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1、最新光纤光缆基础知识培训资料光纤光缆知识培训资料1.1 什么是光缆用适当的材料和缆结构，对通信光纤进行收容保护，使光纤免受机械和环境的影响和损害，适应不同场合使用。1.2 影响光纤性能和寿命的因素A） 应力：导致光纤断裂或衰减增加B） 水和潮气：使光纤易于断裂（变脆），影响寿命C）氢气（压）：光纤在一定具有压力的氢气作用下，光纤衰减曲线会在1240nm处产生突变的吸收峰，使1310nm及1550nm波长处的衰减明显增加。1.3 光缆设计的基本原则针对光纤的弱点，光缆设计应遵循以下原则：A）为光纤提供机械保护，使光纤在各种环境下免受应力；B）必须防止水分和潮气侵入；C） 必须避免光缆中产生氢气，

2、尤其避免形成氢压。1.4 光缆的基本性能包括：光缆中的光纤传输特性、光缆的机械特性、光缆的环境特性和光缆的电气特性1.5 光缆机械性能的实现A）加强芯主要抗拉元件B）套管将光纤外界隔绝，提供最基本的保护C）余长控制二套及成缆D）金属带纵包防潮、防水、抗侧压、抗冲击E）护套抗侧压、抗冲击、抗弯曲1.6 光缆的防潮措施A）径向防水纤膏及缆膏填充、金属带纵包、PE护套B）轴向防水纤膏及缆膏填充、阻水环、阻水带、阻水纱、单根加强芯1.7 光缆避免形成氢压的措施A）氢气源于光缆材料B）严格挑选材料，控制材料析氢量，控制不同材料间的反应析氢C）特别是金属件的析氢控制（镀锌钢丝加强芯的禁用）1.8 光缆的分

3、类A） 按光纤在光缆中的状态分：紧结构、松结构、半松半紧结构B） 按缆芯结构分：中心管式、层绞式、骨架式C） 按光缆敷设条件分：架空、管道、直埋和水底光缆D） 按光缆使用环境场合分：室外光缆、室内光缆1.9 光缆的相关标准A） 国际标准IEC60794（IEC-International Electrotechnical Commission）ITU-T K.25（ITU-International Telecommunications Union）IEEE P1222（IEEE- Institute of Electrical and Electronics Engineers）B） 国内标

4、准国家标准GB/T 7424.1-1998行业标准 YD/T1.10 光缆的寿命光缆的寿命主要由两方面决定：一是光缆所使用的材料寿命，另一是光缆中光纤的寿命。光缆材料寿命包括，光缆所使用各种材料本身寿命和它们之间之间相互作用对寿命的影响。光缆中光纤寿命，则主要由光纤在其服务期间所受到的应力（应变）确定。二、光缆生产工艺及设备 （10）2.1 光缆生产的主要工序依次为光纤着色、二次套塑、缆芯绞合、护层、测试和包装。2.2主要光缆设备种类及数量名称型号数量用途着色机芬兰OFC-506光纤着色二次套塑机芬兰OFC-407生产光纤套管SZ绞合线芬兰OFC-704绞合套管护套线芬兰OFC-9010光缆护

5、套120头纺伦丝铠装机美国TPC公司1生产ADSS纺纶铠装带状光缆生产线日本住友1生产骨架式带状光缆成带机日本住友1生产光纤带2.3 光纤着色工艺光纤着色采用紫外光固化油墨，其基本成分为：丙烯酸盐+光固化剂+颜料，着色厚度为35m。2.4 二次套塑工艺二次套塑就是选用合适的高分子材料（PBTP，聚对苯二甲酸丁二醇酯），采用挤塑方法，在合理的工艺条件下，给光纤套上一个合适的与光纤长度相等的松套管，并同时在松套管中注入触变型纤膏。松套管（相对于光纤的）余长范围为：0.2%2.5 缆芯绞合工艺将多根松套管或填充绳按一定的绞合节距绞合在加强芯周围，并填充缆膏，主要目的在于：A） 增加光缆的可弯曲度B）

