第三章通信线路

1、3.1 引言引言 3.2 架空明线架空明线3.3 电缆电缆3.4 光缆光缆3.5 波导管波导管第三章通信线路第三章通信线路 问题1：固话用户甲与固话用户乙通话，至少需经过那些设备？ 问题2：移动用户甲与移动用户乙通话，至少需经过那些设备？3.1 引引 言言 类型类型有形介质有形介质双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆光缆光缆无线电无线电微波微波红外线红外线激光激光卫星卫星无形介质无形介质 通信线路的作用作为传输信息的媒介 对传输媒介的基本要求容量大、经济、安全、稳定、寿命长 通信线路的发展历史：架空明线：铁线、铜线、铝线架空明线：铁线、铜线、铝线1843年，在莫尔斯的组织领导下，从华盛顿到巴尔的摩之间

2、建成了全球第一条电报线路（架空明线），全长64.37公里。 1844年5月24日，莫尔斯心情激动地坐在华盛顿国会大厦联邦最高法庭会议厅中，右手紧握电键，当着众人的面，用他改进后的电报机“莫尔斯电报机”向40英里外的巴尔的摩发出了历史上第一份长途电报：“上帝创造了何等的奇迹！” 中国于1877 年在台湾修建了中国第一条架空电报线路， 1879年，又建成天津到塘沽的军用架空电 报线路。 电缆线路：市话电缆、对称电缆、同轴电缆电缆线路：市话电缆、对称电缆、同轴电缆 19世纪50年代开始出现海底电缆，用以传送电报。1876年发明电话。随着市内电话用户日益增多，出现了可以容纳许多对导线的对称电话电缆。1

3、899年,美国人M.I.普平发明电缆加感线圈,在对称电缆的芯线上每隔一定距离接入加感线圈，通话距离可增加34倍。1941年美国建成第一条 480路同轴电缆线路，此后，容量更大的同轴电缆载波电话系统得到迅速发展。 中国最早的通信电缆线路是沿海的海底电缆和大城市的市内电话电缆。20世纪30年代，在中国东北地区敷设了可以开通低频载波电话的长途对称电缆。1962年，中国设计制造的60路载波长途对称电缆，在北京和石家庄间投入使用。1976年,中国设计制造的1800路4管中同轴电缆在北京、上海、杭州间敷设成功并投入使用。 光缆线路：单模光纤、多模光纤光缆线路：单模光纤、多模光纤1970年，美国康宁公司研制

4、出第一根符合实用技术要求的低损耗光导纤维。年，美国康宁公司研制出第一根符合实用技术要求的低损耗光导纤维。1977年，美国敷设了年，美国敷设了世界上第一条光导纤维的电话线路。世界上第一条光导纤维的电话线路。1978年加拿大进行试验，为一个小镇的年加拿大进行试验，为一个小镇的150个家庭敷设光缆个家庭敷设光缆线路并提供电话、电视、广播等。线路并提供电话、电视、广播等。80年代初我国开始生产光纤。年代初我国开始生产光纤。1978年，在上海铺设了第一条长年，在上海铺设了第一条长1.8公里可传送公里可传送120路电话的光纤通信线路。路电话的光纤通信线路。1993年年12月月15日，中国第一条海底光缆日，

5、中国第一条海底光缆上海南汇上海南汇至日本九州宫崎海底光缆系统正式开通至日本九州宫崎海底光缆系统正式开通 。1 18 84 43 3架空架空明线明线1 18 87 76 6电话电话发明发明1 19 94 41 1同轴同轴电缆电缆1 18 85 5x x海底海底电缆电缆对称对称电缆电缆1 19 97 76 61 19 97 77 7光光缆缆1 18 83 36 6世界世界1 18 87 77 7架空架空明线明线1 19 93 3x x对称对称电缆电缆1 19 97 70 0光纤，光纤，程控交换机程控交换机同轴同轴电缆电缆1 19 97 78 8光光缆缆电报信号电报信号1 19 99 9x x开始大

