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此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除电网设备技术培训资料(OPGW、ADSS)第一章 光纤基本知识1.1光纤的分类根据不同的分类方法和规则，同一根光纤会有不同的名称。1.1.1按光纤的用途按使用用途，光纤主要分为通信光纤和非通信用光纤两大类。例如：放入各类通信光缆内的光纤是通信光纤；放入胃镜等各类导光、传象束缆用的是非通信光纤。还有些光纤做成光器件既可用于通信，做成传感器也可以用于非通信。1.1.2按光纤的材料按光纤的主体材料，光纤主要可分为石英玻璃光纤、多组份玻璃系光纤和塑料光纤三大类。大部分用于通信的光纤是由纯石英玻璃（二氧化硅）包层、掺杂石英玻璃芯层组成的光纤；胃镜等光纤主要由多组分玻璃制成；塑料制成的光纤主要用于短距离通信和装饰。1.1.3 按光纤的折射率剖面按光纤的折射率分布剖面结构，光纤主要分为阶跃型、渐变（聚焦）型和复杂（三角、多包层）型三大类。1.1.4按传输的模式 按光纤内传输的模式数量，可以将光纤分为多模和单模光纤两大类。 在指定的工作波长范围，当有多个模式（光纤的运动形式）在光纤中同时传输时，这种光纤称为“多模光纤”。“单模光纤”在指定的工作波长范围内只能传输基模（最低阶模）。1.1.5按ITU-T建议国际电信联盟（ITU-T）为通信用光纤制定了统一的光纤标准（G标准）。按照ITU-T关于光纤的建议，将通信用光纤分为G.651、G.652、G.653、G.654、G.655和G.656类光纤，有些类别还细分为若干子类。1.1.6按IEC建议 国际电工委员会（IEC）也为通信用光纤制定了相应标准。按照IEC 关于光纤的建议，将通信光纤分为A1、B1、B2、B3和B4类光纤，有些类别也细分为若干子类。1.1.7按GB/T标准国家标准（GB/T）等采用了IEC标准。1.2光纤结构和传光原理1.2.1光纤结构由内到外，光纤由纤芯、包层、一次涂覆和着色层组成，称为光纤的外结构，见图1.2.1。多模光纤同单模光纤外结构的区别只在于纤芯的尺寸。光纤的内结构则是纤芯的折射率剖面结构。1.2.2光纤的传光原理和传输模式（1）传光原理图1.2.2简单描述了光纤的传光原理。图1.2.2（a）中所示的是多模阶跃型光纤，其纤芯折射率分布是平坦的。在纤芯内传播的若干模式光线基于全反射原理，在纤芯和包层界面多次反射到达终点。由于各个模式的反射次数不同引起的“光程差”在到达终点时造成了“时延差”，使输入的光脉冲到达终点时宽度展宽即降低了带宽能力。图1.2.2（b）中所示的是多模渐变型光纤，其纤芯折射率分布类似于拋物线，近似于透镜的自聚焦形式。在纤芯内传播的若干个模式光线以正弦形式运动，有基本一致的焦点，改变了多模阶跃光纤的时延差，即提高了带宽的能力。但多个模式同时传播引起的碰撞造成了所谓的“模间色散”，使输入的光脉冲到达终点时宽度仍有较大的展宽。图1.2.2（c）中所示的是标准单模光纤，虽然其纤芯折射率分布仍是平坦的。但由于只有一个模式在传播，避免了多模在传播时互相耦合造成的损耗和色散，输入的光脉冲到达终点时损耗和展宽均最小。相比于多模光纤，其单位长度的传输损耗小而带宽能力大，但因纤芯尺寸小，与光源耦合和相互对接的难度增加。（2）光纤模式光波是电磁波，光纤中的电磁场分布遵守麦克斯韦方程。解波动方程可以得到光纤模式特性、场结构、传输常数和截止条件等。在平面介质波导中，以光线传输的导波沿波导曲折前进，所有这些光线均通过波导的平面，并且这些波不是横电波（TE）就是模磁波（TM）。图1.2.3（a）表示基膜（LP01模）在阶跃光纤内的电场分布，图1.2.3（b）则是垂直于光纤横截面的电场分布，图1.2.3（c）是LP01模、LP11模和LP21模垂直于光纤横截面的强度分布。（3）光纤中模数在阶越跃光纤中，传导模数由V参数（或归一化频率）决定，V参数与光纤的结构参数有关，由式1.2.1表达。 （式1.2.1）：工作波长；：纤芯半径；n1：纤芯折射率；n2：包层折射率；：纤芯和包层的相对折射率差；：光纤的数值孔径。当V=2.405时，只有基膜LP01通过纤芯传输，这时的光纤是单模工作，因此有了光纤的截止波长，由式2.2.2得出。