6、 提高光缆的抗拉能力，改善光缆的温度特性2.6 护层工艺按照光缆的使用环境，在缆芯外加上不同的保护层，以便对光纤进行更好的保护；包括：金属带（钢带、铝带）纵包，内护套及外护套。护层作为光缆抵御外界各种特殊复杂环境的作用的保护层必须具有优良的机械性能、环境性能、化学性能。护套材料主要采用MDPE（中密度聚乙烯）。2.7 生产中光缆测试项目在着色、二套、成缆、护层工艺后均作光纤衰减（1310nm和1550nm）测试，G.655光纤在入库前加测每根光纤的PMD。2.8 不同PE护套材料的比较LDPE：低密聚乙烯，柔顺性和延伸性较好；HDPE：高密聚乙烯，较好的刚性、韧性以及较大的抗张强度，而且模量大

7、，耐磨性好；LLDPE：线性低密聚乙烯，性能介于LDPE和HDPE之间，兼有LDPE的柔韧性和HDPE的优良的抗张强度；MDPE：中密聚乙烯，较好的耐环境应力开裂性、刚性、耐热性和耐低温性，但熔体粘度高，加工性能差。2.9 喷字和印字的比较印字是利用印模将色带压到缆皮上，会在缆皮上形成微小压痕，但不会对光缆性能产生影响；喷字是将颜料用喷码机喷到缆皮表面，不会破坏缆皮。因此，从耐磨的角度来看，印字要优于喷字。一般情况下，印字多用于室外光缆（PE缆皮），喷字多用于室内光缆（PVC缆皮）。2.10 无卤阻燃护套材料无卤阻燃护套料是无毒无烟的洁净阻燃材料，遇火燃烧时，护套料中添加的无机阻燃剂Al(OH

8、)3、Mg(OH)2在燃烧时会释放出结晶水，吸收大量热量，抑制燃烧护套料的温度上升，从而阻止燃烧。四、松套层绞光缆 （14）4.1 套管色谱（新标准）A） 国标全色谱：蓝橙绿棕灰白红黑黄紫粉红水绿B） 领示色谱：红绿填充绳或套管的领示色谱（F/T领示色谱）为长飞的标准领示色谱，其具体规定见下面：a. 若缆内有两根或两根以上的填充绳时，采取红绿填充绳领示，套管全为本色，除了领色的填充绳外，其余的填充绳也全为本色。b. 若缆内只有一根填充绳时，采取一根红色填充绳和一根绿色套管领示，除了领色的绿套管外，其余的套管全为本色。c. 若缆内没有填充绳时，采取红绿套管领示，除了领色的红绿套管外，其余的套管全

9、为本色。4.2套管内光纤的排列（新标准）A）国标全色谱套管内光纤的排列：一般以国标全色谱套管排列顺序（蓝橙绿棕灰白红黑黄紫粉水绿）先排6纤/管（2.1MM套管）或12纤/管（2.6MM套管），后排先排4纤/管（2.1MM套管）或10纤/管（2.6MM套管）；B）领示色谱套管内光纤的排列：F/T领示色谱套管内光纤的排列一般以红绿本色为顺序，先排6纤/管（2.1MM套管）或12纤/管（2.6MM套管）,后排先排4纤/管（2.1MM套管）或10纤/管（2.6MM套管）。4.3套管和填充绳的排列（新标准）A）国标全色谱套管排列：蓝橙绿棕灰白红黑黄紫粉水绿套管和可能有的本色填充绳按顺时针方向排列为A端；

10、反之为B端；B）F/T领示色谱排列：以红色的填充绳或套管、绿色的填充绳或套管、大芯数的本色套管、小芯数的本色套管和本色填充绳为顺序，按顺时针方向排列为A端。反之为B端。4.4 普通松套层绞光缆的护套厚度（新标准）96芯及以下的GYTA、GYTS、GYFTA、GYFTS的PE护套厚度长飞标准从原标称2.0mm改为1.8mm；平均值从1.9mm改为1.6mm；最小值从1.8mm改为1.5mm；其它型号普通松套层绞光缆的护套厚度为标称2.0mm；平均1.9mm；最小1.8mm。4.5 松套管直径 vs. 光纤芯数松套管内径/外径（mm）最大光纤芯数1.5/2.162.0/2.6124.6 加强芯直径

11、 vs. 光缆抗拉强度加强芯直径（mm）光缆抗拉强度（N，长期/短期）金属加强芯（磷化钢丝）1.6600/15002.251000/3000非金属加强芯（FRP）2.8600/15003.71000/30004.7 光缆类型与机械强度光缆类型抗拉强度（N）抗压强度（N）长期短期长期短期GYTA60015003001000GYTS60015003001000GYTY53, GYTA531000300010003000GYTY53+33, GYTA53+33, GYTA33（1T水缆）40001000030005000GYTY53+33, GYTA53+33, GYTA33（2T水缆）100002

