM和DWDM的高速传输系统中
色散补偿光纤
优点是在1550nm工作波长范围内有很大的负色散，其主要用作G.652光纤工作波长由1310nm扩容升级至1550nm进行色散补偿。
三.光纤的几个性能参数
1．衰减
衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，它取决于光纤的工作（波长）类型和长度，并受测量条件的影响。
在波长λ处，一段光纤上相距距离为L的两个横截面1和2之间的衰减A（λ）定义为：
式中：
P1（λ）——在波长为λ时，通过横截面1的光功率；
P2（λ）——在波长为λ时，通过横截面2的光功率。
2．色散
光纤中色散主要是指集中的光能，例如光脉冲经过光纤传输后在光纤输出端发生能量分散，导致传输信号畸变。
在光纤数字通信系统中，由于信号的各频率成分或各模式成分的传输速度不同，信号在光纤中传输一段距离后，将互相散开，脉冲展宽。
严重时，前后脉冲将互相重叠，形成码间干扰，增加误码率，影响了光纤的带宽，限制了光纤的传输容量和传输距离。
色散系数D（λ）是单位长度光纤的波长色散，单位为：
ps/（nm·
km）。
若在波长λ下，单位长度的群时延为τ（λ），则波长色散系数D（λ）下式：
第二部分光缆
一.光缆的分类：
1.按敷设方式分有：
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。
二.光缆的结构：
光缆是由光纤、高分子材料、金属-塑料复合带及金属加强件等共同构成的。
光缆结构设计是根据系统通信容量、使用环境条件、敷设方式、制造工艺等，通过合理选用各种材料来赋予光纤抵抗外界机械作用力、温度变化、水作用等保护。
如图10.2所示的是所用材料种类最多的GYTY53+333层绞式钢带纵包双层钢丝铠装光缆的横截面图。
束管式光缆：
层绞式光缆：
骨架式光纤带光缆：
海底光缆：
三.光缆型号命名
1．型号的组成
型号由型式和规格两大部分组成。
2．型号的组成内容、代号及意义
型式由5个部分构成，各部分均用代号表示，如图：
分类的代号
GY——通信用室（野）外光缆
GM——通信用移动式光缆
GJ——通信用室（局）内光缆
GS——通信用设备内光缆
GH——通信用海底光缆
GT——通信用特殊光缆
加强件的代号
（无符号）——金属加强构件
F——非金属加强构件
缆芯和光缆的派生结构特征的代号
当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表示，其组合代号按下列相应的各代号自上而下的顺序排列。
D——光纤带结构
（无符号）——光纤松套被覆结构
J——光纤紧套被覆结构
（无符号）——层绞结构
G——骨架槽结构
X——缆中心管（被覆）结构
T——油膏填充式结构
（无符号）——干式阻水结构
R——充气式结构
C——自承式结构
B——扁平形状
E——椭圆形状
Z——阻燃
护套的代号
Y——聚乙烯护套
V——聚氯乙烯护套
U——聚氨酯护套
A——铝-聚乙烯粘结护套（简称A护套）
S——钢-聚乙烯粘结护套（简称S护套）
W——夹带平行钢丝的钢-聚乙烯粘结护套（简称W护套）
L——铝护套
G——钢护套
Q——铅护套
外护层的代号
当有外护层时，它可包括垫层、铠装层和外被层的某些部分和全部，其代号用两组数字表示（垫层不需表示），第一组表示铠装层，它可以是一位或两位数字，见下表2-1；
第二组表示外被层或外套，它应是一位数字，见下表2-2。
表2-1铠装层
代号
铠装层
无铠装层
2
绕包双钢带
3
单细圆钢丝
33
双细圆钢丝
4
单粗圆钢丝
44
双粗圆钢丝
5
皱纹钢带
表2-2外被层或外套
外被层或外套
1
纤维外被
聚氯乙烯套
聚乙烯套
聚乙烯套加覆尼龙套
聚乙烯保护管
3．规格
光纤的规格有光纤数和光纤类别组成。
如果同一根光缆中含有两种或两种以上规格（光纤数和类别）的光纤时，中间应用“+”号联接。
光纤数的代号
光纤数的代号用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表示。
光纤类别的代号
多模光纤
分类代号
特性
纤芯直径（μm）
包层直径（μm）
A1a
梯度渐变折射率
50
125
二氧化硅
A1b
准阶跃渐变折射率
62.5
A1c
阶跃渐变折射率
85
A1d
100
140
A2a
突变折射率
单模光纤
G.652非色散位移型
截止波长位移型
色散位移型
G.655非零色散位移型
注：
“B1.1”可简化为“B1”。
4．实例
例1：
金属加强构件、光纤带、松套层绞、填充式、聚乙烯粘结护套通信用室外光缆，包含12根“非零色散位移型”类单模光纤，光缆的型号应表示为：
GYDTY12B4。
例2：
室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、铝-聚乙烯粘结护套，包含24根“非色散位移型”类单模光纤，光缆型号表示为：
GYTA24B1。
此类光缆在广州本地网使用较多。
例3：
室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、铝-聚乙烯粘结护套、皱纹钢带铠装聚乙烯外护层，包含12根“非色散位移型”类单模光纤，光缆型号表示为：
GYTA5312B1。
在广州增派公路、增城三联-金坑路段使用了此型号的光缆。
四.光缆的色谱
光缆的色谱用于分辨光纤序号。
广州本地网光缆的规定色谱：
套管：
红套蓝（绿）尾，中间的套管为白色或无色。
纤芯：
序号
6
7
8
9
10
11
12
颜色
蓝
桔
绿
棕
灰
白
红
黒
黄
紫
粉红
天蓝
有个别前期光缆使用了其他色谱，如：
第三部分连接和检测
一.光缆的连接：
方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接。
1.永久性光纤连接（又叫热熔）：
这种连接是用放电的方法将光纤的连接点熔化并连接在一起。
一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。
其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.01~0.03dB/点。
但连接时，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且连接点也需要专用容器保护起来。
2.应急连接（又叫）冷熔：
应急连接主要是用机械和化学的方法,将两根光纤固定并粘接在一起。
这种方法的主要特点是连接迅速可靠,连接典型衰减为0.1~0.3dB/点。
但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用。
3.活动连接：
活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。
这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。
其典型衰减为1dB/接头。
二.光纤检测：
光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量，减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。
检测方法很多，主要分为人工简易测量和精密仪器测量。
1.人工简易测量：
这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。
它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光，从另一端观察哪一根发光来实现。
这种方法虽然简便，但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。
2.精密仪器测量：
使用光功率计或光时域反射图示仪（OTDR）对光纤进行定
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