1/2(式1.2.2)根据式1.2.1，截止波长为1260nm的标准单模光纤在工作波长1310nm处的V值为2.31；在工作波长为1550nm处的V值为1.96，因而波导较弱。当V=2.405时，传导的模数增长的很快，在阶跃多模光纤中能够支持的模式数量N由式2.2.3表示。 （式1.2.3）图1.2.4示出了几种LP模的归一化传播常数与归一化频率的关系，随着V值的增加，光纤的传输模数也在增加。1.3光纤的主要技术特性光纤的所有特性可归为物理特性、传输特性和环境特性三大类。1.3.1物理特性光纤的物理特性与耦合连接损耗由密切关系，主要特性有：包层直径芯直径包层不圆度芯不圆度芯/包同心度折射率分布模场直径（单模）模场同心度误差（单模）截止波长（单模）数值孔径（多模）1.3.2传输特性光纤的传输特性与中继距离和传输速率及传输容量有关，主要特性有：衰减系数衰减不连续性；色度色散（单膜）偏振膜色散（单模）模式带宽（多模）1.3.3环境特性光纤的环境特性与长期使用的稳定性和工作寿命有关，主要特性有：筛选强度；韦伯尔分布曲线斜率；疲劳因子；衰减温度特性；时延温度特性；1.4光缆中光纤的规格代号根据我国的国标规定，光缆中光纤的规格代号由：光纤数目、光纤类别、光纤主要尺寸参数、传输性能（包括使用波长、衰减系数、模色带宽）及适用温度等五个部分组成，如图1.4.1所示。各组成部分均用代号或数字表示。（1） 光纤数目：光缆中光纤数目用同类别光纤的实际有效阿拉伯数字表示。（2） 光纤类别的代号和意义J：二氧化硅系多模渐变型光纤Z：二氧化硅系多模准实变型光纤X：二氧化硅纤芯塑料包层光纤T：二氧化硅系多模实变型光纤D：二氧化硅系单模光纤:S：塑料光纤（3） 光纤的主要尺寸参数 用阿拉伯数字（含小数点）以微米（m）为单位表示多模光纤的芯径/包层直径或单模光纤的模场直径/包层直径。（4） 传输性能代号 光纤的传输性能代号由使用波长、损耗系数及模式带宽的代号（a、bb、cc三组数字代号）构成。其中a表示使用波长的代号，规定如下：“1”使用波长在0.85m区域；“2”使用波长在1.31m区域；“3”使用波长在1.55m区域；“bb”表示损耗系数的代号，其阿拉伯数字依次为光纤衰减系数值（dB/km）的个位数和十位数。“cc”表示模式带宽的代号，其阿拉伯数字依次是多模光纤模式带宽数值（MHz.km）的千位数和百位数。单模光纤无此项。同一光缆中适用于两种及两种以上波长，并具有不同传输性能时，应同时列出各使用波长的规格代号，并用“/”划开。（5） 适用温度代号及其意义A 适用于-40-+40B 适用于-30-+50C 适用于-20-+60D 适用于-5-+60例如，已知缆内某光纤的型号为“J50/125（12008）C”,其意义：J： 多模渐变型50/125： 芯径50m，包层125m（1）： 工作波长0.85m（.20）：衰减常数2.0 dB/km（08）： 带宽800MHz.KmC： 环境温度-20+60再例如，已知缆内某光纤的型号为“D9/125(208)C”，其意义：D： 单模光纤9/125：模场直径9m，包层125m(2.)：工作波长1.31m（.08）：衰减系数0.8 dB/kmC： 环境温度-20-+601.5光纤的类型和使用在光纤工业发展早期，光纤的传输窗口主要由两个（0.85和1.31微米），后来有了第三个传输窗口（1.55微米）。在技术得到发展的今天，在波长1.26至1.68微米范围内，光纤可以传输的窗口有6个（表2.5.1）。利用波分复用（WDM）技术，每个窗口（波段）可同时传输多个信道。表1.5.1 光纤可以利用的波段波段OESCLU名称初始波段扩展波段短波段常规波段长波段超长波段波长范围（nm）1260-13601360-14601460-15301530-15651565-16251625-1675按照ITU-T关于光纤的建议，目前可以将光纤分为G.651、G.652、G.653、G.654、G.655和G.656六个大类，有的大类还派生出了几个子类。国际电工委员会（IEC）也制定了相应的标准，我国光纤国家标准（GB/T）等采用了IEC规定。1.5.1.G.651类-渐变型多模光纤G.651类光纤可分别或同时工作在1310nm和1550nm波长上，在1310nm处色散值最小（即带宽最大），在1550nm处衰减最低。