6、规模开始大规模建设光缆建设光缆电报电话信号电报电话信号电报电话信号多媒体信号电报电话信号多媒体信号数字信号数字信号数字信号模拟信号数字信号模拟信号数字信号数字信号我国我国电报电报发明发明通信线路现状通信线路现状架空明线架空明线已淘汰，但杆路技术被保留。已淘汰，但杆路技术被保留。对称电缆对称电缆长途对称电缆已淘汰，但在局域网中大量应用。长途对称电缆已淘汰，但在局域网中大量应用。同轴电缆同轴电缆长途同轴电缆已淘汰，但在有线电视网中大量应用。长途同轴电缆已淘汰，但在有线电视网中大量应用。市话电缆市话电缆固话运行商有大量市话电缆在网运行，末端接入还在固话运行商有大量市话电缆在网运行，末端接入还在 继续

7、新建，但随着接入技术的演进，将逐步淘汰。继续新建，但随着接入技术的演进，将逐步淘汰。光缆光缆除接入网外，均已采用光缆。在接入网中光缆离用户除接入网外，均已采用光缆。在接入网中光缆离用户 已越来越近，正在逐步替代铜缆。已越来越近，正在逐步替代铜缆。由电杆支持架于地面上的裸导线通信线路，简称明线线路。这是一种有线电通信线路，用于传送电报、电话、传真等。3.2 架空明线架空明线1918年开始利用明线线路传送载波电话。中国最早开放业务的长距离明线线路是天津和上海间的电报线路，建成于1881年，全长3075华里(约1537.5公里)。结构 明线线路每隔50米左右竖立一根电杆。每根电杆一般安装15个横担,

8、可架挂120余对导线。导线通常为铜线、铝线或钢线（又称铁线）。导线固定在绝缘子（又称隔电子）上。绝缘子一般采用瓷材料或玻璃材料制成，使导线和导线之间以及导线和大地之间保持绝缘（见图）。中国使用的导线直径有2.5毫米、3.0毫米、4.0毫米等几种架空明线的一对导线构成一个回路，两端连接电话机,可以传送1路电话。如果回路的两端再连接载波电话机，则除原来开通的1路电话外,还可多传送若干路电话。例如，一对铜线或铝线连接 3路载波电话机后，可多传送3路电话；再连接12路载波电话机,又可多传送12路电话，总共可同时传送16路电话。钢线对高频的衰减比铜、铝线大，所以一对钢线除开通1路电话外,一般只能再开通3

9、路载波电话，即同时传送4路电话。 同一杆路上的各对导线，由于长距离平行架挂，会因电磁感应产生相互间的串音干扰。每隔一定距离将一对导线的两根交换挂设位置，可使串音相互抵消，这种措施称为交叉。采用不同的交叉制式，可以开通的电话电路数也不相同。采用中国1966年设计的新 8式交叉的明线线路,容量可达200多个电话电路。在同一杆路的导线中，还可选出几对铜线或铝线各加开一套短距离的高12路载波电话，使容量增加到300多个电话电路。电信号经由线路传送时，随着传送距离的增长而逐渐衰减，当线路长达一定程度时，必须用增音机将电信号放大再继续传送，才能使接收端收到的电信号不致过于微弱。例如传送12路载波电话的铜线

10、回路或铝线回路，大约每隔100公里就需要加装一部增音机。3.3 电缆线路市话电缆对称电缆同轴电缆漏泄电缆市话电缆1、市内电话网2、市话电缆及其他常用材料1 市话网基本构成市话汇接局农话汇接局端局固定电话基干电路低呼损电路高效电路我国电话网参考当量及传输损耗要求我国电话网参考当量及传输损耗要求长途网全程参考当量及传输损耗（1）国内长途模拟网 国内任何两个用户间进行长途电话接续时，全程参考当量应不大于33dB，全程传输损耗不大于33dB。（2）国内长途数字网 国内任何两个用户间进行长途电话接续时，全程参考当量应不大于22dB，全程传输损耗不大于22dB。 本地网全程参考当量及传输损耗（1）本地模拟

