光缆光纤知识培训V1.0

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.光缆光纤知识培训网络产品服务部SecurityLevel:InternalOpenPage21光纤光缆简介3光缆分类及典型光缆介绍2光缆特性及结构4光纤主要参数目录5光纤分类及应用Page3通信光纤通信用光纤是传输光的介质，主要成分为二氧化硅。其结构可分为折射率较高的纤芯、折射率较低的包层以及表面的涂层。光传输原理纤芯折射率n1大于包层折射率n2全反射的两个条件纤芯至包层平面的入射角大于或等于临界角纤芯直径：8～10μm包层外径：125μm涂层外径：250μm光波在光纤中通过全反射传输。单模及多模光纤单模光纤只允许一种传输模式，如对应于端面上入射光的某一特定入射角和入射方向。而多模光纤则允许多个传输模式，对应于端面上入射光的多个入射角和入射方向。单模光纤：芯径8～10um多模光纤：芯径50～62.5um通信光纤简介Page4光缆简介光缆应用场景光缆为使光纤达到工程应用的要求，通过套管、绞合、套塑、金属铠装等措施，把若干根光纤组合在一起，这就构成了光缆。管道光缆（单层护套）直埋光缆（双层护套,抗压）架空光缆（8字自承式）骨架式结构（slotted）中心束管式结构（center）层绞式结构（twisted）光缆基本结构可分右边三种，通过变换不同的光缆组成部件适应不同的应用场景。室外光缆室内光缆气吹光缆（直径小，重量轻）室内多芯光缆（干式结构，重量轻，柔软性好）蝶型入户缆（易开剥，易弯曲）Page51光纤光缆简介3光缆分类及典型光缆介绍2光缆特性及结构4光纤主要参数5光纤分类及应用目录Page6光缆的特性光缆施工过程需要进行拖拽和牵引等操作。光缆安装完成后，需要能够抵挡住复杂应用环境所带来的挤压和冲击等。因此，光缆需要具备抗拉力，抗压力，抗冲击，弯曲和扭转等机械属性。光缆的应用环境复杂多变，不同地区面临的气候条件差异巨大。季节变化也会引起的光缆所处的环境中温度，湿度发生变化。因此光缆需要具备耐高温，低温，防潮，防水，防雷击，防鼠咬等环境适应性。机械特性环境特性光学特性光缆的光学特性是由光缆中的光纤决定的，主要包括衰减色度色散偏振模色散（PMD）截止波长，最小弯曲半径。Page7光缆的特性光缆的材料和结构决定光缆的机械特性和环境特性......加强芯，芳纶纱选用耐高温和低温材料抗拉力耐高低温金属铠装非金属加强芯，非金属铠装抗压力防雷击金属铠装，护套金属铠装抗冲击防鼠咬缆型，中心加强芯，护套，材料，铠装涂塑铝带铠装弯曲防潮缆型，铠装油膏填充，阻水纱，阻水带扭转防水机械特性实现方式实现方式环境特性Page8光缆结构结构决定光缆的机械和环境特性②松套管作用：提供对光纤的机械保护,径向防水材料：PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯）④芳纶纱作用：主要增强抗拉性能，起一定缓冲作用材料：是目前合成纤维中强度最高的一种⑥护套作用：可分内外护套，起缓冲作用，保护光纤材料：（阻燃）聚乙烯/聚氯乙烯/聚氨酯⑦涂覆铝带作用：抵抗外界作用力，为光缆提供机械保护，并起到防潮作用材料：铝带加共聚物薄膜⑤铠装钢丝作用：抵抗外界作用力，为光缆提供机械保护材料：不锈钢丝①加强芯作用：提供机械保护（抗拉、抗压）材料：金属－高强度磷化钢丝或不锈钢丝非金属－玻璃纤维增强塑料圆杆③油膏作用：径向阻水,密封,缓冲材料：基础油+添加剂+增稠剂层绞式光缆结构Page9骨架式及中心束管光缆结构⑨阻水带作用：径向防水材料：聚酯纤维非织造布(薄膜)＋吸水膨胀材料⑧肋标作用：识别槽位材料：在高密度聚乙烯刻出的标识⑩骨架作用：保护光缆材料：高密度聚乙烯⒒撕裂绳作用：方便用户以横拉绳索的方式剥开护套材料：芳纶纱/聚脂纱⒓阻水纱作用：轴向防水材料：纱线＋吸水膨胀材料；骨架式光缆结构中心束管式光缆结构Page10目录1光纤光缆简介3光缆分类及典型光缆介绍2光缆特性及结构4光纤主要参数5光纤分类及应用Page11使用场景室内光缆、室外光缆以及特种光缆ODN网络位置铺设方式缆芯结构架空、管道、直埋、水底光缆、微型气吹缆馈线光缆、配线光缆和入户光缆层绞式、中心束管式、骨架式等光缆的分类方法很多，几种常用的分类方法如下：光缆的分类Page12结构室外or室内铺设方式常见缆型缆型特点层绞式室外管道GYTA金属加强芯；铝带铠装；铝-聚乙烯粘结护套.室外直埋GYTY53金属加强芯；钢带铠装；PE护套室外自承式架空GYTC8S

