第二章 幾種光纖與光纜

1、第二章 光纖與光纜(3),光纜的結(jié)構(gòu)與種類,幾種常用的單模光纖,光纖和光纜的制造,本節(jié)內(nèi)容,光纖接續(xù),光纖的材料,要求：可拉長、拉細(xì)、卷繞；對特定光波長透明；物理上合適，使纖芯折射率與包層折射率僅有稍許差異成為可能。 種類：玻璃纖維、鹵化物玻璃纖維、有源玻璃纖維、硫?qū)倩衔锊ＡЮw維、塑料纖維。,塑料光纖（POF）,塑料光纖的纖芯，既可以是有機(jī)玻璃，也可以是加氟的聚合物。盡管塑料光纖與玻璃光纖相比有更大的光信號衰減，但是它們有更好的韌性，更為耐用。與石英光纖相比，塑料光纖的纖芯直徑要大1020倍，這就使得在連接時(shí)允許有一定的差錯(cuò)，而不犧牲光耦合效率。另外，廉價(jià)的塑料注入成形技術(shù)，可用于制造光連接

2、器、光分路器和收發(fā)設(shè)備。,Fiber Optic Manufacturing,新型MCVD預(yù)制棒車床,改進(jìn)的電爐,光纖拉絲塔主體,制造光纖的注意事項(xiàng),光纖原材料的純度必須很高。 必須防止雜質(zhì)污染，以及氣泡混入光纖。 要正確控制折射率的分布； 正確控制光纖的結(jié)構(gòu)尺寸； 盡量減小光纖表面的傷痕損害，提高光纖機(jī)械強(qiáng)度。,單模光纖的種類,G.652(NDSF) 1310nm波長性能最佳光纖，又稱色散未移位光纖?？晒╇p窗口(1310nm和1550 nm)應(yīng)用，典型的衰減常數(shù)分別為0.30.4dB/km和0.150.25dB/km。 缺點(diǎn)：1310nm處衰減偏大。,不適用于 10Gb/s 以上速率傳輸，但

3、可應(yīng)用于 2.5Gb/s 或以下速率的DWDM。,（G.652是大多數(shù)已安裝的光纖） 低損耗 大色散分布 大有效面積 色散受限距離短 2.5Gb/s系統(tǒng)色度色散受限距離約600km 10Gb/s系統(tǒng)色度色散受限距離約34km,652光纖的特點(diǎn)與應(yīng)用,G.653: 色散位移光纖(DSF)。通過設(shè)計(jì)光纖折射率剖面，將 零色散點(diǎn)移到1550nm窗口，使該窗口同時(shí)具有最小色散、和最小衰減。,G.653的色散,G.653單模光纖（DSF）,降低了1550nm處的衰減(0.18dB/km)，而零色散點(diǎn)仍在1310nm處。由于制造困難，最低衰減光纖十分昂貴。主要應(yīng)用在傳輸距離很長，且不能 插入有源器件的無中

4、繼海底光纖通信系統(tǒng)，且傳輸容量不能太大?，F(xiàn)在很少應(yīng)用。,G.654截止波長位移光纖(CSFG),對G.653的零色散點(diǎn)進(jìn)行了移動(dòng)，使15401565nm內(nèi)色散系數(shù)的上限能抑制FWM的產(chǎn)生。在1550nm窗口有最小衰減系數(shù)和色散系數(shù)。,G.655:非零色散光纖(NZDSF),G.655光纖的色散,G.655單模光纖,光纜,光纜的概念； 光纜的優(yōu)點(diǎn)； 如何安裝； 常用光纜； 敷設(shè)方式。,定義：把光纖和其他元器件組合起來構(gòu)成一體, 這種組合體就是光纜。 作用：為光纖提供可靠的機(jī)械保護(hù)，使之適應(yīng)外部使用環(huán)境，并確保在敷設(shè)和使用過程中光纜中的光纖具有穩(wěn)定可靠的傳輸性能。 制造過程：,光纜的概念,光纜的基

