光纤的类型和应用（节选）
2.1光纤结构
光纤从内到外由纤芯、包层、一次涂覆和着色层组成，称为光纤的外结构，多模光纤和单模光纤的外结构区别只在于纤芯的尺寸不同。内结构则主要是指光纤的组份和折射率及其分布状况。
2.1.1 纤芯
纤芯位于光纤的中心部位（直径d1约9～50微米），其成份是高纯度的掺杂（如极少量的二氧化锗、五氧化二磷等）二氧化硅。掺有少量掺杂剂的目的是使纤芯的折射率（n1）略高于包层的折射率（n2），以建立光传输的条件。
2.1.2包层
包层位于纤芯的周围（其直径d2约125微米），其成份是高纯度二氧化硅，其折射率（n2）即二氧化硅的折射率。在纤芯与包层的界面可以有一层比包层折射率（n2）略低的掺杂（如三氧化二硼）二氧化硅，以利于降低光纤的衰耗。
2.1.3 预涂覆层
光纤的预涂覆层也称为一次涂覆层，所用材料可以是丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙或它们的复合，其作用是增加光纤的机械强度与可弯曲性。一般涂敷后的光纤外径约250微米。
2.1.4 着色层
为了在在光缆施工和运行维护中识别纤芯，预涂覆层外用合适的着色剂染上各种颜色。也有在预涂覆材料中直接加入染料的，称为“锁色涂层”，这种光纤不需再着色。着色层厚度通常为5～10微米。
（略）
2.4.3 光缆中光纤的规格代号
根据我国国标规定，光缆中光纤的规格代号由：光纤数目、光纤类别、光纤主要尺寸参数、传输性能（包括使用波长、衰减系数、模色带宽）及适用温度等五个部分组成，如图2.4.3所示。各组成部分均用代号或数字表示。
图2.4.3 光纤的规格代号组成
（1）光纤数目
光缆中光纤数目用同类别光纤的实际有效阿拉伯数字表示。
（2）光纤类别的代号和意义
J ：二氧化硅系多模渐变型光纤；
Z ：二氧化硅系多模准实变型光纤；
X ：二氧化硅纤芯塑料包层光纤；
T ：二氧化硅系多模实变型光纤；
D ：二氧化硅系单模光纤；
S ：塑料光纤。
（3）光纤的主要尺寸参数
用阿拉伯数字（含小数点）以微米（μm）为单位表示多模光纤的芯径/包层直径或单模光纤的模场直径/包层直径。
（4）传输性能代号
光纤的传输性能代号由使用波长、损耗系数及模式带宽的代号（a,bb,cc三组数字代号）构成。其中a表示使用波长的代号，规定如下：
“1”：使用波长在0.85μm区域；
“2”：使用波长在1.31μm区域；
“3”：使用波长在1.55μm区域。
“bb”：表示损耗系数的代号，其阿拉伯数字依次为光纤衰减系数值（dB/km）的个位数和十位数。
“cc”：表示模式带宽的代号，其阿拉伯数字依次是多模光纤模式带宽数值（MHz.km）的千位数和百位数。单模光纤无此项。
同一光缆中适用于两种及两种以上波长，并具有不同传输性能时，应同时列出各使用波长的规格代号，并用“/”划开。
（5）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 ：适用于-5～+60℃。
例如，己知缆内某光纤的型号为J50/125（12008）C，其意义：
J：多模渐变型
50/125：芯径50μm ，包层125μm
（1…）：工作波长0.85μm
（.20…）：衰减常数2.0dB/km
（…08）：带宽800MHz.km
C：环境温度-20-+60℃
再例如，已知缆内某光纤的型号为D9/125（208）C，其意义：
D：单模光纤
9/125：模场直径9μm ，包层μm 125
（2..）：工作波长1.31μm
（.08）：衰减系数0.8 dB/km
C：环境温度-20-+60℃
2.5光纤的类型和应用
在光纤工业发展早期，光纤的传输窗口主要有两个（0.85和1.31微米），后来有了第三个传输窗口（1.55微米）。在技术得到发展的今天，在波长1.26至1.68微米范围内，光纤可以传输的窗口有6个（表2.5.1）。利用波分复用（WDM）技术，每个窗口（波段）可同时传输多个信道。
按照ITU-T关于光纤的建议，目前可以将光纤分为G.651、G.652、G.653、G.654、G.655和G.656六个大类，有的大类还派生出了几个子类。
国际电工委员会（IEC）也制订了相应的标准，我国光纤国家标准（GB/T）等效采用了IEC规定。
2.5.1 G.651类-多模光纤
G.651类光纤可分别或同时工作在1310nm和1550nm波长上，在1310nm处色散值最小（即带宽最大），在1550nm处衰减最低。它有两种折射率剖面结构，见图2.5.1和图2.5.2。