钢带铠装；金属加强芯

PE护套；.室外气吹GCYFTY非金属加强芯；微管敷设；PE护套.室内垂直水平布线GJBFJH单模G.652D光纤；非金属加强芯；LSZH护套.中心束管室外微槽GLFXTS钢带铠装；芳纶纱；阻水带；PE护套.室外/室内管道GYXTZY单模G.657A光纤；芳纶纱或玻璃纱；LSZH护套.骨架式室外管道GYDGA金属加强芯；铝带铠装；干式结构；PE护套.蝶形结构室内垂直水平布线GJBH1/2芯；单模G.657A光纤；金属加强芯；LSZH护套.光缆的分类注：光缆命名为中国标准Page13典型光缆介绍GYTA描述GYTA：层绞式结构；室外；油膏填充；铝带铠装的PE护套；金属加强芯；8/12/24/36/48/72/96/144芯；适合于管道或非自承式架空敷设。特性GYTA：光缆结构简单，开剥方便油膏填充，防水松套管内填充特种防水化合物，防水涂塑铝带（APL），防潮层去掉铝带去掉铝带，换成非金属加强芯铝带换成钢带加强芯换成非金属层绞，管道Page14典型光缆介绍GYTY53描述GYTY53：室外；油膏填充；皱纹钢带铠装；PE护套；8/12/24/36/48/72/96/144芯；金属加强芯；直埋敷设。

特性GYTY53：双层护套结构油膏填充，防水皱纹钢带铠装，抗压松套管内填充特种防水化合物，防水增加铝带铠装增加铝带，换成非金属加强芯钢带换成芳纶纱，非金属加强芯换成非金属加强芯层绞，直埋Page15典型光缆介绍GYTC8S描述GYTC8S

：油膏填充；皱纹钢带铠装；PE护套；8/12/24/36/48/72/96/144芯；金属加强芯；自承式架空敷设。

特性GYTC8S

：层绞式8字自承结构，免安装附件吊带钢丝，提供更大的拉伸力钢带铠装，防水/抗压钢带改为铝带去掉钢带，改为非金属加强芯层绞，架空Page16典型光缆介绍GJBFJH描述垂直水平布线缆，层绞式结构；室内；LSZH护套；4/8/12/24芯；单模；G.652D光纤；非金属加强芯；室内敷设。特性全干式结构。2mm的子单元结构，易于室内水平布线。光缆的结构简单，实用性强。高质量的被覆工艺提供光纤满意的机械和环境保护。低烟无卤阻燃护套，环保。单芯分支，水平布线。层绞，楼内描述骨架式结构；室外；金属加强芯；铝带铠装；干式结构；PE护套；12/24/36/48/72/96/144芯；适合于室外管道或架空敷设。特性防水带确保防水性能。骨架槽无油膏设计，使光缆安装干净和高效。高密度光线带设计更小的光缆直径更轻的光缆重量。骨架槽可打开，易于分歧。使用肋标标识光缆，易于安装操作。涂塑铝带（APL）防潮层。GYDGA典型光缆介绍GYDGA骨架，管道Page17典型光缆介绍GLFXTS/GYXTZY描述中心束管结构；室外；油膏填充；钢带铠装；芳纶纱；阻水带；PE护套；2/4/8/12芯；中心束管式；开槽直埋敷设。特性钢带具有良好的抗压性能。芳纶纱加强，抗拉性能好。PBT松套管材料具有良好的耐水性能和较高的强度，管内充以特种油膏，对光纤进行了关键性保护。

描述中心束管结构；室外；LSZH护套；2/4/8/12芯；单模；G.657A；芳纶纱或玻璃纱；室外管道引入。

特性PBT松套管材料具有良好的耐水性能和较高的强度，管内充以特种油膏，对光纤进行了关键性保护。芳纶纱或玻璃纱提供良好的抗拉性能。撕裂绳易于将光缆开剥。低烟无卤阻燃护套，环保。

中心束管，开槽典型光缆介绍GYXTZY中心束管，管道Page18典型光缆介绍GJBH结构GJBH：蝶形结构；室内；LSZH护套；1/2芯；单模；G.657A光纤；金属加强芯；入户敷设。