12、000030005000GYTY53+33, GYTA53+33（4T水缆）2000040000500080004.8 非金属加强芯光缆产品系列非金属加强芯结构光缆包括：GYFTY- 4144芯、GYHTY- 436芯、GYFTA- 4144芯、GYHTA- 436芯、GYFTY53- 4144芯、GYFTA53- 4144芯。4.9 全非金属光缆标准结构A）GYFTY（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为1000N芯数单元数加强芯FRP直径(mm)标称短期拉力(N)护套厚度 (mm)2-36F小7单元2.81500护套总厚度标称2.0,平均1.9,最小1.838-48F小8单元3.7标称

13、1500(实际达3000)50-72F大6单元2.8150074-96F大8单元3.7 FRP套塑到4.5 300098-120F大10单元3.7 FRP套塑到6.1 3000122-144F大12单元3.7 FRP套塑到8.1 3000B）GYHTY（有芳纶加强），标称短期压扁力均为1000N芯数单元数加强芯FRP直径(mm)芳纶铠装标称短期拉力(N)护套厚度 (mm)2-36F小6单元2.253220DTEX,6根,放入缆芯与护套之间1500标称2.0,平均1.8,最小1.64.10 非金属加强芯管道光缆标准结构A）GYFTA（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为1000N芯数单元数加

14、强芯FRP直径(mm)标称短期拉力(N)护套厚度 (mm)标称1.8,平均1.6,最小1.52-36F小7单元2.8150038-48F小8单元3.7标称1500(实际达3000)50-72F大6单元2.8150074-96F大8单元3.7 FRP套塑到4.5 300098-120F大10单元3.7 FRP套塑到6.1 3000标称2.0,平均1.9,最小1.8122-144F大12单元3.7 FRP套塑到8.1 3000B）GYHTA（有芳纶加强），标称短期压扁力均为1000N芯数单元数加强芯FRP直径(mm)芳纶铠装标称短期拉力(N)护套厚度(mm)2-36F小6单元2.253220DTE

15、X, 6根,放入缆芯与铝带之间1500标称1.8,平均1.6,最小1.54.11 非金属加强芯直埋光缆标准结构A）GYFTA53（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为3000N芯数单元数加强芯FRP直径(mm)短期拉力 (N)护套厚度 (mm)2-48F小8单元3.73000内护标称1.0,外护标称2.0.50-96F大8单元3.7 FRP套塑到4.5 300098-120F大10单元3.7 FRP套塑到6.1 3000122-144F大12单元3.7 FRP套塑到8.1 3000B）GYFTY53（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为3000N芯数单元数加强芯FRP直径(mm)短期拉

16、力 (N)护套厚度 (mm)2-48F小8单元3.73000内护标称1.0,外护标称2.0.50-96F大8单元3.7 FRP套塑到4.5 300098-120F大10单元3.7 FRP套塑到6.1 3000122-144F大12单元3.7 FRP套塑到8.1 30004.12 关于小7单元非金属加强芯光缆经调整，36芯以下GYFTY和GYFTA两种产品的结构改为小7单元的结构小7单元结构的中心加强芯采用2.8MM的FRP，短期拉力可达1500N，满足国标和行标的要求。以前所采用的小6单元的结构（加强芯为2.25MM的FRP）其短期拉力只能满足1000N，不满足标准要求。为了达到要求，此前我们

17、或采用小8单元（中心加强芯为3.7MM的FRP）结构，或采用小6单元加芳纶的GYHTY或GYHTA结构，成本较高。为降成本，此后36芯以下的GYFTY和GYFTA均采用小7单元结构。本来小7单元结构可以覆盖42芯以下的芯数，但为了工艺上填充油膏的方便，所以小7单元结构只生产到36芯以下。36芯以上(3848芯)采用小8单元结构。4.13 松套层绞光缆描述例：GYTA53：是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的松套管中，套管内填充阻水化合物。缆芯的中心是一根金属加强芯，对于某些芯数的光缆来说，金属加强芯外还需挤上一层聚乙烯。松套管（和填充绳）围绕中心加强芯绞合成紧凑和圆形的缆芯，缆芯内的缝隙

