第2章 光纤和光缆教材

第2章光纤和光缆光纤的基本概念1光纤传输原理2光纤传输特性3本章内容2024/3/20光缆42024/3/20预备知识光波用频率(波长)、相位和传播速度来描述；频率：每秒传播的波数；波长：介质／真空中传输一个波的距离；频率单位：Hz,MHz,GHz,THz波长单位：微米纳米频率＝光速／波长1、当一束光线按照一定的角度射向一块平面镜时，它就会从镜面“反弹”出去，这种“反弹”现象就叫做光的反射，这种反射叫做菲涅尔反射。反射与折射

2、当光以一定的角度从某种介质进入另一种介质时，它的传播方向也会改变，在两种介质的分界面上并不沿直线传播,而是发生了偏折,光的这种偏折现象叫做折射。光的反射服从反射定理:

1=2，即反射角等于入射角光的折射服从折射定律：，即光线从折射率为n1的介质以入射角

1射到两个介质的分界面，并以

2进入折射率为n2的介质中时满足上述关系。3、折射率光在均匀介质中沿直线传播，其传播速率为：

V=c/n式中：c=2.997×108≈3.0×108m/s，是光在真空中的传播速度；n是介质的折射率，V是光在该种介质中的速度。光线在不同的介质中以不同的速度传播，描述介质的这一特征的参数就是折射率。折射率可由下式确定：n=c/V在折射率为n的介质中，光传播速度变为c/n，光波长变为

0/n(

0为光在真空中波长)。4、光在介质中的速度由这种介质的折射率决定。不同的介质有不同的折射率，光在折射率小的介质中跑的快，在折射率大的介质中跑的慢。4、全反射定理：光从光密媒质（n1）进入到光疏媒质（n2），当入射角增大到一定的角度时，折射光就会全部消失。即

in>=arcsin（n2/n1

）。其中

c＝arcsin（n2/n1

），称为临界角，即在第二种介质的折射角为90度时的入射角。

要产生全反射，必须有两个条件：第一，光必须从折射率大的介质射入折射率小的介质；其次，入射角必须大于临界角。二者缺一不可。光从折射率低的介质向折射率高的介质入射时，是绝对不会产生全反射的。5、光也是电磁波，是一种波长更短的电磁波。6、常用的单位1000pm（picometer）=1nm（nanometer）1000um=1mm（milimeter）1000nm=1um1000mm=1m（meter）7、dBm=10log2（P/1mW）

0dBm=1mW3dBm=2mW5dBm=3mW10dBm=10mW20dBm=100mW-3dBm=0.5mW-10dBm=100uW-30dBm=1uW-60dBm=1nW2.1光纤的基本概念2.1.1光纤的结构

1.光纤结构

光纤(OpticalFiber，OF)是用来导光的透明介质纤维，一根实用化的光纤是由多层透明介质构成，一般可以分为三部分：折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层，如图2.1所示。

纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。图2.1光纤结构示意图2a纤芯包层涂覆层n1n24~50m125m250m纤芯和包层的相对折射率差Δ=(n12-n22)/2n12≈（n1-n2）/n1的典型值，一般单模光纤为0.3%~0.6%，多模光纤为1%~2%。

Δ越大，把光能量束缚在纤芯的能力越强，但信息传输容量却越小。纤芯：极高纯度的SiO2，其中掺入极少量的磷或锗掺杂剂，以提高纤芯的折射率ncore。纤芯的折射率一般是1.463~1.467.单模光纤的纤芯直径d1为8~10

m，多模光纤的纤芯直径d1=50

m左右。包层：直径d2=125

m，含有极少量掺杂剂的SiO2，掺杂剂为氟或硼，以降低包层的折射率nskin，使之略小于纤芯的折射率ncore，把光信号封闭在纤芯中传输。包层的折射率一般是1.45~1.46左右。涂敷层：其作用是保护光纤不受水气的侵蚀和机械的擦伤，同时又增加光纤的机械强度和柔韧性。涂覆后的光纤外径约250

m，通常所说的光纤为此种光纤。塑料外套：加在涂敷层外，起保护作用，外径约1.5mm。可分紧套光纤和松套光纤。2.1.2光纤的分类

光纤的分类方法很多，既可以按照光纤截面折射率分布来分类，又可以按照光纤中传输模式数的多少、光纤使用的材料或传输的工作波长来分类等。材料传输模式波长按截面上折射率分布用途按ITU-T建议1、按材料分类石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。