特性GJBH：G.657A光纤，弯曲半径更小，光缆具有良好的弯曲性能。易于光纤分离，方便安装和维护。低烟无卤阻燃护套，环保。非金属加强芯，加吊带钢丝换成非金属加强芯蝶形入户缆Page19描述气吹微缆，室外；油膏填充；PE护套；6/12/24/36/48芯；非金属加强芯；微管敷设。

特性直径小、重量轻、软硬适中，适合采用气吹敷设。全非金属结构，无须接地。光纤密度高，充分利用管孔资源。气吹速度高，一次气吹距离长，光缆布放效率高。可随通信业务量的增长分批次吹入光缆，投资分步进行，降低前期投入。微缆可以被吹出，便于今后采用新品种的光纤光缆，在技术上保持领先。典型光缆介绍GCYFTY气吹微缆典型光缆介绍ADSS缆描述ADSS光缆，All-dielectricSelf-supportingOpticalCable（也称全介质自承式光缆）。用一种全介质（无金属）光缆，用于高压输电线路，利用电力系统输电塔杆，自承悬挂于电力铁塔上电场强度最小的位置。它适用于已建高压输电线路，因其节约综合投资，减少了光缆的人为损坏，安全性高，无电磁/强电干扰，跨距大，深受电力系统用户青睐。全介质自承Page20紧套光纤、尾纤、跳纤及小弯曲半径光缆介绍紧套光纤(Tight

Buffer

Fiber

)小弯曲半径光缆(Flexible

Drop

Cable)跳纤（Patch

cord）尾纤（Pigtail）在光纤的外层挤覆一层缓冲材料而成。类型：外径600um/900um应用：作为室内紧套光缆使用；或单独在节点设备中使用。单芯或多芯光缆，两端带有光纤连接器的结构形式。类型：SC-SC/SC-FC/SC-LC/FC-FC/FC-LC/LC-LC应用：设备间端口跳接使用。单芯或多芯光缆，只有一端带有光纤连接器的结构形式。类型：SC/FC/LC应用：在节点设备中与光纤熔接使用。G657A：弯曲半径7.5mm，应用于入户段光缆及跳纤尾纤。G657B：弯曲半径5mm，与G652D对接损耗大，只能用作跳纤，应用受限。G652DG657AG657BPage21影响因素常用光缆应用场景馈线光缆用户总量决定光缆芯数；光缆铺设方式，管道、直埋、架空或气吹；光缆成本因素，包括光缆物料及施工成本；管道敷设:首选GYTY(成本低)架空敷设：首选GYTC8S直埋敷设：首选GYTY53气吹敷设：选择GCYFTY配线光缆光缆特性，光缆密度、缆径，柔韧性，重量等.施工因素，便于分歧，接续效率高；室外施工，推荐骨架式带状光缆GYDGA（便于分歧，进入楼内后可以直接用于垂直布线）室内垂直布线时，推荐选择GJBFJH入户光缆光缆特性，如弯曲性能良好，抗侧压，抗扭曲；结构简单，方便开剥；施工因素，具备现场成端光纤端接功能；采用LSZH（低烟无卤）外护套，满足ROSH标准。楼内：室内蝶型光缆GJBFH；别墅住宅：室外皮线光缆GYBFCH；ODN光缆应用ODFCOOLTONT配线光缆600m~1km接入点

FAT入户光缆30m~100mONT馈线光缆ClosureFDTSPL光分配点6km~20kmPage221光纤光缆简介3光缆分类及典型光缆介绍2光缆特性及结构4光纤主要参数5光纤分类及应用目录Page23衰减参数理解＝10log(P0/PL)/L（dB/km）

-光衰减系数P0-输入光功率PL-经过L长度后的输出光功率L-光传输距离

参数对于使用和选型的意义

衰减越小，无中继传输距离越长

光信号在经过距离L传输的衰减后，其光功率必须在光终端的接收范围内，否则将引起误码。常见光纤的衰减系数

右图是常见光纤在不同波长下的衰减系数要求。可以看到G.652D与G.657A衰减要求完全一致。Page24色度色散

色度色散指光源光谱中不同波长分量在光纤中的群速不同所引起的光脉冲展宽现象。

色度色散系数指单位光源谱宽和单位长度光纤的色度色散，单位是ps/（nm*km），见右图。零色散波长指色度色散为零时对应的波长。目前我司G.652D光纤的零色散波长在1300～1324nm之间。对于单模光纤选择零色散波长的窗口进行光的传输，将会获得更大的容量和更高的速率。色度色散限制了传输容量的大小和传输距离。.色散越小，可无中继传输距离越长。非色散位移单模光纤G652D在不同的传输速率下受色散限制的传输距离如右图参数理解零色散波长