图2.5.1 阶跃型折射率分布图2.5.2 梯度型折射率分布
（1）主要特点和IEC及GB/T的细分
IEC和GB/T又进一步按它们的纤芯直径、包层直径、数值孔径的参数细分为A1a、A1b、A1c和A1d四个子类（表2.5.2）。
（略）
2.5.2 G.652类--常规单模光纤
G.652类光纤也称为非色散位移光纤，是目前应用最广泛的光纤。
G.652类光纤的主要特点是：在1310nm工作波长上，具有较低的衰减和零色散；在1550nm工作波长上，具有最低衰减但有较大的正色散。
G
.652
类光
纤的
折射
率剖
率剖
面结构见图2.5.3和2.5.4。
图2.5.3 包层折射率匹配型图2.5.4 包层折射率下陷型
根据色散波长特性，它主要工作在E（1360～1460nm）波段和S（1460～1530 nm）波段；在C（1530～1565nm）波段的色散较大（18ps/km.nm），很难进行以10Gbit/s
及以上的DWDM系统长途传输。
ITU又进一步把G.652类光纤细分为G.652A、G.652B、G.652C和G.652D四个子类。ITU与IEC和GB/T分类对应关系见表2.5.6。
通常，2.5Gbit/s及以下系统为衰减受限、10Gbit/s及以上系统为色散受限系统。实际上，10Gbit/s及以上系统受限的并不仅是光纤的色度色散，偏振模色散（PMD）的影响更要严重得多，见表2.5.7。
（1）G.652A光纤
在ITU-T2003新版以前，G.652A光纤的参数与G.652（1996版）是最接近的，因为对它的偏振模色散（PMD）性能一直没有要求（包括2000版）。值得注意的是：2003新版中对它的PMD也提出了要求。因而它从原来最高速率2.5Gbit/s变为能支持10Gbit/s 系统传输距离达400Km和10Gbit/s以太网40km及40Gbit/s系统传输距离2km。例如：支持ITU-T G.957规定的SDH传输系统；
支持ITU-T G.691规定的带光放大的STM-16的单通道SDH传输系统；
支持ITU-T G.693规定的10Gbit/s（直到40km）以太网系统和STM-256。
（2）G.652B光纤
G.652B在G.652A的基础上，除了把对衰减的规定延伸到了L波段（1625nm）外，PMD比G .652A的要求高，可支持速率10Gbit/s系统传输距离达3000km以上和
40Gbit/s系统传输距离达80km。例如：
支持ITU-T G.957规定的SDH传输系统；
支持ITU-T G.691规定的带光放大的高至STM-64的单通道SDH系统；
支持ITU-T G.692规定的带光放大的高至STM-64的波分复用系统；
支持ITU-T G.693和G.959.1规定对于STM-256的某些应用。
（3）G.652C光纤
G.652C又称为低水峰光纤或城域网专用光纤，它消除了1385nm附近OH根离子吸收的损耗峰（俗称水峰），使损耗谱平坦，相当于增加了125个信道间隔为100GHz的波长通道。
G.652C具有与G.652A相类似的属性和应用范围，但它在1550nm的衰减更低，并可使用在1360-1530nm间的扩展（E）波段和短波（S）段，增加了可用波长范围，使波分复用信道数大为增加。是城域网应用的较佳选择。
（4）G.652D光纤
G.652D集合了G.552B和G.652C的优点，即与G.652B有相似的属性和应用范围，但衰减要求与G.652C相同，并允许使用在1360～1530nm（E和S波段）。可以预见其在未来城域网应用的广阔前景。
（5）G.652及其子类光纤的主要技术指标
从G.652类光纤在演变和优化进程中：光纤的模场直径、几何尺寸控制趋向于更严格；光纤的筛选应力趋向于更大，即强度要求更高；在光纤的宏弯损耗不变前提下，弯曲半径趋向更小；对光纤的PMD更关注，趋向于更低的PMD；对光纤的使用波段趋向于更宽。
G.652类光纤不同子类的光纤性能是有区别的，应根据使用要求和适用的传输设备来选用适用的子类。
G.652（96版）是最初步的单模光纤，已不能满足日趋发展的通信要求。仅以G.652来定义常规单模光纤是不完整的。
应引起重视的是：利用G.652类光纤开通40Gb/s以上的长途传输，须引入色散补偿，并需要更多的光放大器补偿由此导入的插入损耗。
（6）光纤的PMD（偏振模色散）
在单模传输中，光波的基模含有两个相互垂直的偏振态，理论上以完全相同的速度传播，没有任何延迟。然而，由于光纤事实上不可能绝对均匀且没有任何内在的或外部（如温度、弯曲、扭曲所致的）应力，这些因素引起了这两个正交偏振分量在单位长度中的差分群时延。这就是光纤的PMD(偏振模色散)。