（1）主要特点和IEC及GB/T的细分IEC和GB/T又进一步按它们的纤芯直径、包层直径、数值孔径的参数细分为A1a、A1b、A1c和A1d四个子类（表2.5.2）表 1.5.2 多模光纤：IEC和GB/T分类IEC分类芯径外径数值孔径A1a501250.200A1b62.51250.275A1c851250.275A1d1001400.316(2)ADSS电力行标对G.651类多模光纤的规定G.651类多模光纤主要用于局域网（LAN）和一部分的接入网引入光缆及室内软光缆。在OPGW中应用的机会相对较小，用在ADSS光缆中的机会可能相对较大一些。因此，在关于ADSS光缆的电力行业标准中对缆内的G.651类多模光纤做了相应的规定（表1.5.3、表1.5.4和表1.5.5）。表：1.5.3 ADSS电力行标：多模光纤的尺寸参数光纤型式纤芯直径（m）包层直径（m）包层不圆度(%)芯/包层同心度（m）涂覆层直径（未着色）（m）着色层直径（m）包层/涂覆层同心度（m）标称值容差标称值容差标称值容差标称值容差A1a503.012.5.022.03245102501512.5A1b62.5表：1.5.4 ADSS电力行标：多模光纤的数值孔径光纤类别A1aA1b数值孔径0.200.02或0.230.020.2750.015表1.5.5 ADSS电力行标：多模光纤的传输特性波长复用情况仅在850nm使用仅在1300nm中使用在850nm和1300nm双波长中使用光纤类别A1aA1bA1aA1bA1aA1b使用波长(nm)850130085013008501300衰减系数级别（最大值）（dB/km）3.03.53.03.50.81.01.50.81.01.52.52.73.00.81.01.23.03.23.50.70.91.5模式带宽级别（最小值）(MHz.km)20050080010020050080020050080010001200200500800100020020040040040040040060040060040060080010001200100016016020020020025030020050020040060010008001.5.2 G.652类-常规单模光纤G.652类光纤也称为非色散位移光纤，是目前应用最广泛的光纤。G652类光纤的主要特点是：在1310nm 工作的波长上，具有较低的衰减和色散；在1550nm的波长上，具有最低的衰减但有较大的正色散。根据色散波长的特性，他主要工作在E（13601460nm）波段和S（14601530）波段；在C（15301565nm）波段的色散较大（18ps/km.nm）,很难以进行以10Gbit/s及以上的DWDM 系统长途运输。ITU-T有进一步把G.652类光纤细分为G.652A、G.652B、G.652C 和G.652D四个子类。ITU-T与IEC和GB/T分类对应关系见表1.5.6。表 1.5.6： ITU-T G.652类与IEC和GB/T对应关系ITU-T分类对应IEC和GB/TG.652AB1.1G.652BB1.1G.652CB1.3G.652DB1.1通常，2.5Gbit/s及以下系统为衰减受限、10Gbit/s及以上系统为色散受限系统。实际上，10Gbit/s及以上系统受限的并不仅是光纤的色度色散，偏振模色散（PMD）的影响更要严重很多，见表1.5.7.。表1.5.7 偏振模色散、传输速率和传输距离的典型关系偏振模色散PS/(km) 1/2不作要求0.500.200.10传输速率Gbit/s最高2.51010（以太网）4010401040传输距离Km4004023000804000400（1）G.652A光纤G.652A光纤的参数与G.652（1996版）是最接近的，因为以前对它的偏振模色散（PMD）性能一直没有要求（包括2000版）。值得注意的是：2003新版中对它的PMD也提出了要求。因而它从原来最高速率2.5Gbit/s变为能支持10Gbit/s系统传输距离达400Km和10Gbit/s以太网40km及40Gbit/s系统传输距离2km。