11、网 全程参考当量应不大于30dB，全程传输损耗不大于29dB。7端局端局汇接局汇接局支局PBX73.5141113.529dB传输损耗参考当量1244430.50.511SRERRE（2）本地数字网 全程参考当量应不大于22dB（或市内接续18.5dB），全程传输损耗不大于22dB （或市内接续18.5dB） 。7端局端局汇接局汇接局支局PBX7传输损耗参考当量1237（或3.5）SRERRE8（或4.5）22dB（18.5dB）2、市话电缆缆芯内护层外护层导线：铜线绝缘层：聚乙烯导线材料：电解铜芯径：0.32、0.4 、0.5、 0.6、 0.8毫米绝缘层材料：聚乙烯、聚丙烯等，通常着色以利

12、辨认。结构：实心、泡沫、泡沫/实心两根导线对绞后组成一对，相邻导线间扭绞节距不同。内护层屏蔽层：采用金属材料（铝带、铜带、钢带）和绕包、纵包方式。护套：采用黑色聚乙烯或聚氯乙稀材料组合方式：简单组合（单层、双层、综合)、粘接（铝/塑粘接护套解决电缆防潮问题）。具有内护套的电缆主要用于架空和管道（充气维护）敷设场合外护层内衬层：聚乙烯或聚氯乙稀薄膜带铠装层：钢带、钢丝外被层：黑色聚乙烯或聚氯乙稀电缆主要参数环阻：音频通信时可等效为直流电阻绝缘电阻填充型电缆3000M.km，非填充型电缆10000M.km衰减线径(mm)0.320.40.50.60.8环阻(欧姆)472296190131.673.

13、2衰减(分贝)2.11.641.331.060.67用户线最长传输距离(km) 3.34.25.26.610.420、800hz时电缆的参考环阻和衰减值 对称电缆对称电缆（symmetricalcable）由两根线质、线径及对地绝缘电阻相同的绝缘导线构成一对传输回路，并由多对这样的导线绞合而成的通信电缆。 双绞线（复习）对称电缆有低频对称电缆、高频对称电缆和高低频对称电缆三类。低频对称电缆用来传输话音频率（3003 400 Hz），高频对称电缆传输的频率高于话音频率，用于15路二线分频传输系统时，最高频率可达156 kHz。高低频对称电缆是缆芯内既有高频四线组，又有低频四线组。对称电缆的电场和

14、磁场是开放式的，这种开放式的交变电磁场势必在邻近的对称回路内产生感应电势，这就是串音干扰，而且频率越高串音干扰越严重。因此，除回路衰减外，高频对称电缆回路间的串音是限制传输距离的重要因素。为了减小串音，除了从结构上采用对绞、复对绞和星绞外，还要在施工中采用各种交叉组合和集中平衡的方法来降低干扰。低频对称电缆的串音主要来自回路间的电容耦合和回路对地的电容不平衡。高频对称电缆的串音除了电容耦合与对地电容不平衡外，回路间的磁耦合、回路的衰减与相移以及经由第三回路的串音等都对本回路产生影响。宝（鸡）凤（州）段铁路长途对称电缆线路全长91km，这条线路的开通，迈出了由架空明线转向地下电缆的关键性一步。1

15、958年6月15日，我国第一条电气化铁路宝成线宝凤段开工建设，这一天就被定为中铁电气化局集团第一工程有限公司的成立纪念日。同轴电缆同轴电缆同轴电缆是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。绝缘层塑料封套网状屏蔽层中心铜线同轴对的外导体本身就是对内导体的屏蔽，大大减少了互相干扰和外界干扰，传输效率提高，话路容量增加。1同轴电缆的分类（1）按照适宜传输的信号分类按传输信号将同轴电缆分成：基带同轴电缆、宽带同轴电缆。基带同轴电缆主要用于基带同轴电缆主要用于数字信号的基带通信，它的屏蔽网用铜线做成网状的，特征阻抗为50。宽带同轴电缆主要用于模拟信号的宽带通信，如闭路电视系统中的传输线路，