特点：制造成本低廉、芯径较大、耦合效率高、损耗较大、带宽较小只适用于短距离低速率通信，如短距离计算机网链路、船舶内通信等。目前通信中普遍使用的是石英系光纤。2、按传输模式的数量分类传播模式：光在光纤中传播时，若光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时，光在光纤中会以几十种乃至几百种传播模式进行传播，这些不同的光束称为模式。实质描述的是电磁场的场型结构分布。多模光纤（Multi-ModeFiber，MMF）单模光纤（SingleModeFiber，SMF）多模光纤（MMF）当光纤的几何尺寸（主要是芯径d1）远大于光波波长时（约1μm），光纤传输的过程中会存在着几十种乃至几百种传输模式，这样的光纤称为多模光纤。纤芯较粗(50μm左右)；模间色散：由于不同模式的传播时间不同而产生的，它取决于光纤的折射率分布，并和光纤材料折射率的波长特性有关。限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重，因此只适合短距离传输。单模光纤（SMF）当光纤的几何尺寸（主要是芯径d1

）较小，与光波长在同一数量级，如芯径d1

在4μm～10μm范围，这时，光纤只允许一种模式（基模）在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为单模光纤。纤芯细(芯径一般为4~10μm)；只能传输一种模式的光；在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小正好相等。这也就是说在1.31μm波长处，单模光纤总色散为零。材料色散：由于光纤的折射率随波长而改变，以及模式内部不同波长成分的光，其传播时间不同而产生。波导色散：由于波导结构参数与波长有关而产生。谱宽窄、稳定性好特种单模光纤

最有用的若干典型特种单模光纤的横截面结构和折射率分布下图所示：

(a)双包层；(b)三角芯；(c)椭圆芯

双包层光纤:

色散平坦光纤（DFF）适用于波分复用系统，这种系统可以把传输容量提高几倍到几十倍。

色散移位光纤（DSF）G.653超大容量超长距离系统。使用于密集波分复用和孤子传输的长距离系统。

三角芯光纤:

改进的色散移位光纤

椭圆芯光纤:

双折射光纤或偏振保持光纤。提高接收灵敏度，增加传输距离。3、按波长分类短波长光纤(0.8~0.9

m)：0.85μm长波长光纤(1.0~1.7

m)：1.31μm、1.55μm超长波长(>2

m)光纤4.按光纤截面上折射率分布分类图2.2光纤的折射率分布光纤折射率变化可用折射率沿半径的分布函数n(r)表示(2-1)(2-2)阶跃型光纤：光纤的纤芯折射率高于包层折射率，使得输入的光能在纤芯与包层交界面上不断产生全反射而前进。纤芯到包层的折射率是突变的，只有一个台阶，所以称阶跃光纤。特点：模间色散少，光纤带宽宽，传输距离长。单模光纤大都采用阶跃型光纤。渐变型光纤：纤芯到包层的折射率是逐渐变小，可使高次模的光按正弦形式传播。特点：模间色散高，传输频带不宽，传输速率低。多模光纤多为渐变型光纤。5、按用途分类掺铒光纤（EDF）：增益大，平坦特性好。同时，铒纤涂层有特种碳保护，光纤的长期稳定性得到保障。色散补偿光纤（DCF）：可以补偿不同光纤在不同波段的色散，同时可以提供正或负色散值。保偏光纤：保偏光纤的工作波长包括了从480nm到1550nm波段，采用了双层的涂层覆盖，可以选用不同涂层原料，涂层外径有250um,400um以及900um等。6、按ITU-T建议分类按照ITU-T关于光纤类型的建议，可将光纤分成：G.651光纤：多模渐变型光纤，中小容量、中短距离。G.652光纤：标准单模光纤（SMF），是指色散零点（即色散为零的波长）在1310nm附近的光纤。G.653光纤(DSF:DispersionShiftFiber)：也称色散位移光纤（DSF），是指色散零点在1550nm附近的光纤，它相对于G.652光纤，色散零点发生了移动，所以叫色散位移光纤。G.654光纤(CSF：Cut-offShiftFiber)：G.654光纤是截止波长移位的单模光纤。其设计重点是降低1550nm的衰减，其零色散点仍然在1310nm附近，因而1550nm窗口的色散较高。G.654光纤主要应用于海底光纤通信。G.655光纤(NZ-DSF)：由于G.653光纤的色散零点在1550nm附近，DWDM系统在零色散波长处工作易引起四波混频效应。为了避免该效应，将色散零点的位置从1550nm附近移开一定波长数，使色散零点不在1550nm附近的DWDM工作波长范围内。这种光纤就是非零色散位移光纤（NDSF）。7、按光纤的套塑形式分类按套塑方式(二次涂覆层)可以将光纤分为：松套光纤：就是在光纤涂覆层外面再套上一层塑料套管，光纤可以在套管中自由活动。紧套光纤：紧套光纤就是在一次涂覆的光纤上再紧紧地套上一层尼龙或聚乙烯等塑料套管，光纤在套管内不能自由活动。目前，实用的石英光纤主要有三种基本类型：

阶跃型多模光纤（Step-IndexFiber,SIF）：只能用于小容量短距离系统。

渐变型多模光纤（Graded-IndexFiber,GIF）：适用于中等容量中等距离系统。

单模光纤（Single-ModeFiber,SMF）：用在大容量长距离的系统。

图2.2三种基本类型的光纤(a)阶跃型多模光纤；(b)渐变型多模光纤；（c）单模光纤2.2光纤传输理论2.2光纤传输理论2.2.1光纤传输的几何光学解释

几何光学法分析问题的两个出发点

•数值孔径

•时间延迟

分析光束在光纤中传播的空间分布和时间分布

几何光学法分析问题的两个角度

•突变型多模光纤

•渐变型多模光纤光线分类子午平面：通过光纤中心轴的任何平面都称为子午平面。均匀平面波波阵面：空间相位相同的点构成的曲面，即等相位面平面波：等相位面为无限大平面的电磁波均匀平面波：等相位面上电场和磁场的方向、振幅都保持不变的平面波均匀平面波是电磁波的一种理想情况，其分析方法简单，但又表征了电磁波的重要特性均匀平面波在均匀理想介质中的传播特性可通以下3个参量（传播速度v，波阻抗Z和相位常数k）均匀平面波的传播特性传播速度v：平面波的传播速度是指在平面波的传播方向上等相位面的传播速度，故又称为相速。其表达式为：

（2.5）式中

为介质的介电系数，

为介质的导磁率。波阻抗Z：电场强度仅有x分量，而磁场强度仅有y分量，电场

和磁场之比所得到的Z具有阻抗的量纲，称为波阻抗。其表达式为：

(2.6)

相位常数k：k代表了在单位长度上相位变化了多少，称之为相位常数，也称为波数。其表达式为： (2.7)其中

为角频率，

为光波在介质中的波长。平面波可分成水平极化波和垂直极化波：电场矢量与分界面平行的平面波叫做水平极化波，磁场矢量与分界面平行的平面波叫做垂直极化波。1.阶跃型多模光纤

数值孔径

为简便起见，以阶跃型多模光纤的交轴(子午)光线为例，进一步讨论光纤的传输条件。设纤芯和包层折射率分别为n1和n2，空气的折射率n0=1，纤芯中心轴线与z轴一致，如图2.4。光线在光纤端面以小角度