例如：支持ITU-T G.957规定的SDH传输系统；支持ITU-T G.691规定的带光放大的STM-16的单通道SDH传输系统；支持ITU-T G.693规定的10 ITU-T G.957（直到40km）以太网系统和STM-256。（2）G.652B光纤G.652B光纤除了把对衰减的规定延伸到了L波段（1625nm）外，PMD比G.625A低。可支持速率10Gbit/s系统传输距离达3000km以上和40Gbit/s系统传输距离达80km。例如：支持ITU-T G.957规定的SDH传输系统；支持ITU-T G.691规定的带光放大的高至STM-64的单通道SDH系统；支持ITU-T G.692规定的带光放大的高至STM-64的波分复用系统； ITU-T G.693和G.959.1规定对于 STM-256的某些应用。（3）G.652C光纤G.652C光纤又称为低水峰光纤或城域网专用光纤，它消除了1385nm附近OH根离子吸收的损耗峰（俗称水峰），使损耗谱平坦。G.652C具有与G.652A相类似的属性和应用范围，但它在1550nm衰减更低，并可使用在1360-1530nm间的扩展（E）波段和短波（S）段，增加了可用波长范围，使波长复用道数大为增加。使未来城域网应用的理想选择。（4）G.652D光纤G.652D与G.652B有相似的属性和应用范围，但衰减要求与G.652C相同，并允许使用在1360-1530nm（E和S波段）。(5)G.652及其子类光纤的主要技术指标ITU最新（2003）版G.652类光纤的四个子类与1996版、2000版、G.652光纤的主要参数及它们之间的对比见表1.5.8.不难看出：G.652类光纤在演变和优化进程中，其模场直径、几何尺寸控制趋向于更严格；筛选应力趋向于更大，即强度要求更高；在光纤的宏弯损耗不变的前提下，弯曲半径趋向更小；对光纤的PMD更关注，趋向于更低的PMD；对光纤的使用波段趋向于更宽。根据表1.5.8：G.652(96版)是最初步的单模光纤，已不能满足日趋发展的通信需求。在电力架空光缆中仅以G.652来定义常规单模光纤是不完整的；利用G.652类光纤开通10Gbit/s以上的长途传输，须引入色散补偿，并需要更多的光放大器补偿由此导入的插入损耗。（6） 光纤的PMD（偏振模色散）在单模传输过程中，光波的基膜含有两个相互垂直的偏振态，理论上以完全相同的速度传播，没有任何延迟。然而，由于光纤事实上不可能绝对均匀且没有任何内在的或外部（如温度、弯曲、扭曲所致的）应力，这些因素引起了这两个偏振模在单位长度中的时延差。这就是光纤的PMD，即偏振模色散。当传输速率低、距离不大时，PMD对系统的影响微不足道。当速率达10Gb/s及以上时，PMD将成为限制系统性能的因素之一。1.5.3 G.653-色散位移光纤IEC和GB/T把G.653光纤分类命名为B2型光纤。为了充分利用光纤在1550nm波长处的低衰减并克服大的色散，在光纤剖面结构和制造工艺上采取了一些技术措施后，G.653光纤把1310nm处的零色散位移移到了1500nm处，使低衰减和零色散同时出现并与光放大器的工作波长匹配。这种光纤在1550nm波长可不用色散补偿直接开通20Gbit/s系统，非常适合于点对点的长距离、高速率的单通道系统。但是，恰恰是1550nm处的零色散造成了四波混频等非线性效应，使波分复用无法正常进行。除非某种特殊需要，在电力架空光缆中使用的机会很小。1.5.4 G.654-截止波长位移光纤IEC和GB/T把G.654光纤分类命名为B1.2型光纤。G.654光纤也称为1500nm性能最佳光纤，与G.653类似，在光纤剖面结构和制造工艺上采取了一些技术措施后，把截止波长移到靠近1550nm（1310处是多模状态）的1530nm。一般的G.652光纤在1550nm处的V值仅为1.96，而G.654光纤在1550nm处的V值可达2.37，从而在1550nm波长处获得了极低衰减和极好的弯曲性能。这种光纤价格较高，主要用于传输距离很长且不能插入有源器件对衰减要求特别高的无中继海底光缆通信系统。除非某种特殊需要，在电力架空光缆中使用的机会很小。