16、它的屏蔽导线常用铝冲压成的，特征阻抗为75。 （2）按直径的不同分类按直径可将同轴电缆分为：粗细、细缆两种。粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆，安装难度大，造价高。因为有了更好的产品如光纤电缆等来取代它，目前粗同轴电缆已经不常使用了。 在局域网中，细缆的最大传输距离可达925m,粗缆的最大传输距离可以达到2500m。铁路采用的同轴电缆大多为小同轴大综合通信电缆，这种电缆除了同轴以外，还附有低频4线组，因此，一根电缆除了作长途干线通信外，还可以兼做铁路区段通信用。成昆线小同轴综合电缆和300路载波系统的开发成功，为铁路电缆多路通信奠定了基础，被认为是中国铁路通信发展史上的第二个里程碑。漏泄电缆漏

17、泄电缆漏泄同轴电缆（Leaky Coaxial Cable） ，简称漏缆，由于这种电缆具有同轴电缆和线型天线的双重功能，也称为辐射电缆 （RadiatingCable）或同轴天线（Coaxial Antenna） 。由于漏泄同轴电缆的场强覆盖具有明显的优越性，因而在隧道移动通信中得到了广泛的应用。目前国内地铁无线通信用漏泄同轴电缆（以下简称漏缆）主要分为：地铁专用无线通信（列车调度）用漏缆、公安、消防专用漏缆、民用通信用（移动、联通）漏缆。漏泄同轴电缆，是一种特殊的同轴电缆，与普通同轴电缆的区别在于：其外导体上开有用作辐射的周期性槽孔。普通同轴电缆的功能，是将射频能量从电缆的一端传输到电缆的另

18、一端，并且希望有最大的横向屏蔽，使信号能量不能穿透电缆以避免传输过程中的损耗。但是，漏泄电缆的设计目的则是特意减小横向屏蔽，使得电磁能量可以部分地从电缆内穿透到电缆外。当然，电缆外的电磁能量也将感应到电缆内。八字形槽孔漏泄电缆，20 世纪 60 年代末源于日本，具有耦合效率高、特性容易控制等优点，目前广泛应用于我国的铁路无线列调通信系统。椭圆形槽孔漏泄电缆由美国发明，横槽式漏泄电缆则是西德的专利，这两类漏泄电缆辐射特性的频带都很宽，其中横槽式漏泄电缆被大量采用。漏泄电缆， 最初是为了解决地下隧道之类特殊环境内无线电波难以传输问题而发展起来的。早在 1956 年，美国蒙克（Monk）等人首先提出

19、了漏泄通信原理，即在地下隧道中敷设一条泄漏传输线， 使其与移动电台相连， 用以代替隧道天线。20 世纪 60 年代， 美国、 日本、 西欧各国都相继开展了漏泄通信的研究工作。漏泄电缆的场强覆盖比较均衡，应用涉及到 80MHz至 2800MHz 的整个频谱，如表 所示。漏泄电缆的应用 按漏泄原理的不同， 漏泄电缆分为三种基本类型： 耦合型、 辐射型和漏泄型。其中，漏泄型可以归属辐射型。耦合型漏缆有许多不同的结构形式，例如，在外导体上开一长条形槽，或开一组间距远小于波长的小孔，或在漏缆两边开缝。辐射型漏缆外导体上， 按一定规律连续开制不同形式的槽孔， 槽孔有八字形、斜一字形、横一字形等，而电磁波就

20、是这些槽孔产生的试验证明，对特定方式的开槽，试验证明，对特定方式的开槽，1050 米的泄漏段间距，米的泄漏段间距，可以满足可以满足1000MHz 以下所有通信的需要。以下所有通信的需要。 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL47长日光灯管长日光灯管 . . 和传统电灯泡的差别和传统电灯泡的差别.辐射型电缆和天线的差别就象是辐射型电缆和天线的差别就象是辐射型漏缆优势辐射型漏缆优势 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL48 辐射漏缆辐射漏缆 安装时间长 信号波动范围小 在火车里的穿透损耗最佳 最小的阴影衰落 宽频带 天线天线 较容易安装