当传输速率较低、距离不大时，PMD对系统的影响微不足道。当速率达10Gb/s及以上时，PMD将成为限止系统性能的因素之一。
2.5.3 G.653-色散位移光纤
IEC和GB/T把G.653光纤分类命名为B2型光纤。
为了充分利用光纤在1550nm波长处的低衰减并克服大的色散，在光纤剖面结构和制造工艺上采取了一些技术措施后，G.653光纤把1310nm处的零色散移到了1550nm处，使低衰减和零色散同时出现并与光放大器的工作波长匹配。图2.5.6是G.653光纤的典型折射率剖面结构。
图2.5.6 典型的色散位移移光纤折射率分布示意图
这种光纤在1550nm波长可不用色散补偿直接开通20Gb/s系统，非常适合于点对点的长距离、高速率的单通道系统。但是，恰恰是1550nm处的零色散造成了四波混频等非线性效应，使波分复用很困难。
2.5.4 G.654-截止波长位移光纤
IEC和GB/T把G.654光纤分类命名为B1.2型光纤。
G.654光纤也称为1550nm性能最佳光纤，与G.653类似，在光纤剖面结构和制造工艺上采取了一些技术措施后，把截止波长移到靠近1550nm（工作波长）的1530nm处，因此它在1310nm处是多模状态。
一般的G.652光纤在1550nm处的V值（归一化频率，见式2.2.3）仅为1.96，而G.654光纤在1550nm处的V值可达2.37，从而在1550nm波长处获得了极低衰减和极
好的弯曲性能。图2.5.7是典型的折射率剖面结构。
图2.5.7 典型的G.654光纤折射率分布示意图
这种光纤目前价格较高，主要用于传输距离很长且不能插入有源器件对衰减要求特别高的无中继海底光缆通信系统。
2.5.6 G.655类--非零色散位移光纤
IEC和GB/T把G.655类光纤分类命名为B4类光纤
G.655类光纤也是一种复杂折射率剖面（图2.5.7）的色散位移光纤，不过在感兴趣的1550nm波长附近不再是零色散而是维持一定量的低色散，以抑制四波混频等非线性效应。是目前新一代适用于光放大、高速率（10Gb/s以上）、大容量、密集波分复用（DWDM）传输系统的光纤。
图2.5.7 典型的G.655光纤剖面折射率分布示意图
G.655类光纤根据PMD和色散斜率又进一步细分为G.655A、G.655B和G.655C三个子类。
（1）G.655A光纤
G.655A光纤的参数与G. 655（96版）光纤是最接近的，它工作在C波段，支持速率10Gbit/s为基础、信道间隔不小于200GHz的DWDM系统和10Gb/s单信道TDM系统（STM-64和STM-256）。例如：
支持ITU-T G.691规定的带光放大的单通道SDH系统；
支持速率为STM-64，信道间隔不小于200GHz的ITU-T G.692带光放大器的波分复用系统；
支持ITU-T G.693和G.959.1应用。
（2）G.655B光纤
G.655B光纤的工作波段可在C波段向下延伸到S波段，低色散斜率的还可以向上延伸到L波段。支持速率10Gbit/s为基础、信道间隔100GHz以下的DWDM系统。
例如：支持ITU G.691、G.693和G.959.1的应用且支持信道间隔不大于100GHz（比G.652A更密）的ITU-T G.692密集波分复用系统。
（3）G.655C光纤
G.655C光纤与G.655B光纤属性相类似，但它的PMD比G.655B要低，支持信道间隔100GHz及以下的N×10Gbit/s系绕传输3000km以上或N×40Gbit/s系统传输80km以上。
例如：允许STM-64速率的系统距离比4OOkm长得更多。还允许STM-256速率的G.959.1规定的某些应用。
（4）G.655及其子类光纤的主要技术指标
G.655（1996版和2000版）光纤的截止波长要求不大于1480nm，新标准（2003版）将三类光纤的截止波长均修订为不大于1450nm，从而扩展了单模使用范围。
G.655类光纤在G.652类光纤关注的1310nm波长既不是单模也不考核衰减，所以，各厂商的G.655类光纤在1310nm的参数无相关性。因此不能习惯性地沿用G.652类光纤的方法验收1310和1550nm两个波长，更不可用验收1310nm波长的指标去推断1550nm波长的相关指标。
G.655类光纤不但与G. 652类光纤参数有重大差异，各子类间的差别也较大，主要表现在对色散要求不同。G.655A光纤只考核C波段而G.655B和G.655C还要考核L波段。在某一频点（如1550nm）上的色散值差异较大。