从空气入射到纤芯(n0<n1)，折射角为

1，折射后的光线在纤芯直线传播，并在纤芯与包层交界面以角度

1入射到包层(n1>n2)。

图2.4突变型多模光纤的光线传播原理改变角度

，不同

相应的光线将在纤芯与包层交界面发生反射或折射。根据全反射原理，存在一个临界角

c。

•当

<

c时，相应的光线将在交界面发生全反射而返回纤芯，并以折线的形状向前传播，如光线1。根据斯奈尔(Snell)定律得到

n0sin

=n1sin

1

=n1cos

1(2.1)

图2.4突变型多模光纤的光线传播原理

•当

=

c时，相应的光线将以

c入射到交界面，并沿交界面向前传播(折射角为90°)，如光线2，

•当

>

c时，相应的光线将在交界面折射进入包层并逐渐消失，如光线3。

图2.4突变型多模光纤的光线传播原理由此可见，只有在半锥角为

≤

c的圆锥内入射的光束才能在光纤中传播。根据这个传播条件，定义临界角

c的正弦值为数值孔径(NumericalAperture,NA)。根据定义和斯奈尔定律NA=n0sin

c=n1cos

c，n1sin

c=n2sin90°(2.2)n0=1，又由sin2

c+cos2

c=1经简单计算得到(2.3)

图2.4突变型多模光纤的光线传播原理式中

=(n1-n2)/n1为纤芯与包层相对折射率差。

光纤的数值孔径NA仅决定于光纤的折射率n1和n2，与光纤的直径无关。

NA表示光纤接收和传输光的能力，NA(或

c)越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。对于无损耗光纤，在

c内的入射光都能在光纤中传输。NA越大，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好;但NA越大，经光纤传输后产生的信号畸变越大，因而限制了信息传输容量。

所以要根据实际使用场合，选择适当的NA。例题：设光纤的纤芯折射率n1=1.500，包层折射率n2=1.485。求:

（1）相对折射率差Δ；（2）数值孔径NA；（3）入射临界角θmax

。

解：（1）相对折射率差Δ：0.01（2）数值孔径NA：0.21（3）入射临界角θmax12.12o42定义沿z

轴方向传播单位距离的时间为光线的传播时延，用τ表示，则有：子午光线在光纤中的传播r

LpzpQPn1n20z需要时间:ZP=LPCOS

对于子午光线而言，它在纤芯中按锯齿状路径传播，设如下图所示，

Lp

为光线路径P、Q间距离，

为光线与z

轴的夹角，则光线在z

方向行进的距离为:

3.传播时延和时延差43

所有可能存在的子午光线中，路径最短的光线是沿z轴方向直线传播的光线，其

＝0。路径最长的光线则是沿全内反射临界角行进的光线，其

＝arccos-1(n1/n2)，它们的单位距离时延差为最大值：可见，光线传播时延在纤芯折射率n1一定时，仅与光线与z

轴的夹角

有关，若在纤芯中有两条束缚光线，与

z轴的夹角分别为

1

和

2，则它们沿z

轴方向传输单位距离时在纤芯中走过路径不同，因而传播时延也不同，用

表示两条路径光线传播时延差，则有:这种时间延迟差在时域产生脉冲展宽，或称为信号畸变。由此可见，突变型多模光纤的信号畸变是由于不同入射角的光线经光纤传输后，其时间延迟不同而产生的。2.渐变型多模光纤式中，n1和n2分别为纤芯中心和包层的折射率，r和a分别为径向坐标和纤芯半径，

=(n1-n2)/n1为相对折射率差，g为折射率分布指数。通过改变g可获得各种折射率的光纤。g→∞，(r/a)→0的极限条件下，式(2.6)表示突变型多模光纤的折射率分布。

g=2，n(r)按平方律(抛物线)变化，表示常规渐变型多模光纤的折射率分布。具有这种分布的光纤，不同入射角的光线会聚在中心轴线的一点上，因而脉冲展宽减小。

渐变型多模光纤具有能减小脉冲展宽、增加带宽的优点。渐变型光纤折射率分布的普遍公式为：n1［1-

］=n2r≥a0≤r≤an(r)=

(2.6)由于渐变型多模光纤折射率分布是径向坐标r的函数，纤芯各点数值孔径不同，所以要定义局部数值孔径NA(r)和最大数值孔径NAmax我们也可以用NA表示光纤内的功率密度即： (2.22)

