2-7光纤标准及光缆PPT课件

1、1,2.7.1 光纤标准和应用 目前，国际上单模光纤的标准主要是ITUT的系列： G.650“单模光纤相关参数的定义和试验方法” G.652“单模光纤和光缆特性” G.653“色散位移单模光纤和光缆特性” G.654“截止波长位移型单模光纤和光缆特性 ” G.655“非零色散位移单模光纤和光缆特性” G.656“用于宽带传输的非零色散位移光纤和光缆特性” ITUT对多模光纤的标准是：G.651“50/125m多模渐变折射率光纤和光缆特性,2,G.651 多模渐变型(GIF)光纤，这种光纤在光纤通信发展初期广泛应用于中小容量、中短距离的通信系统。 G.652 常规单模光纤，是第一代单模光纤，其特

2、点是在波长1.31 m色散为零，系统的传输距离只受损耗的限制。目前世界上已敷设的光纤线路90%采用这种光纤。 缺点： 在零色散波长1.31m损耗(0.4 dB/km)不是最小值。 在1.31m光纤放大器投入使用之前，要实现长距离通信系统，只能采用电/光和光/电的中继方式,3,G.653 色散移位光纤，是第二代单模光纤，其特点是在波长1.55m色散为零，损耗又最小。 这种光纤适用于大容量长距离通信系统，特别是20世纪80年代末期1.55m分布反馈激光器(DFB-LD)研制成功，90年代初期1.55m掺铒光纤放大器(EDFA)投入应用，突破通信距离受损耗的限制，进一步提高了大容量长距离通信系统的水

3、平。,4,G.654 1.55m损耗最小的单模光纤，其特点是在波长1.31 m色散为零，在1.55 m色散为1720 ps/(nmkm)，和常规单模光纤相同，但损耗更低，可达0.20 dB/km以下。这种光纤实际上是一种用于1.55 m改进的常规单模光纤， 目的是增加传输距离。 此外还有色散补偿光纤，其特点是在波长1.55 m具有大的负色散。 这种光纤是针对波长1.31m常规单模光纤通信系统的升级而设计的， 因为当这种系统要使用掺铒光纤放大器(EDFA)以增加传输距离时，必须把工作波长从1.31m移到1.55m。用色散补偿光纤在波长1.55 m的负色散和常规单模光纤在1.55 m的正色散相互抵

4、消，以获得线路总色散为零损耗又最小的效果。,5,G.655 非零色散光纤，是一种改进的色散移位光纤。具有常规单模光纤和色散移位光纤的优点。这种光纤在密集波分复用系统和孤子传输系统中使用，实现了超大容量超长距离传输。 G.656 光纤是为了进一步扩展DWDM系统的可用波长范围，在S（14601530 nm）、C（15301565 nm）和L（15651625 nm）波段均保持非零色散的一种新型光纤,6,2.7.2 光纤的制作过程,制造预制棒 用气相沉积法制造一根具有所需折射率分布的预制棒。典型的预制棒长1m，直径2cm，包含具有合适相对尺寸的纤芯和包层。（是预想的光纤，只是尺寸大些） 拉纤成丝

5、使用精密馈送机构将预制棒以合适的速度送入炉中加热，将预制棒熔融后拉成所需尺寸的光纤,7,8,光纤的拉丝过程,9,2.7.3 光缆 为使光纤在运输、安装和敷设中不受损坏、必须成缆。光缆的设计取决于应用场合。总的要求是保证光纤在使用寿命期内能正常完成信息传输任务,光缆实物图,10,1.光缆的结构 光缆的基本结构一般由缆芯、加强构件、填充物和护层等几部分构成，除了这些基本结构之外，根据实际需要，还要有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件,11,1）缆芯 为了进一步保护光纤，增加光纤的强度，一般将带有涂覆层的光纤再套上一层塑料层，通常称为套塑，套塑后的光纤称为光纤芯线。将套塑后且满足机械强度要求的单根或

6、者多根光纤芯线以不同的形式组合起来，就组成了缆芯,12,光缆缆芯的基本结构（基本缆芯组件）大体上有层绞式、骨架式、束管式和带状式四种,13,层绞式结构 层绞式结构光缆，中央部位是加强构件，外部是光缆外护套。光纤围绕在加强芯周围。优点：光缆中容纳的光纤数较多，机械性能、环境性能好，在施工敷设的过程中引起的损耗较小，适宜直埋、管道敷设，也可用于架空敷设。价格便宜，是目前主流的光缆结构,14,骨架式结构 骨架式结构光缆，是先按照一定结构制作出光纤骨架槽，各个槽中放置多根（可达10根）未套塑或已套塑的光纤。优点：结构紧凑、缆径小、光纤密度大（可容纳数千芯光纤），连接效率高，适用于在接入网、局间中继、有