精品文档表1.5.8： ITU-T G.652/G.652A/ G.652B/ G.652C/ G.652D光纤的主要技术指标光纤类别G.652G.652AG.652BG.652CG.652D版本19962000200320002003200020032005模场直径（1310nm），m（910）10%（8.69.5）0.7%（8.69.5）0.7%（8.69.5）0.7%（8.69.5）0.7%（8.69.5）0.7%（8.69.5）0.7%（8.69.5）0.7%包层直径,m12521251125112511251125112511251纤芯同心度误差,m10.80.80.80.80.80.80.8包层不圆度，%22222222光缆截止波长,nm1260或12701260126012601260126012601260筛选应力，GP0.350.690.690.690.690.690.690.69宏弯损耗dB/100圈1.00（1550nm）0.50（1550nm）0.50（1550nm）0.50（1550nm）0.50（16XXnm）0.50（1550nm）0.50（1625nm）0.50（1550nm）0.50（16XXnm）0.50（1550nm）0.50（1625nm）0.50（1550nm）0.50（1625nm）弯曲半径，mm37.537.53037.53037.53030色度色散最小零色散波长, min1300nm1300nm1300nm1300nm1300nm1300nm1300nm1300nm最大零色散波长, max1324nm1324nm1324nm1324nm1324nm1324nm1324nm1324nm零色散波长最大斜率ps/(nm .km)0.0930.0930.0930.0930.0930.0930.0930.093未成缆光纤PMD系数研究中（无规定）不规定注1注1注1注1注1注1衰减系数dB/km1310 nm0.50.50.50.40.40.4不规定不规定1310-1625 nm0.4（注2）0.4（注2）13833 nm注3注31550 nm0.40.40.40.350.350.350.300.301625 nm不要求0.4不规定不规定16XX nm无要求不要求0.40.4PMD系数光纤段数 M研究中202020202020概率 Q%0.010.010.010.010.010.01（注4）2PMDQPS/(km)不规定0.50.50.20.50.50.2注1：ps/（km）：如果对于待定的光缆结构已经知道能支持对光缆PMDQ要求的最大PMD系数，则可以由成缆者来规定可选用的最大的PMD系数。注2：波长区域扩展到1206nm时导入的瑞利散射会增加0.07db/km（相对于1310 nm）,光纤的截止波长应不超过1250nm.注3：1383+/-3nm处的抽验平均衰减值不大于在按照IEC 60793-2-50中规定，经氢气老化试验后单模光纤在1383nm的衰减规定值。注4：PMD系数链路设计最大值。1.5.5 G.653和G.654光纤的主要技术指标虽然在电力通信系统中用G.653和G.654光纤的机会很小，现将这两类光纤主要技术指标列于表1.5.9供参考。表1.5.9： ITU-T G.653光纤和G.654光纤的主要技术指标光纤参数G.653G.6541550nm模场直径（m）（7.88.5）0.8(9.510.5) 0.7包层直径（m）12511251芯同心度误差（m）0.80.8包层不圆度（%）22光缆截止波长（nm）12701530筛选应力(Gps)0.690.69宏弯衰减(dB)（37.5mm半径。100圈)0.5(1550nm)0.5(1550nm)0.5(16XXnm)最小零色散波长min（nm）1500最大零色散波长max（nm）1600零色散波长最大斜率Smax(ps/nm.km)0.0851525-1575nm色散系数最大绝对值ps/(nm.km)3.5特定窗口宽度(nm)251550色散系数最大值ps/(nm.km)201550色散斜率最大值ps/(nm.km)0.070未成缆光纤PMD系数(ps/km)不规定不规定1550nm衰减系数最大值(dB/km)0.350.2216XXnm衰减系数最大值(dB/km)不要求待定光缆段数M2020概率圈Q（%）0.010.01PMD系数线路设计最大值（ps/km）0.50.5注：波长16XX nm.为待定值，但是，XX不会超过25nm.。