21、信号波动范围大 火车里的穿透损耗大 高阴影衰落 窄频带辐射型漏缆优势辐射型漏缆优势漏泄电缆的应用领域（1）450MHz 铁路无线列调通信及铁路无线列调通信及 GSM-R车站固定台发出的信号， 经中继器传给隧道里的漏泄电缆， 漏泄电缆一面向前传输一面向外辐射，其辐射信号被沿线行驶的列车移动台所接收。反之，列车移动台发出的信号，也可以通过漏泄电缆和中继器传到车站固定台。而且，在两个或多个移动台之间，也可利用该漏泄电缆实现直接相互通信。这样，就较好地解决了火车进隧道后无法收到列调无线信号的难题。 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL512009年至今铁路应用成功案例年至

22、今铁路应用成功案例-石太高速铁路客运专线石太高速铁路客运专线 石太高速铁路客运专线 设计最高时速：270公里/小时 线路全长 190km 隧道累计长度110Km 2009年1月1日正式开通运营 GSM-R 覆盖系统.110Km泄漏同轴电缆（RCT7-CPUS-3A-RN） 公网覆盖系统GSM900/1800; CDMA850；3G220Km泄漏同轴电缆（ RCT7-CPUS-3A-RN） CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL52 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL53（2 ）公众移动通信公众移动通信的室内、地下和隧道覆盖，是漏泄电缆

23、目前应用最多的领域。其主要优点是：延伸移动通信的覆盖范围比较方便，能较好地解决覆盖盲区，节省功率和频率资源，避免同其它无线系统的相互干扰。（3 ）矿山坑道通信早在 1966 年，为了提高生产效率及保障矿工安全，英国和比利时就开展了煤矿坑道 VHF 无线通信的研究工作，且很快集中研究漏泄电缆的应用问题，并于 1970 年建成世界上第一个煤矿坑道无线通信系统，通信距离达 9 公里。随后，应用漏泄电缆的矿山坑道通信得到了迅速发展。 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL54（4 ）有线电视系统有线电视系统采用泄漏电缆进行传输，主要好处是：节省有线传输器材，提高电视传输质量

24、，电视机可以随意移动。（5 ）资源保护系统1973 年，为了保护自然资源地区或其它重要地区，加拿大科学家提出“导波雷达” （Guided radar 或 Cable radar）概念，至今已经获得很大发展。导波雷达的基本原理是，在被保护区域的周界，敷设两条泄漏电缆，一条发射，一条接收，若有入侵者越过周界便产生报警。 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL55 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL56GSM-R 漏缆型号漏缆型号 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL57 CommScopePRIVATE AN

25、D CONFIDENTIAL58 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL59 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL60 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL61 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL62 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL63漏缆连接器安装说明漏缆连接器安装说明安装需要的工具：毫米刻度尺、裁纸刀、锯弓、板锉、毛刷、热风枪或汽油喷灯。 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL64 CommScopePRIV

26、ATE AND CONFIDENTIAL65 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL66 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL67 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL68 CommScopePRIVATE AND CONFIDENTIAL693.4 光纤通信光纤通信3.4.1 3.4.1 光纤的概述光纤的概述是一种传输光束的细而柔韧的媒质，是数据传输中最高效的一种传输介质。一、光纤1、光纤的传输特性、光纤的传输特性2、光纤的类型、光纤的类型3、光纤的选用、光纤的选用衰减衰减表明了光纤对光能的传输损耗，是对

27、光纤质量评定和确定光纤通信系统中继距离的重要依据。 产生衰减的原因：产生衰减的原因：光吸收、光散射 常用光纤平均衰减：常用光纤平均衰减：G.652光纤（B1.1）1310nm波长: 衰减平均值0.36 dB/km1550nm波长: 衰减平均值0.22 dB/kmG.655光纤（B4）1550nm波长: 衰减平均值0.22 dB/km1600nm波长: 衰减平均值0.36 dB/km （2）色散）色散光纤数字通信中，由于光纤中的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分来携带的，这些不同的频率成分和不同的模式成分的传输速率不同，从而引起色散。是影响光纤带宽，限制光纤传输容量的参数。色散种类：色散种类