用此公式原理我们可测量非均匀光纤的折射率指数分布，这也是近场测量法的原理。

渐变型多模光纤的光线轨迹

射线方程的解用几何光学方法分析渐变型多模光纤要求解射线方程，射线方程一般形式为 (2.23)

式中，ρ为特定光线的位置矢量，s为从某一固定参考点起的光线长度。选用圆柱坐标(r,φ，z)，把渐变型多模光纤的子午面(r-z)示于图2.13。

解2.25式，并经适当近似可得：

（2.30）

=cos(Az) (2.31)

由此可见，渐变型多模光纤的光线轨迹是传输距离z的正弦函数，对于确定的光纤，其幅度的大小取决于入射角

，其周期Λ=2π/A=2πa/，取决于光纤的结构参数(a,Δ)，而与入射角

无关。这说明不同入射角相应的光线，虽然经历的路程不同，但是最终都会聚在P点上，这种现象称为自聚焦(SelfFocusing)效应。

自聚焦效应不同入射角相应的光线，虽然经历的路程不同，但是最终都会聚在一点上，这种现象称为自聚焦效应渐变型多模光纤具有自聚焦效应，不仅不同入射角相应的光线会聚在同一点上，而且这些光线的时间延迟也近似相等。

用几何光学分析法可以解释渐变折射率光纤中光线的传播方式。渐变折射率光纤的纤芯折射率为变量，在中心轴线处最高，之后沿径向逐渐减小。可将光纤纤芯分成若干同心圆柱层，每层折射率看作常数，图中三层同心圆柱折射率满足n'

>n"

>

n'"

，光线由第一层向第二层入射时，也即由光密介质向光疏介质入射时有

"

>

'，同理

'"

>

"，光在每层传输后，方向都要发生变

化，故渐变折射率光纤中光

线会向轴线方向发生弯曲现

象，而且越靠近轴线弯曲程

度就越高，渐变折射率光纤

对光的这种作用称为自聚焦。51渐变折射率光纤中光线的传播方式θ'θ''θ'''纤芯包层n2n'n''n'''n1[1-2Δ(r/a)γ]1/2波动理论从光波的本质特性（电磁波）出发，通过求解电磁波所遵从的麦克斯韦方程，导出电磁场的场分布，具有理论上的严谨性;未作任何前提近似，因此适用于各种折射率分布的单模光和多模光波导。2.2.2光纤传输的波动光学解释基本概念模式：波动理论的概念。波动理论——一种电磁场的分布称之为一个模式。射线理论——一个传播方向的光线对应一种模式。导波：携带信息的光波在光纤的纤芯中，由纤芯和包层的界面引导前进，这种波称为导波。辐射模：从纤芯向外辐射的模式。基本概念模式：所谓的光纤模式，就是满足边界条件的电磁场波动方程的解，电磁场的稳态分布。光纤中有多个传输模式，它与波长，光纤结构，纤芯和包层的折射率有关。导波：携带信息的光波在光纤的纤芯中，由纤芯和包层的界面引导前进，这种波称为导波。传导模：能从高光纤的一端传到另一端，在光纤中长距离传播的模式称为导模。电磁波分类所谓模式是指电磁场的不同分布形式，按照是否为横波可分为以下3类：1.横电模(TE)：z方向上的电场分量为0，或电场分量垂直于z2.横磁模(TM)：z方向上的磁场分量为0，或磁场分量垂直于z3.混合模(HEorEH)：z方向上的电场和磁场都不为0