1.5.6 G.655类非零色散位移光纤IEC和GB/T把G.655类光纤命名为B4类光纤。G.655类光纤也是一种复杂折射率剖面的色散位移光纤，不过在感兴趣的1550nm波长附近不再是零色散而是维持一定量的低色散，以抑制四波混频等非线性效应。是目前新一代适用于光放大、高速率（10Gbit/s以上）、大容量、密集波分复用（DWDM）传输系统的光纤。根据PMD和色散斜率又进一步细分为G.655A、G.655B和G.655C三个子类。（1）G.655A光纤G.655A光纤的参数与G.655（96版）光纤是最接近的，它工作在C波段，支持速率10Gbit/s为基础、信道间隔不小于200GHz的DWDM系统。例如：支持ITU-T G.691规定的带光放大的单通道SDH系统，支持速率STM-64, 信道间隔不小于200GHz的ITU-T G.692带光放大器的波分复用系统；支持ITU-T G.693和ITU-T G.959.1应用。（2）G.655B光纤G.655B光纤的工作波段可在C波段向下延伸到S波段，低色散斜率的还可以向上延伸到L波段。支持速率10Gbit/s为基础，信道间隔100GHz以下的DWDM系统。例如：支持ITU-T G.691、G.693和G.959.1的应用且支持信道间隔不大于100GHz（比G.652A更密）的ITU-T G.692密集波分复用系统。（3）G.655C光纤G.655C光纤与G.655B光纤属性相似，但它的PMD比G.655B要低，支持信道间隔100GHz及以下的N10 Gbit/s系统传输3000km以上或则N40 Gbit/s系统传输80km以上。例如：允许STM-64速率的系统距离比400km长得更多。还允许STM-256速率的G.959.1规定的某些应用。（4）G.655及其子类光纤的主要技术指标G.655及其子类光纤（1996、2000、2003版）的主要技术指标及比对见表1.5.10。G.655（1996版和2000版）光纤的截止波长要求不大于1480nm，新标准（2003版）将三类光纤的截止波长均修订为不大于1450nm，从而扩展了单模使用范围。G.655类光纤在G.652类光纤关注的1310nm波长既不是单模也不考核衰减，所以，各厂商的G.655类光纤在1310nm的参数无相关性。因此不能习惯性地沿用G.652类光纤的方法验收1310nm和1510nm两个波长，更不可用验收1310nm的波长的指标去判断1550nm的相关指标。G.655类光纤不但与G.652类光纤参数有重大差异，各子类间的差别也较大，主要表现在色散。G.655A类光纤只考核C波段而G.655B和G.655C还要考核L波段。在某一频点（如1550nm）上的色散值差异较大。在有些电力架空光缆中已经放置了部分G.655类光纤而且多用于备用，甚至用哪个子类都未作具体要求，有理由相信会产生不同子类的G.655光纤混用的现象。虽然不同类型和不同性能的光纤组合应用可以调节整条光纤线路的色散值和色散斜率，但这是应由设计部门事先通过仔细计算并验证的，不应该是随机的。应根据（或将来）使用的波段、信道密集程度和传输速率选用合适的子类，仅以G.655来定义是不明确、不完整的。1.5.7电力行标对G.655类光纤和G.655类光纤的规定G.652类和G.655类光纤是电力架空光缆中最常用的，因此关于OPGW和ADSS的电力行业标准对这两类光纤做了规定（表1.5.11、表1.5.12和表1.5.13及说明）。1.5.8色散补偿光纤自光纤放大器的出现和成熟并成功的投入商业运行以来，光纤损耗已不再是限制光纤线路传输性能和距离的主要因素，但它对线路中光纤色散导致的脉冲展宽和曾经被人忽视的光纤PMD的影响毫无作为。在1500nm波长，G.652类光纤的色散约为18 ps/nm.km，G.655类光纤的色散约为4.24.5 ps/nm.km。当G.655类光纤用于传输2.5 Gbit/s及以上（如10 Gbit/s）或G.655类光纤用于10 Gbit/s（如40Gb/s）的高速率时，传输衰减可由光纤放大器进行补偿，但传输特性将受光纤线路积累的正色散和偏振模色散限制。色散补偿光纤（Dispersion Compensation fiber,DCF）应运而生，这是一种没有分类号的特殊光纤，也可以把它认为是一种光无源器件。