18、充以阻水填充物。涂塑铝带（APL）纵包后挤上一层聚乙烯内护层，双面涂塑钢带（PSP）纵包后聚乙烯外护套成缆。4.14 光纤 vs. 普通松套层绞光缆结构光纤数钢丝(mm)涂塑钢丝(mm)松套管尺寸(mm)最大套管数4-301.6/1.5/2.1532-362.25/1.5/2.1638-482.253.71.5/2.1850-722.252.82.0/2.6674-962.254.52.0/2.6898-1202.256.12.0/2.610122-1442.258.02.0/2.612146-2162.252.82.0/2.618五、 中心束管光缆 （5）5.1松套层绞式光缆 vs. 中心束

19、管式光缆比较项目松套层绞式光缆中心束管式光缆光纤衰减特性光纤在松套管中得到良好的保护，光缆中每一根光纤的衰减值较为一致当芯数较大时，容易出现部分光纤衰减超标的情况光缆拉伸窗口通过松套管余长参数和松套管绞合节距参数的合理安排，能实现较大的光缆拉伸窗口（5%-8%）通过波状放纤和加大中心束管内径的方式等方式获得光缆拉伸窗口（3%-5%）抗拉性能较大的光缆拉伸窗口保证了光缆出色的抗拉性能（在光缆受到最大拉力时，光纤应变0）一般温度性能较大的光缆拉伸窗口保证了光缆出色的温度性能（光缆在-40+70的温度范围内，衰减变化在0.02dB之间）一般抗压性能良好优良安装使用光纤和松套管由色标区分，识别容易，便

20、于施工和使用所有光纤成束放入中心束管中，当光缆芯数较大时，难于分辨致命缺陷无由于中心束管与外部加强件和护套间无法紧密结合，在使用中容易出现在接头盒处发生中心束管回缩，拉断光纤的现象5.2 中心束管光缆的命名及应用（新标准）GYXTY：Y护套中心束管光缆（非铠、架空）；GYXTW：W护套中心束管光缆（轻铠、架空、管道、直埋）；GYXLT：螺旋管W护套中心束管光缆（轻铠、架空、管道、直埋）。5.3 中心束管光缆结构例： GYXTW光缆是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的松套管中，套管内填充阻水化合物。松套管外用一层双面涂塑钢带纵包，钢带和松套管之间加阻水材料以保证光缆的紧凑和纵向阻水，两侧放

21、置两根平行钢丝后护套成缆。5.4 束管直径 vs. 光纤芯数光纤数松套管尺寸（mm）2-122.0/3.014242.8/4.026363.8/5.038484.8/6.05.5 中心束管光缆束管回缩问题的解决由于束管材料PBTP的热膨胀系数较大，在温度变化时会有明显的热胀冷缩的现象。在光缆结构不够紧密的情况下，以敷设完成的光缆中的中心束管可能发生回缩的现象，导致线路衰减增加甚至断纤。为解决这一问题，长飞公司专门重新设计了中心束管光缆结构，通过采用阻水纱加阻水环的方式，使束管与钢带和护套连接，获得了紧密的光缆结构，从而杜绝了束管回缩的现象。六、光纤带骨架光缆 （11）6.1 骨架带缆产品结构G

22、YDGA光缆的结构如下：单模光纤带放入由高密度聚乙烯（HDPE）制成的骨架槽内，骨架中心是单根钢丝或多股绞合钢丝。在骨架外绕包一层阻水带，双面涂塑铝带（APL）纵包后挤制聚乙烯护套。在铝带与阻水带之间放置撕裂绳以便于护套开剥。6.2骨架式带缆 vs. 松套/束管带缆 骨架式带状松套带状光缆结构骨架式带状最大芯数1000芯3000芯432芯（24芯带）带状纤保护骨架槽适合放置叠带光纤叠带的四周易受力光缆直径300芯光缆19mm600芯光缆23.5mm28mm带状光纤采用4芯、6芯或8芯带为了做成大芯数光缆，只有采用12芯带接续成功率易于接续，每纤接续损耗均匀，成功率高接续效率高，但成功率低，全纤

23、接续损耗不均匀阻水措施可以制作成干式缆，大大方便接续操作松套管内必须填充纤膏，施工不便光缆分歧便于光缆分歧，直通光纤可以不切断分歧困难光缆机械性能抗侧压能力强6.3 光纤带结构使用紫外光固化粘结剂粘结光纤，其结构分为两类：粘边型和包封型 粘边型 包封型6.4 光纤带色谱采用国标领示色谱：领示色采用国标全色谱（蓝橙绿棕灰白红黑黄紫粉红水绿），间隔色为白色（G.652光纤）或水绿（G.655光纤），另：领示色为白色的光纤带色谱为白蓝白红。6.5 骨架带缆的特点A）采用骨架式结构，抗侧压性能好；B）干式的阻水结构，克服传统光缆油膏不易清除的缺点，便于施工和维护；C）光缆相对直径小，节约有限的管孔资源