HE(Ez>Hz)相反EH(Ez<Hz)波动方程波导场方程：波动光学方法的最基本方程。它是一个典型的本征方程。当给定波导的边界条件时，求解波导场方程可得本征解及相应的本征值。通常将本征解定义为“模式”。多模光纤传输模数（模的数量）传输模式数目随V值的增加而增多。当V值减小时，不断发生模式截止，模式数目逐渐减少。对于阶跃光纤，g＝∞，其模式数目为对于渐变光纤,g＝２，其模式数目为对于三角分布,g＝１，其模式数目为V包含了光纤的结构及光波的工作波长，它是一个直接与光的频率成正比的无量纲的量。光纤的很多特性与之都有关。它定量表示了光纤支持横模的能力。光纤的一个重要参数-----V

判断一根光纤是不是单模传输，除了光纤自身的结构参数外，还与光纤中传输的光波长有关。

归一化频率每一种模式有它自己的归一化频率V，以实际的光纤归一化频率V与各模式的归一化截止频率Vc相比来判断光纤中模式传输的数目。模式的截止与远离截止所谓截止，是指光纤中的导波截止。当光纤中出现辐射膜时即认为导波截止。远离截止：场在包层中不存在。经理论分析可知，将光纤所传信号的归一化频率值V与某一模式的归一化截止频率Vc相比:若V>Vc，则这种模式的光信号可在光纤中导行；若V<Vc，则这种模式截止导行条件：V>Vc，截止条件：V<Vc，临界条件：V=Vc单模的工作条件单模条件：或单模光纤截止波长：或单模光纤截止频率：仅当或时，方可在光纤中实现单模传输。这时，在光纤中传输的是HE11模，称为基模或主模。紧邻HE11模的高阶模式TE01、TM01模和HE21模，其截止频率均为Vc=2.405例：如果纤芯直径数值孔径NA=0.275,工作波长计算渐变折射率的模式数量。例题：2.3光纤传输特性损耗（Attenuation）色散（Dispersion）损耗和色散是光纤最重要的传输特性。产生信号畸变的主要原因是光纤中存在色散。

光波在光纤中传输，随着距离的增加光功率逐渐下降，这就是光纤的传输损耗。

！！损耗限制系统的传输距离；！！色散则限制系统的传输容量。2.3.1光纤的色散1.色散、带宽和脉冲展宽

色散(Dispersion)是在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。色散的种类：

模式色散材料色散波导色散材料色散和波导色散通称为色度色散（波长色散）模式色散：多模光纤中每种模式的群速度不同，产生时延差。材料色散:光纤材料的折射率随光的波长的不同而变化，各种波长的光传播速度不同，引起时延差。对于普通的单模光纤，材料色散在波长

λ=1.27

μm左右时为零，

λ>1.27

μm时有正的色散，

λ<1.27

μm时有负的色散。波导色散:是由于波导结构参数与波长有关而产生的，它取决于波导尺寸和纤芯与包层的相对折射率差。对于普通的单模光纤，波导色散随折射率分布、光纤的纤芯、光波长的减小而变大。!!多模光纤:模式色散占主要地位.!!单模光纤:材料色散和波导色散共同影响总色散.从多模SIF、GIF光纤到SMF光纤，色散依次减小(带宽依次增大)。色散的表示色散的大小常用时延差(脉冲展宽)来表示，而时延差是光脉冲的不同模式或不同波长成分传输同样距离所需的时间。用脉冲展宽表示时，光纤色散可以写成

Δτn——模式色散；

Δτm——材料色散；

Δτw——波导色散

所引起的脉冲展宽的均方根值。单模光纤的色散

单模光纤的波长色散用D(λ)

表示，即单位波长间隔（1nm）的两个频率成分在光纤中传播1km时所产生的群时延差。在工程中将称为色散系数。即定义为：Dm为材料色散;上式右边第二项

DW为波导色散2.3.2光纤的损耗在光纤内传输的光功率P会随着距离Z而变化，设长度L（km）的光纤，输入功率为Pi，其输出功率Po满足：Po=Piexp（-αL）其中，α是损耗系数，一般它的单位为dB/km，所以