5、本要求,纜內(nèi)光纖不斷裂； 傳輸特性不劣化； 纜徑細(xì)、重量輕； 制造工藝簡單； 施工簡便、維護(hù)方便。,光纜組成,光纜是由光纖、導(dǎo)電線芯、加強(qiáng)芯和護(hù)套等部分組成。一根完整、實(shí)用的光纜，從一次涂敷到最后成纜，要經(jīng)過很多道工序，結(jié)構(gòu)上有很多層次，包括光纖緩沖層、結(jié)構(gòu)件和加強(qiáng)芯、防潮層、光纜護(hù)套、油膏、吸氧劑和愷裝等，以滿足上述各項(xiàng)要求。,光纜的基本結(jié)構(gòu)及作用,光纖：1144根，每根光纖位置不同，顏色不同，便于識別。 導(dǎo)電線芯：進(jìn)行遙遠(yuǎn)供電、遙測、遙控和通信聯(lián)絡(luò)。 加強(qiáng)芯：加大光纜抗拉、耐沖擊的能力，以承受光纜在施工和使用過程中產(chǎn)生的拉伸負(fù)荷。,光纜護(hù)套,作用：保護(hù)纖芯不受外界傷害。 材料：內(nèi)護(hù)套的材料

6、要能經(jīng)受日曬雨淋，不致因紫外線的照射而龜裂，要有一定的抗拉、抗彎能力，能經(jīng)受施工時(shí)的磨損和使用過程中的化學(xué)腐蝕。室內(nèi)光纜可以用聚氯乙烯護(hù)套，室外光纜可用聚乙烯護(hù)套。要求阻燃時(shí)，可用阻燃聚乙烯、阻燃聚氯乙烯等。在濕熱地區(qū)、鼠害嚴(yán)重地區(qū)和海底，應(yīng)用鎧裝光纜。聚氯乙烯護(hù)套適合于架空或管道敷設(shè)，雙鋼帶繞包愷裝和縱包搭接皺紋復(fù)合鋼帶適用于直埋式敷設(shè)，鋼絲鎧裝和鉛包適用于水下敷設(shè)。,光纜的分類,層絞式光纜,從電纜的結(jié)構(gòu)演示而來，在一根松套管內(nèi)放置多根光纖（12芯以下），一個(gè)松套管就是一個(gè)單元。多根松套管圍繞加強(qiáng)芯絞合成一體，加上聚乙烯護(hù)層成為纜芯，松套管內(nèi)充稀油膏，松套管材料為尼龍、聚丙烯或其他聚合物材料

7、。,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、制造容易、光纖密度高、價(jià)格便宜。 缺點(diǎn)：難以保證施工與使用中不受外部側(cè)壓力和內(nèi)部應(yīng)力的影響。,骨架式光纜,在多股鋼絲繩外擠壓開槽硬塑料而成，中心鋼絲繩用于提高抗拉伸和低溫收縮能力，銅線用于公務(wù)聯(lián)絡(luò)。 槽的數(shù)目依光纖數(shù)設(shè)計(jì)，618槽（可放置上千根光纖）。放置一次涂覆光纖，槽內(nèi)填充油膏。,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、耐壓、抗彎性能好。 缺點(diǎn)：制造工藝復(fù)雜。,束管式光纜,中心管內(nèi)放置一次涂覆光纖，可達(dá)近百根，加強(qiáng)件由纜芯中央移到纜芯外部的護(hù)層中。 優(yōu)點(diǎn)：體積小、質(zhì)量輕、成本低.,帶狀式光纜,0,外護(hù)套,優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、光纖密度高，可多根光纖一次接續(xù)。,帶狀光纖,先把若干根光纖排成一排粘合在一起，制成帶狀芯線（光纖帶），每根光纖帶內(nèi)可放置416根光纖，多根光纖帶疊合起來形成一