28、：模间色散（单模光纤无模间色散） 波长色散（材料色散、波导色散、折射剖面色散）色散表示方法：色散表示方法：群时延差常用光纤色散常用光纤色散G.652光纤（B1.1）（1）在12881339nm范围内色散系数不大于3.5 ps/nm.km（2）1550nm波长的色散系数不大于18 ps/nm.kmG.655光纤（B4）（1）1530 nmminminmax1565 nm（2）0.1ps/（nm.km）DminD（）Dmax10.0ps/（nm.km）（3）DmaxDmin+5.0 ps/（nm.km）t1t2L1L2（3）光纤的非线性效应）光纤的非线性效应在带有掺铒放大器密集波分复用大用量、高速

29、度的光纤通信系统中，由于大的光功率引起信号与光纤的相互作用而产生各种非线性效应。影响系统性能和限制再生中继距离。非线性效应种类：受激散射受激散射:发生在当光信号与光纤中的声波或系统振动的相互作用的调制系统中，这种相互作用使光散射或将光移至长波长。 折射率扰动：折射率扰动：在低的光功率的作用下，石英玻璃光纤的折射率是保持恒定的，但是用掺铒光纤放大器获得高的光功率，通过改变所传输信号的光强度能够引起光纤的折射率的变化。2、光纤的类型（1）多模光纤）多模光纤几何参数要求值芯径50m6包层直径125m2.4芯不园度4包层不园度2芯/包层同心度误差6B、梯度型多模光纤梯度型多模光纤纤芯折射率呈梯度分布，

30、性能特征比阶跃型光纤好的多。在直径相同的情况下，梯度型多模光纤的芯径大大小于阶跃型多模光纤，使梯度型多模光纤具有更好的抗弯曲性。芯/包层直径（m）工作波长（m）带宽（MHz)数值孔径衰减系数(dB/km)应用场合50/1250.85,1.320015000.20.240.81.5数据链路62.5/1250.85,1.330010000.260.290.82局域网85/1250.85,1.3120010000.260.32短距离系统、局域网100/1450.85,1.31005000.260.2934局域网几何参数要求值模场直径（9 10）m10包层直径1252 m芯不园度6包层不园度2芯/包层

31、同心度误差1 m（2）单模光纤）单模光纤B、色散位移单模光纤（色散位移单模光纤（ITU-TG653)通过改变光纤的结构参数、折射率分布形状，将最小零色散点从1310nm位移到1550nm，实现1550处最低衰减和零色散波长一致。色散位移光纤非常适合于长距离单信道高速光放大系统，其最富生命力的应用场合为单信道数千里的信号传输的海底光纤通信系统。该光纤在EDFA通道进行波分复用信号传输时存在的严重问题是在1550nm波长区的色散产生了四波混频非线性。C、1550nm最低衰减光纤（最低衰减光纤（ITU-TG654)采用特殊方式制造的在1550nm工作窗口具有极小的衰减：0.18db/km。由于制造特

32、别困难，使光纤十分昂贵，主要用在传输距离很长，且不能插入有源器件的无中继的海底光纤通信系统。D、非零色散位移光纤（非零色散位移光纤（ITU-TG655)在EDFA波长带1530 1565nm的范围，非零色散具有最小和最大色散。特定的最小色散保证该色散足以抑制FWM非线性，特定的最大色散要保证该色散足够的大，以允许单信道速率为2.5Gbit/s的信号传输距离大于1000公里和以10Gbit/s的信号传输距离大于300公里，而无需进行色散补偿。该光纤主要用于密集波分复用传输系统。E、色散平坦光纤色散平坦光纤在1310 1550nm波段范围内都是低色散，且具有两个零色散波长。这种光纤折射率剖面结构复