24、，光缆可扩展至1000-3000芯；D）光纤带在骨架槽内叠放整齐，易于区分；E）螺旋的绞合方式，在骨架槽剪断后，很容易实现光纤分歧；F）300芯以下采用4芯带或6芯带，300芯以上采用6芯带或8芯带，接续效率高，光纤组合方便，可节约光纤资源。6.6 骨架带缆的光学特性由于光纤成带时会受到额外的应力，因此，带缆的光学特性稍劣于单芯光纤，具体指标如下：项目G.652G.655衰减1310nm0.38dB/km1550nm0.25dB/km0.25dB/km温度循环的附加衰减(-40+60)0.1dB/km0.1dB/km6.7带纤的接头损耗带纤的接头损耗较大，为：平均值 0.08dB, 最大值 0

25、.15dB（双向平均值，工厂条件）6.8 骨架带缆的阻水不同填充光缆利用纤膏和缆膏的填充阻水，骨架带缆采用阻水带阻水。阻水带采用聚酯纤维无纺布为基带，在基带上附着吸水树脂。吸水树脂遇水后会迅速吸收水分，其体积会膨胀数百倍甚至上千倍，将光缆中的缝隙填满，达到阻水的目的。长飞的骨架带缆严格按照GB/T 8405.4标准进行了渗水试验，试验结果大大优于标准要求。6.9 骨架带缆产品系列及结构（NEW）光缆型号骨架槽数每槽最大光纤层数钢丝mm光缆直径mm光缆重量kg/km4芯带系列GYDGY-24Xn-4F321.69.0111.0GYDGA-48Xn-4F622.613.0167.0GYDGA-72

26、,96Xn-4F642.613.6180.0GYDGA-144Xn-4F662.614.5208.0GYDGA-216Xn-4F962.618.0282.0GYDGA-288Xn-4F1262.620.5385.0GYDGA-300Xn-4F1362.621.0385.06芯带系列GYDGA-4872Xn-6F342.314.0190.0GYDGA-96120Xn-6F542.614.5220.0GYDGA-120144Xn-6F642.617.0260.0GYDGA-156216Xn-6F662.618.0306.0GYDGA-252324Xn-6F962.621.0440.08芯带系列GY

27、DGA-432,480Xn-8F61071.221.5400.06.10 骨架带缆的肋标骨架带缆采用肋标来标识骨架槽。肋标由三条印在骨架槽上的黑线组成。夹在两个黑线间的骨架槽为1号槽，槽号按照从1号槽至第三条黑线较近的方向递增。递增方向为顺时针，则该段为光缆的A端，逆时针为B端。6.11 骨架带缆为何采用领示色谱带缆中的光纤可采用全色谱或领示色谱标识。其中，全色谱标识规则是光纤带中的光纤为全色谱标识，叠带中的光纤带采用在带上印字来区别。由于骨架带缆此用的光纤带芯数较少，多为4芯、6芯，因而光纤带较窄，不利于在带上清晰印字。因此，采用领示色谱标识。七、ADSS光缆 （14）7.1 ADSS光缆定

28、义ADSS：All Dielectric Self-Supporting Arial Cable，全介质自承式架空光缆，用于电力线路，架空敷设。7.2 ADSS的结构按照最新的国家标准，ADSS光缆可以选择两种基本结构：松套层绞结构和中心束管结构，骨架式结构在标准之列。ADSS光缆为松套层绞结构，同时，松套层绞结构也为绝大多数用户认可，其抗拉、抗压及弯曲特性都十分优越。ADSS光缆从260芯采用专门设计的大5管结构，具有相对较大的光缆拉伸窗口，可实现较大跨踞间的敷设。大于60芯的ADSS光缆可有工艺工程师专门设计。7.3 相关参数A） EDS：everyday stress 每日工作应力，单位：kN；B） MAT：maximum allowed tensile 最大允许工作张力，单位：kN；C） 断裂强度：单位：kN；D） 抗拉元件截面积：芳纶丝的截面积，单位：mm；E） 弹性模量：E-module，单位：kN/mm2（Gpa），指物体在弹