第二章_光纤光缆结构
光缆的基本结构及类型
光纤成缆的原因 1. 增加抗冲击、抗弯曲等性能; 2. 根据不同使用情况可以制成不同结构形式的光缆
1. 2. 3. 4.
对光缆的基本要求 断裂 缆径细、重量轻 便于施工和维护
光缆的基本结构
组成:缆芯、加强芯、光缆护层
4.填料 材料:防潮油胶 作用:防潮防水 位置:缆芯和护套之间。 5.铠装 材料:钢丝钢带 位置:最外一层 作用:防外力损坏。
12芯松套层绞式直埋光缆
四类典型结构的光缆
1、层绞式结构光缆
把经过套塑的光纤绕在加强芯周围绞合而构成。
6芯紧套层绞式光缆
12芯松套层绞式直埋光缆
12芯松套层绞式直埋防蚁光缆
GH——通信用海底光缆;
GT——通信用特殊光缆。
Ⅱ:加强构件代号及其意义为:
无符号——金属加强构件;
G——金属重型加强构件;
F——非金属加强构件;
H——非金属重型加强构件。
Ⅲ:派生特征代号及其意义为: D——光纤带状结构; B——扁平式结构; T——填充式结构。 Ⅳ: 护层代号及其意义为;(护层使用材料) Y——聚乙烯护层; U——聚氨酯护层; L——铝护套; Q——铅护套; V——聚氯乙烯护层; A——铝-聚乙烯粘结护层; G——钢护套; S——钢-铝-聚乙烯综合护套。 G——骨架槽结构; Z——自承式结构。
按套塑结构不同
分为紧套光纤和松套光纤。 紧套光纤——在一次涂覆的光纤上再套上一层塑料套管, 光纤在套管内不能自由活动。 松套光纤——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。
【课堂练习】 已知某长度为13km的单模光纤的功率传输 损耗为0.195dB/km,激光器耦合进入光纤 输入端的功率为1mW,那么用功率计在光 纤输出端检测出的最大光功率是多少?
S——塑料光纤。 Ⅲ: 光纤主要尺寸参数
用阿拉伯数(含小数点数)及以μm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。
GYGZL03-12T50/125
Ⅳ: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0.85μm区域; 3——波长在1.55μm区域。 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 2——波长在1.31μm区域;
12芯松套层绞式水底光缆
2、骨架式结构光缆
骨架式结构光缆是把紧套光纤或一次涂覆光纤
放入加强芯周围的螺旋形塑料骨架凹槽内而构成。
12芯骨架式光缆
骨架式自承式架空光缆
3、束管式结构光缆
把一次涂覆光纤或光纤束放入大套管中,加强芯 配置在套管周围而构成。
12 芯 束 管 式 光 缆
4、带状结构光缆
骨架式结构
束管式结构
带状式结构
光缆型号(补)
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、光缆型式代号
由五个部分组成,如下图所示。
GYGZL03-12T50/125
GYGZL03-12T50/125
Ⅰ:分类代号及其意义为(应用环境)
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;
例如 光缆是由12根芯径/包层直径为50/125μm的二氧化硅系 列多模突变型光纤组成,且在1.31μm波长上,光纤的 损耗常数不大于1.0dB/km,模式带宽不小于 800MHz· km;光缆的适用温度范围为−20℃~+60℃。 其光缆规格型号为?
按传输模式的数量分类 多模光纤 单模光纤 单模光纤 ——只传输一种模式,纤芯直径较细,通常在 3μm-10μm 范围内。 多模光纤 ——可传输多种模式,纤芯直径较粗,典型尺 寸为50μm左右。 包层直径都为125μm-140μm
按光纤的工作波长分类 短波长光纤(0.8-0.9μm) 长波长光纤(1.0-1.8μm) 超长波长光纤(大于2μm) 按制造光纤所使用的材料分类 石英系列 塑料包层石英纤芯 全塑光纤 光纤通信中主要用石英光纤,以后所说的 光纤也主要是指石英光纤。
涂 敷
层
涂敷层 作用——是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤, 同时增加光纤的柔韧性。 一次涂覆层——丙烯酸酯、有机硅或硅橡胶材料 缓冲层——一般为性能良好的填充油膏 二次涂覆层——聚丙烯或尼龙等高聚物 —涂覆后的光纤其外径约1.5mm。 —通常所说的光纤为此种光纤。
基本概念
裸纤 光纤芯线
——经过涂敷后的光纤。
Ⅴ: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
及其意义如下。 代 号 0 铠装层(方式) 无 代 号 0 外护层(材料) 无