33、杂，制造难度大，光纤的衰减大，离实用距离还很远。F、色散补偿光纤色散补偿光纤随着光纤放大器的应用，衰减对光纤通信系统的距离已不成问题，而色散且严重阻碍1310nm零色散单模光纤在1550nm的升级扩容。色散补偿光纤是一种在1550 nm波长处有很大的负色散的单模光纤。当1310nm单模光纤系统升级扩容至1550nm波长工作区时，其总色散呈正色散值，通过在该系统中加入很短的一段负色散光纤，即可抵消常规单模光纤升级扩容至1550nm高速率、远距离、大容量的传输。性能模场直径（ m）1550 nm截至波长（nm）零色散波长（nm）工作波长（nm）衰减系数（dB/km）1550nm色散系数（ps/nm

34、.km）1550nm要求值61260155015501-80 150（3）塑料光纤）塑料光纤塑料光纤以其制造简单、价格便宜、耦合容易，系统有源、无源器件成本低等优点，正在得到大力发展。塑料光纤主要用于短距离高速数据通信中代替铜缆传输高速数据信号。由于其的纯介质特性可以确保电磁兼容性，与信号速率无关，即无辐射和敏感性问题，提供了一种内在固有的升级能力。3、光纤的选用（单模光纤） 选用原则：（1）工作波长因素）工作波长因素G.652光纤在1550nm窗口衰减小，且具有EDFA供选用，但其在1550nm窗口色散大，不利于高速系统的长距离传输。G.653光纤在1550nm窗口色散为零，但其在波分复用时

35、会出现四波混频效应，故被限用于单信道高速系统。G.655光纤在1550nm窗口衰减小、色散低，大大减少四波混频效应，故其可用于远距离、波分复用、高速系统。新建系统在传输速率和价格允许的条件下，应优选G655光纤。扩容系统将原系统的G.652光纤的工作波长选择到1550nm波长，可用色散补偿光纤来解决色散问题。（2）衰减和非线性因素）衰减和非线性因素对采用波分复用和光纤放大器的高速系统较优先选用G.655光纤和G.652光纤。（3）色散因素）色散因素对高速系统色散是限制系统中继距离的主要因素之一。推荐方案工作波长（nm）工作方式传输速率（Gbit/s）G.652G.653G.6551310155

36、0单信道单信道2.52.5直接开通直接开通13101550单信道2.5G.652+DCF+EDFA155010直接开通1550波分复用10G.652+WDM+EDFA1550单信道密集波分复用10直接开通G.652+DCF+ DWDM+ EDFA注：注：DCF色散补偿光纤，色散补偿光纤，EDFA掺铒光纤放大器掺铒光纤放大器二、光缆二、光缆1、光缆材料、光缆材料2、光缆结构及种类、光缆结构及种类3、光缆的选型、光缆的选型1、光缆材料 （1）高分子材料）高分子材料 PBT松套管材料松套管材料：为酯类高聚物，有良好的耐熔性、耐油、耐化学腐蚀的特性。与光纤填充油膏和光缆填充油膏有很好的相容性。通常作为

37、光纤松套管的材料。聚乙烯护套聚乙烯护套：由不同密度的聚乙烯树脂与杭氧剂、增塑剂、碳黑、加工改性剂以一定比例均匀混炼造粒制成。按密度不同分为低密聚乙烯（LDPE）、线性低密聚乙烯（LLDPE）、中密聚乙烯（MDPE）、高密聚乙烯（HDPE）。作为光缆护套材料。阻燃护套料阻燃护套料：护套PVC阻燃料和无卤阻燃护套料。主要作为阻燃光缆护套。HDPE绝缘料：绝缘料：是由HDPE基础树脂、金属钝化剂、抗氧剂、改性剂等以一定比例加工而成。通常作为光缆的骨架、填充绳。填充油膏：填充油膏：在松套管中填充的油膏称为纤膏，由天然油、无机填料、增粘剂、抗氧剂等加工而成。在光缆其余部分填充的油膏称为缆膏，由矿物油、丙