7、线电视网络中作为传输馈线使用。但制造工艺复杂,15,束管式结构 后开发的一种轻型结构，缆芯的基本结构是一根根光纤束，每根光纤束由212根光纤松散的捆扎在一起，最大束数为8，光纤数最多为96芯。 优点：光纤位于中心，受压力小，性能好且寿命长,16,带状式结构 是一种高密度光缆结构，其基本结构是光纤带，每根光纤带内可以放置416根光纤，多根光纤带叠合起来形成一矩形带装块再放入缆芯管内。典型配置为12*12芯。 目前所用光纤带的基本结构有两种：薄型带和密封式带，前者用于少芯数，后者用于多芯数，价格低、性能好,17,2）加强构件 加强构件的作用是增加光缆的抗拉强度，提高光缆的机械性能。 加强构件一般位

8、于光缆的中心，也有位于护层的，称为护层加强构件。表面经常要包有一层塑料，保证加强构件与光纤接触的表面光滑并具有一定的弹性,18,3）护层结构 护层的主要作用是保护缆芯，提高机械性能和防护性能。不同的护层结构适合不同的敷设条件。光缆的护层分为外护层和护套两部分。护套用来防止钢带、加强构件等金属构件损伤光纤；外护层进一步增强光缆的保护作用,19,4）填充结构 填充结构用来提高光缆的防潮性能，在光缆缆间空隙中注入填充物，以防止水汽进入光缆,20,2.光缆的种类 （1）根据传输性能、距离和用途，光缆可分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆。 （2）按光纤的种类可分为多模光缆、单模光缆。 （3）按光

9、纤套塑方法可分为紧套光缆、松套光缆、束管式光缆和带状多芯单元光缆,21,4）按光纤芯数多少可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆、二十四芯光缆等。 （5）按加强件配置方法可分为中心加强构件光缆，分散构件光缆，护层加强构件光缆。 （6）按敷设方式可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆,22,7）按护层材料性质可分为聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层足燃光缆和尼龙防蚁防鼠光缆。 （8）按传输导体、介质状况可分为无金属光缆、普通光缆和综合光缆。 （9）按结构方式可分为扁平结构光缆、层绞式结构光缆、骨架式结构光缆、铠装结构光缆（包括单、双层铠装）和高密度用户光缆等,23

10、,10）目前通信用光缆可分为： 室、野外光缆用于室外直埋、管道、槽道、隧道、架空及水下敷设的光缆。 软光缆具有优良的曲挠性能的可移动光缆。 室（局）内光缆用于室内布放的光缆。 设备内光缆用于设备内布放的光缆。 海底光缆用于跨海洋敷设的光缆。 特种光缆除上述几类之外，作特殊用途的光缆,24,3、光缆的型号 光缆型号由它的型式代号和规格代号构成，中间用一短横线分开。 （1）光缆型式由五个部分组成，如图所示,光缆型式的组成部分,25,图中： ：分类代号及其意义为： GY通信用室（野）外光缆； GR通信用软光缆； 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

11、光缆。 ：加强构件代号及其意义为： 无符号金属加强构件； F非金属加强构件； G金属重型加强构件； H非金属重型加强构件,26,派生特征代号及其意义为： D光纤带状结构； G骨架槽结构； B扁平式结构； Z自承式结构。 T填充式结构。 ： 护层代号及其意义为: Y聚乙烯护层； V聚氯乙烯护层； U聚氨酯护层； A铝-聚乙烯粘结护层； L铝护套； G钢护套； Q铅护套； S钢-铝-聚乙烯综合护套,27,外护层的代号及其意义为： 外护层是指铠装层及其铠装外边的外护层，外护层的代号及其意义如表所示,表 外护层代号及其意义,28,2）光缆规格由五部分七项内容组成，如图所示,光缆的规格组成部分,29,图

12、中： ： 光纤数目用1、2、，表示光缆内光纤的实际数目。 ： 光纤类别的代号及其意义。 J二氧化硅系多模渐变型光纤； T二氧化硅系多模突变型光纤； Z二氧化硅系多模准突变型光纤； D二氧化硅系单模光纤； X二氧化硅纤芯塑料包层光纤； S塑料光纤。 ： 光纤主要尺寸参数 用阿拉伯数（含小数点数）及以m为单位表示多模光纤的芯径及包层直径，单模光纤的模场直径及包层直径,30,带宽、损耗、波长表示光纤传输特性的代号由a、bb及cc三组数字代号构成。 a表示使用波长的代号，其数字代号规定如下： 1波长在0.85m区域； 2波长在1.31m区域； 3波长在1.55m区域。 注意，同一光缆适用于两种及以上波长，并具有不同传输特性时，应同时列出各波长上的规格代号，并用“/”划开。 bb表示损耗常数的代号。两位数字依次为光缆中光纤损耗常数值（dB/km）的个位和十分位数字。 cc表示模式带宽的代号。两位数字依次为光缆中光纤模式带宽分类数值（MHzkm）的千位和百位数字。单模光纤无此项,31,适用温度代号及其意义。 A适用于40+40 B适用于30+50 C适用于20+60 D