色散补偿光纤一般为负色散（也有正色散的）。其补偿原理是在光纤线路中以一定的间隔插入一段负色散光纤，来补偿G.652和G.655类光纤的正色散，使总色散近似为零。但DCF的色散斜率与G.652类和G.655类不一致，意味着不能在全波段精确补偿；DCF的有效面积和模场直径也偏小，会引起较大的插入损耗。这不但需要严格设计，有时还需要验证，并不是随意串接就可以达标的。表：1.5.11 OPGW和ADSS电力行标：单模光纤的模场直径和尺寸参数光纤型式模场直径（m）包层直径（m）包层不圆度(%)芯/包层同心度（m）涂覆层直径（未着色）（m）着色层直径（m）包层/涂覆层同心度（m）标称值容差标称值容差标称值容差标称值容差B1.18.69.50.7125.012.00.8245102501512.5B4811注：B1.1类光纤的模场直径系1310nm波长的值，B4类光纤系1550nm波长的值。表1.5.12： OPGW和ADSS电力行标：单模光纤的截止波长光纤类别B1.1B4cc(nm)12601480表1.5.13： OPGW和ADSS电力行标：单模光纤的衰减系数和色散特性光纤类别B1.1B4使用波长（nm）131015501550光纤束光纤带光纤束光纤带光纤束最大衰减系数(dB/km)级0.360.400.220.250.22级0.400.450.250.300.25级0.450.500.300.350.30注：上述衰减系数指标是OTDR（Optical time-domian reflectometer）双向测试的平均值。说明：A.单模光纤衰减点不连续性：在1310nm和1550nm波长时，对一光纤连续长度不应有超过0.10dB的不连续点。B.单模光纤的衰减波长特性：对于B1.1光纤，在1285-1330nm波长范围内的衰减值，相对于1310nm波长的衰减值应不超过0.05dB/km.对于B1.1和B4光纤，在1525-1575nm波长范围内的衰减值，相对于1550nm波长的衰减值应不超过0.05dB/km.C.单模光纤的色散特性：B1.1类单模光纤：a)零色散波长0在1300nm至1324nm之间;b) 最大零色散斜率S0max为0.093ps/nm.kmc)12881339nm色散系数最大绝对值：3.5ps/(nm.km);d) 12711360nm色散系数最大绝对值：5.3ps/(nm.km);e)1550nm色散系数最大绝对值：18 ps/(nm.km)2 B4类单模光纤：a)非零色散区：1530nm1565nm;b)非零色散区色散系数最大绝对值：G.655A:0.1 ps/(nm.km) |D|6.0 ps/(nm.km);G.655B:1.0 ps/(nm.km) |D|10 ps/(nm.km);注：对STM-64（10 G/s）的传输系统，还要求光缆链路的偏振模色散系数PMDQ在M=20和Q=0.01%下应不大于0.5ps/.其中M为链路的光缆段数；Q为串接光缆的PMD系数值超过PMDQ的概率的上限。表1.5.14 几种DCF在1550nm的主要参数DCF1DCF2DCF3色散ps/(nm.km)-44.5-52.8-69.5色散斜率ps/(nm.km)-0.080-0.039-0.038损耗（dB/km）0.2690.2610.371模场直径（m）5.15.45.7有效面积（m）19.621.925.5宏弯损耗（dB/m）212631.5.9 G.656光纤G.656与G.656类都是非零色散位移光纤，但G.655类光纤通常用于C+L(1530nm1625nm)波段或S+C（14601565nm），而新提出的G.656光纤可用于S+C+L（14601625nm）波段，因此，G.656光纤被称为宽带光传输用非零色散单模光纤。表1.5.15列出了G.656光纤的主要参数供参考。