参数对于使用和选型的意义我司G.652D光纤色度色散系数规格Page25偏振模色散（PMD）在单模光纤传输中，光波的基模含有两个相互垂直的偏振态，它们的传播速率不完全相同，因而到达接收端的时间也不同(右图)。这两个相互垂直的偏振模在单位长度中的时间差,为偏振模色散（PMD），其单位为ps/√km。偏振模色散反映脉冲展宽的特性，统计量。限制了传输容量和传输距离。偏振模色散对传输容量和距离的影响，理论上可用下面的公式估算：

B传输容量

L最大传输距离

以G652D光纤为例，PMD值及其对速率，距离的影响如右图。参数理解

参数对于使用和选型的意义Page26截止波长

光纤截止波长是相对单模光纤而言的，用λc表示。当传输光的波长超过该波长时，光纤只能传输一种模式（基模）的光，而当传输光波长小于该波长时，光纤可传播多种模式（包含高阶模）的光。单模光纤的截止波长要小于光通信系统的工作波长。当实际工作波长小于光纤的截止波长时，光纤将工作在双模区，产生噪声，导致传输性能的恶化和带宽的降低。参数理解常见光纤的截止波长

参数对于使用和选型的意义由于光纤的截止波长随着距离而改变，并且实际工程应用中多关注光缆的截止波长，ITU-T规定了光缆的截止波长（光纤2米，光缆22米进行测试），见下表：光纤类型2m光纤截止波长22m光缆截止波长G.652（A,B,C,D）不规定,特殊应用场合下≤12501260nmG.654(A,B)1350~1600nm1530nmG.655不规定,特殊应用场合下≤14401450nmG.656不规定,特殊应用场合下≤14401450nmG.657(A,B)不规定,特殊应用场合下≤12501260nm【注】特殊应用场合指弯曲半径最大的情况。Page27模场直径模场直径是光纤截面中基模电磁场横向分量分布面积的直径，其表征了光纤集中光能量的程度。参数理解常见光纤的模场直径

参数对于使用和选型的意义模场直径越小,通过光纤横截面的能量密度就越大。当此密度过大时，会导致非线性效应，影响系统性能。通信光纤，模场直径越大越好。不同模场直径的光纤熔接时，会引起功率损耗。如G.657B和G.652光纤熔接，损耗可超过0.5dB。通常可以理解模场直径比芯径大10％～15％，见右图。模场直径示意图光纤类型对应光波长模场直径值容差G.652(A,B,C,D)1310nm8.6~9.5um+/-0.6umG.6551550nm8~11um+/-0.7umG.6561500nm7~11um+/-0.7umG.657A1310nm8.6~9.5um+/-0.4umG.657B1310nm6.3~9.5nm+/-0.4um从下表可以获知，G.657A光纤可以和G.652光纤良好对接。Page28最小弯曲半径

以G.652D光纤为例，光纤在某圆柱体上松绕100圈后，对于1625nm光波的损耗增加应小于0.1dB。满足上述要求的最细圆柱体的半径称为该光纤对于1625nm光波的最小弯曲半径。参数理解常见光纤的最小弯曲半径

参数对于使用和选型的意义弯曲半径示意图

光纤在盘绕、接续等处理时，其弯曲半径不能小于最小弯曲半径。否则会带来大的损耗。

小弯曲半径光纤多使用在架内走纤，架间走纤，室内等场景。如跳纤，尾纤。

ITU-T内规定了各类光纤的最小弯曲半径定义，较为常见的光纤最小弯曲半径定义如下：光纤类型对应光波长最小弯曲半径松绕圈数最大损耗G.652D1625nm30mm1000.1dBG.657.A11625nm15mm100.1dBG.657.B31550nm5mm10.15dB1625nm5mm10.45dBPage29常用光纤的主要参数要求Page301光缆光纤简介3光缆分类及典型光缆介绍2光缆特性及结构4光纤主要参数5光纤分类及应用目录Page31支持10Gbit/s系统传输距离可达3000km1550nm的衰减系数更低消除了1383nm的水峰损耗

减小1550nm衰减光纤的演变G.651多模光纤单模激光器研发成功G.652光纤零色散点从1310nm窗口移动到1550nm窗口

G.653光纤G.655光纤降低1550nm色散，限制四波混频效应G.654光纤G.657光纤改善弯曲性能其中，G.652光纤和G.657光纤又作如下分类：G.652光纤G.652A光纤G.652B光纤支