1.损耗的机理附加损耗固有损耗

吸收损耗是由SiO2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的。散射损耗主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利(Rayleigh)散射和由光纤结构缺陷(如气泡)引起的散射产生的。瑞利散射损耗是光纤的固有损耗，它决定着光纤损耗的最低理论极限。多模突变型(SIF)、渐变型(GIF)光纤到单模(SMF)光纤，损耗依次减小。2.3.3光纤标准和应用G.651多模渐变型(GIF)光纤应用于中小容量、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。G.653色散移位光纤是第二代单模光纤，其特点是在波长1.55

m色散接近零，损耗又最小。这种光纤适用于大容量长距离通信系统。

G.6541.55

m损耗最小的单模光纤其特点是在1.55

m色散为17~20ps/(nm·km)，和常规单模光纤相同，但损耗更低，可达0.20dB/km以下。

色散补偿光纤其特点是在波长1.55

m具有大的负色散。G.655非零色散光纤是一种改进的色散移位光纤。表2.3光纤特性的标准2.4光缆光纤成缆之后要求光缆：1.抗拉力特性光缆能承受的最大拉力取决于加强构件的材料和横截面积，一般要求大于1km光缆的重量(100~400kg)2.抗压特性光缆能承受的最大侧压力取决于护套的材料和结构，多数在100~400kg/10cm3.弯曲特性4.改善温度特性、隔离潮气

2.4.1光缆结构和类型光缆一般由缆芯和护套两部分组成，有时在护套外面加有铠装。

1.缆芯缆芯通常包括被覆光纤(或称芯线)和加强件两部分。

被覆光纤是光缆的核心，决定着光缆的传输特性。

加强件起着承受光缆拉力的作用，通常处在缆芯中心，有时配置在护套中。光缆类型多种多样，根据缆芯结构的特点，光缆可分为四种基本形式。（1）层绞式光缆的结构类似于传统的电缆结构方式，故又称为古典式光缆。光纤置放于塑料骨架的槽中，槽的横截面可以是V形、U形或其它形状，槽的纵向呈螺旋形或正弦形，一个空槽可放置5~10根一次涂覆光纤。骨架：聚乙烯材料，抗侧压性能好（2）骨架式我国及欧亚各国用的较多的是传统结构的层绞式和骨架式（3）中心束管式把一次被覆光纤或光纤束放入大套管中，加强件配置在套管周围而构成。这种结构的加强件同时起着护套的部分作用，有利于减轻光缆的重量。（4）带状式把带状光纤单元放入大套管内，形成中心束管式结构，也可以把带状光纤单元放入骨架凹槽内或松套管内，形成骨架式或层绞式结构。带状式缆芯有利于制造容纳几百根光纤的高密度光缆，这种光缆已广泛应用于接入网。2.护套

护套起着对缆芯的机械保护和环境保护作用，要求具有良好的抗侧压力性能及密封防潮和耐腐蚀的能力。护套通常由聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)和铝带或钢带构成。2.4.2光缆的种类光缆的种类很多，分类方法也很多，习惯的有：根据光缆的传输性能、距离和用途，可以分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆；根据光纤的种类，可以分为多模光缆、单模光缆；根据光纤芯数的多少，可以分为单芯光缆和多芯光缆等等；根据加强构件的配置方式，分为中心加强构件光缆(如层绞式光缆、骨架式光缆等)、分散加强构件光缆(如束管式光缆)和护层加强构件光缆(如带状式光缆)；根据敷设方式，分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆；根据护层材料性质，分为普通光缆、阻燃光缆和防蚁、防鼠光缆等。2.4.3光缆的型号

光纤的规格代号是由光纤数目、光纤类别、光纤主要尺寸参数、传输性能（使用波长、损耗系数、模式带宽）及适用温度五个部分组成，各部分均用代号或数字表示。光缆分类代号及其意义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：通信用特殊光缆；GW：通信用无金属光缆。加强构件的代号及意义无符号：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。派生特征的代号及其意义B：扁平式结构；Z：自承式结构；T：填充式结构；S：松套结构。注：当光缆型式兼有不同派生特征时，其代号字母顺序并列