表1.5.15： G.656光纤主要技术指标参数表述参数值模场直径（1310m）标称值/容差7.0-11.00.7m包层直径标称值/容差125.0+/-1m同心度误差最大0.8m包层不圆度最大2.0%光缆截止波长最大1450nm宏弯损耗在1550nm最大值0.50dB(半径30min/100圈)承受应力最大0.69GPa色度色散系数波长范围为15301565nm0min&*max1460nm&1625nmD min的最小值2 ps/nm.kmD max的最大值14 ps/nm.km未成缆光纤PMDQ最大TBD衰减系数在1550nm最大值0.35dB/km在1460nm最大值0.4 dB/km在1625nm最大值0.4 dB/kmPMDQM20段光缆Q0.01%最大PMDQTBD表1.5.10 ITU-T G.652/G.652A/ G.652B/ G.652C/ G.652D光纤的主要技术指标光纤类别G.655G.655AG.655BG.655CG.652D版本19962000200320002003200020032005模场直径，m（1550nm）波长（811）10%（811）0.7（811）0.7（811）0.7（811）0.7（811）0.7（811）0.7（811）0.7包层直径,m12521251125112511251125112511251纤芯同心度误差,m10.80.80.80.80.80.80.8包层不圆度，%22222222截止波长,nm光缆1480148014501480145014501260跳线148014801480光纤147014701470筛选应力，GPa0.35 常规定为0.690.690.690.690.690.690.690.69宏弯损耗dB/100圈0.50（1580nm）0.50（1550nm）0.50（1550nm）0.50（1550，16XXnm）0.50（1625nm）0.50（1625nm）0.50（1550nm）0.50（1625nm）弯曲半径，mm37.537.53037.5303030C波段色散特性min&max ,nm1530&15651530&15651530&15651530&15651530&15651530&15651300nmDmin&Dmax,ps/nm .km0.1&6.00.1&6.00.1&6.00.1&10.00.1&10.00.1&10.00.1&10.0色散符号正或负正或负正或负正或负正或负正或负正或负正或负Dmax,-Dmin,ps/nm .km5.05.05.0L波段色散特性min&max ,nm无要求无要求无要求待定待定待定待定Dmin&Dmax,ps/nm .km无要求无要求无要求待定待定待定待定色散符号无要求无要求无要求正正或负正或负未成缆光纤PMD系数研究中无要求注1注1注1注1注1衰减系数dB/km1550 nm0.350.350.350.350.350.350.350.3516XXnm无要求0.401625 nm无要求无要求无要求0.400.40光缆链路PMD特性光纤段数 M研究中无要求2020202020概率 ，Q%0.010.010.010.010.01PMD系数链路设计最大值，ps/（km）不要求0.50.50.50.20.2注1：如果对于特定的光缆结构已经知道支持对光缆PMDQ要求的最大PMD系数，则可以由成缆者来规定可选用的最大的PMD系数。第二章 电力架空光缆2.1电力架空线缆综述2.1.1电力架空线缆的类型与电力线平行架空安装的光缆泛指“电力架空光缆”（又被称为“电力光缆”或“电力特种光缆”）。电力架空光缆的研发和应用始于上个世纪八十年代，通过近30年的演化；目前已形成表2.1.1所示的复合型、添加型和附加型三种主要应用形式。表2.1.1： 电力架空光缆的分类序号光缆名称材料分类应用安装形式主要使用场合1光纤复合地线OPGW金属光缆（电力线）复用型新建线路或替换原有地线或相线2光纤复合相线OPPC3金属自承光缆MASS（杆塔）添加型老线路通信改造，在原有杆塔上架设4全介质自承光缆ADSS介质光缆5捆绑光缆ADL（电力线）附加型老线路通信改造，在原有电力线上加挂6缠绕光缆GWWOP（1）光纤复合架空地线（Optical Ground Wire）简称OPGW，属架空地线和光缆的复合型，金属结构，替代或更换传统的架空地（避雷）线安装在电力杆塔顶上。（2）光纤复合相线(Optical Phase Conductor)简称OPPC，属架空裸导（相）线和光缆的复合型，金属结构，替代或更换传统的架空裸导（相）线，通过绝缘子串安装在电力杆塔的导线横担上（3）金属自承光缆(Metal Aerial Self Supporting)简称