1 2 3 4 5
—— 双钢带 细圆钢丝 粗圆钢丝 单钢带皱纹纵包
1 2 3 — —
纤维层 聚氯乙烯套 聚乙烯套 — —
2、光缆规格
由五部分七项内容组成,如下图所示。
1、缆芯 ——由单根或多根芯线组成。
2.加强芯
作用:用于增强光缆敷设时可承受的负荷 材料:钢丝和非金属纤维。 位置:通常处在缆芯中心,有时配置在护中。 3.光缆护层 作用:防水防潮、抗拉抗压抗弯等 材料:聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)、聚氨酯 聚酰胺。此外,还有铝钢等金属防潮 位置:由内到外可加入一层或层圆筒状护套。
各组成部分功能
纤芯:
作用——传导光波 成份——高纯度SiO2+极少量的掺杂剂(如 P2O5 ) ——掺杂目的是提高纤芯对光的折射率n1。 直径——3μm-100μm 注意:纤芯 n1μm >包层n2 —— 单模光纤:3μm-10 ——多模光纤:50μm左右。
包层
作用——将光波限制在纤芯中传播 成分——高纯度SiO2+极少量的掺杂剂(如B2O3) ——掺杂目的是使折射率n2略低于纤芯折射率n1。 直径——125μm-140μm
1、缆芯 ——由单根或多根芯线组成。
2.加强芯
作用:用于增强光缆敷设时可承受的负荷 材料:钢丝和非金属纤维。 位置:通常处在缆芯中心,有时配置在护中。 3.光缆护层 作用:防水防潮、抗拉抗压抗弯等 材料:聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)、聚氨酯 聚酰胺。此外,还有铝钢等金属防潮 位置:由内到外可加入一层或层圆筒状护套。
——由纤芯和包层组成的光纤,强度和柔韧性较差。
光纤的分类
按光纤截面上折射率分布分类
阶跃型光纤(SIF) 渐变型光纤(GIF) W型光纤 阶跃型光纤:在纤芯和包层交界处的折射率呈阶梯形 突变,纤芯的折射率n1和包层的折射率n2是均匀常数。 渐变型光纤:纤芯的折射率n1随着半径的增加而按一 定规律(如平方律、双正割曲线等) 逐渐减少,到纤芯 与包层交界处为包层折射率n2,纤芯的折射率不是均
光缆的规格组成部分
光缆的基本结构及类型
光纤成缆的原因 1. 增加抗冲击、抗弯曲等性能; 2. 根据不同使用情况可以制成不同结构形式的光缆
1. 2. 3. 4.
对光缆的基本要求 不能因成缆而使光纤的传输特性下降 在成缆过程中光纤不能断裂 缆径细、重量轻 便于施工和维护
光缆的基本结构
组成:缆芯、加强元件、光缆护层
4.填料 材料:防潮油胶 作用:防潮防水 位置:缆芯和护套之间。 5.铠装 材料:钢丝钢带 位置:最外一层 作用:防外力损坏。
12芯松套层绞式直埋光缆
四类典型结构的光缆
1、层绞式结构光缆
把经过套塑的光纤绕在加强芯周围绞合而构成。
6芯紧套层绞式光缆
12芯松套层绞式直埋光缆
12芯松套层绞式直埋防蚁光缆
GH——通信用海底光缆;
GT——通信用特殊光缆。
Ⅱ:加强构件代号及其意义为:
无符号——金属加强构件;
G——金属重型加强构件;
F——非金属加强构件;
H——非金属重型加强构件。
Ⅲ:派生特征代号及其意义为: D——光纤带状结构; B——扁平式结构; T——填充式结构。 Ⅳ: 护层代号及其意义为;(护层使用材料) Y——聚乙烯护层; U——聚氨酯护层; L——铝护套; Q——铅护套; V——聚氯乙烯护层; A——铝-聚乙烯粘结护层; G——钢护套; S——钢-铝-聚乙烯综合护套。 G——骨架槽结构; Z——自承式结构。
把带状光纤单元放入大套管中,形成中心束管式结
构;也可把带状光纤单元放入凹槽内或松套管内,形成
骨架式或层绞式结构。
中心束管式带状光缆
层绞式带状光缆
光缆典型结构小结
典型结构 制造较容易,光纤数量较少(12芯以下) 层绞式结构 结构简单,对光纤保护较好,耐压、抗 弯性能较好,节省了松套管材料和相应 工序,但也对放置光纤入槽工艺提出了 更高的要求。 体积小、重量轻、制造容易、成本低, 是更能发挥光纤优点的光缆结构之一。 空间利用率最高的光缆,可容纳大量光 纤,每个单元的接续可一次完成。
光缆的规格组成部分
GYGZL03-12T50/125
Ⅰ: 光纤数目用1、2、……,表示光缆内光纤的实际数目。 Ⅱ: 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;
Ⅴ: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
及其意义如下。 代 号 0 铠装层(方式) 无 代 号 0 外护层(材料) 无
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—— 双钢带 细圆钢丝 粗圆钢丝 单钢带皱纹纵包