38、烯酸钠等加工而成。热熔胶：热熔胶：由具有高弹性、高抗张强度和高伸张率的热缩性橡胶为基础、与共混赋粘树脂、调节剂、稳定剂在电热反应釜中经熔融、均化后浇铸而成。主要用作对光缆铠装复合带的搭缝进行粘接，起阻水作用。（2）复合材料）复合材料钢塑复合带和铝塑复合带：钢塑复合带和铝塑复合带：用于架空、管道和直埋的光缆，一般采用钢塑复合带和铝塑复合带对缆芯进行轧纹纵包铠装，再与PE外护层构成综合性外护套。光缆经复合带铠装后，除防水隔潮外，还保护缆芯免受机械损伤，并明显提高光缆的耐测压力、耐冲击力，并对光缆加以电磁屏蔽。（3）金属材料）金属材料钢丝：钢丝：在中心管式光缆中及在外护套中做加强件，在层绞式光缆中作

39、中心加强件，在铠装光缆中，在PE小护套外再用钢丝作铠装层，与PE外护套构成具有抗侧压、抗冲击的综合性外护套。钢丝经盘条经数级拉丝和热处理，再经表面处理后镀锌或镀磷制得。钢绞线：钢绞线：由多股钢丝绞合而成。骨架式合层绞式光缆都是用钢绞线作为缆的加强件。2、光缆的结构及种类 （1）光纤的结构）光纤的结构紧套结构：紧套结构：一般采用尼龙进行二次涂覆，尼龙与一次涂覆的硅橡胶是紧密结合的，机械保护主要是靠硅橡胶的缓冲作用。抗拉、抗侧压能力较差。松套结构：松套结构：二次涂覆的PBT与一次涂覆光纤不紧密接触，松套PBT呈管状，在管内与一次涂覆光纤之间充有纤用阻水油膏，一次涂覆光纤在松套管内有自由移动的空间。

40、抗拉、抗侧压能力较好。（2）光缆的结构）光缆的结构A、缆芯缆芯中心（束）管式：中心（束）管式：松套光纤无绞合直放在光缆中心位置。对光缆弯曲来讲，光纤处于最有利物理位置。光缆生产简单，所能容纳的光纤芯数少。层绞式：层绞式：紧套光纤或松套光纤螺旋绞合在中心加强构件上。光缆生产相对复杂，所能容纳的纤芯数多。骨架式：骨架式：一次涂覆或二次涂覆光纤，放入骨架槽中，构成骨架式光缆。光缆生产最复杂。 涂塑皱纹钢带 松套管填充物 松套管 金属加强芯 阻水环 光纤 聚乙烯双面涂塑钢带阻水材料聚乙烯内护套涂塑铝带外护聚乙烯光纤松套管填充物松套管缆芯填充物中心加强芯撕裂绳聚乙烯护套加强芯阻水带肋标光纤带涂塑铝带骨架

41、芯铜导线 束管式束管式 松套层绞式松套层绞式 骨架式骨架式 B、护套护套作用：使缆芯不受外界的机械的、热的、化学侵蚀，以及外界潮气的影响。种类：聚乙烯护套（Y）、铝聚乙烯粘接护套（A）、钢聚乙烯粘接护套（S）。C、铠装层铠装层当光缆需增加额外的抗拉强度和耐侧压强度时，需在光缆护套上加铠装。有皱纹钢带纵包铠装、镀锌钢带绕包铠装和钢丝绕包铠装。（3）光缆的种类）光缆的种类按缆芯结构分：按缆芯结构分：中心（束）管式、层绞式、骨架式。按敷设方式分：按敷设方式分：架空光缆、管道光缆、直埋光缆、水底光缆。按使用环境分：按使用环境分：室内光缆、室外光缆。特种光缆特种光缆：水底光缆（钢丝铠装）、光/电混合光缆、无卤阻燃光缆（室内用）、非金属光缆（用于强电感应场合）、复合地