应根据(或将来)使用的波段、信道密集程度和传输速率选用合适的子类，仅以G.655来定义是不明确、不完整的。
2.5.8 色散补偿光纤
自光纤放大器的出现和成熟并成功地投入商业运行以来，光纤损耗己不再是限止光纤线路
传输性能和距离的主要因素。
在1550nm工作波长上，G.652类光纤的色散约为17ps/nm.km，G.655类光纤的色
散约为4.2～4.5ps/nm.km。当G.655类光纤用于传输2.5Gb/s及以上(如10Gb/s)或G.655
类光纤用于10Gb/s及以上（如40Gb/s）的高速率时，传输衰减可由光纤放大器进行补偿，但传输特性将受光纤线路积累的正色散和偏振模色散限止，而光纤放大器对线路中光纤色
散导致的脉冲展宽和光纤偏振模色散的影响毫无作为。
色散补偿光纤（Dispersion Compensation fiber，DCF）应运而生，这是一种没有分
类号的特殊光纤，也可以把它认为是一种光无源器件。图2.5.9是典型的色散补偿光纤的
折射率剖面结构。色散补偿光纤一般为负色散(也有正色散的)。
图2.5.9 典型的色散补偿光纤的折射率剖面结构。
2.5.9 G.656光纤
G.656与G.655类都是非零色散位移光纤，但G.655类光纤通常用于C＋L（1530～1625nm）波段或S＋C（1460～1565nm），而新提出的G.656光纤可用于S＋C＋L（1460～1625nm）波段，因此，G.656光纤被称为《宽带光传输用非零色散单模光纤》。
与G.655C光纤相比，由于在宽阔的S、C和L波段保持非零色散，可至少增加40
个信道，能大幅提高传输容量。且模场直径标称值允许范围增大，使应用范围更广。既可
适用于长途骨干网，又适用于城域网，可见这种光纤在未来的光传送网中具有广阔的前景。
2.6 小结
（1）通信光纤按传播模式主要分为多模和单模两大类。光纤的外结构由纤芯、包层、一次涂覆和着色层组成，多模光纤和单模光纤的外结构区别只在于纤芯的尺寸不同。内结构则主要是指光纤的组份和折射率及其分布状况。
（2）按国际电信联盟（ITU-T）分类方法，通信光纤分为G.651、G.652、G.653、G.654、G.655和G.656六个大类和若干子类。国际电工委员会（IEC）的分类方法与ITU-T有所不同，我国的相关标准主要采纳了IEC分类方法。
（3）G.651类是多模光纤，IEC和GB/T又进一步按它们的纤芯直径、包层直径、数值孔径的参数细分为A1a、A1b、A1c和A1d四个子类。随着向城域网推进和光纤进大楼、进桌面、进家庭等应用，多模光纤还会有用武之地。
（3）G.652类是常规单模光纤，目前分为G.652A、G.652B、G.652C和G.652D四个子类，IEC和GB/T把G.652C命名为B1.3外，其余的则命名为B1.1。G.652类是目前光纤通信系统中用量最大、用途最广的光纤，不同子类光纤的参数和应用范围是有差异的，因而不宜笼统地提G.652光纤。
（4）G.653光纤是色散位移单模光纤，IEC和GB/T把G.653光纤分类命名为B2型光纤。
G.653光纤适合于点对点的长距离、高速率的单通道系统。但是，1550nm处的零色散造
成了四波混频等非线性效应，使波分复用很困难。
（5）G.654光纤是截止波长位移单模光纤，也称为1550nm性能最佳光纤，IEC和GB/T
把G.654光纤分类命名为B1.2型光纤。主要主要用于传输距离很长且不能插入有源器件
对衰减要求特别高的无中继海底光缆通信系统。
（6）G.655类光纤是非零色色散位移单模光纤，目前分为G.655A、G.655B和G.655C三个子类，IEC和GB/T把G.655类光纤分类命名为B4类光纤。G.655类是一种复杂折射率剖面光纤，在1550nm波长附近不再是零色散而是维持一定量的低色散，以抑制四波混频等非线性效应。是目前新一代适用于光放大、高速率（10Gb/s以上）、大容量、密集波分
复用（DWDM）传输系统的光纤。根据不同子类光纤的参数，G.655类不同子类光纤分别用于C＋L（1530～1625nm）波段或S＋C（1460～1565nm），因而而不宜笼统地提G.652光纤。
（7）G.656类光纤宽带光传输用非零色散单模光纤，目前IEC和GB/T还未命名。G.656
光纤可用于S＋C＋L（1460～1625nm）的宽广波段
光缆按布置环境分室外，室内，及野战应用。12芯是指在一条光缆内包含有十二条光纤，若按颜色顺序可分蓝，橙，绿，棕，灰，白，红，黑，黄，紫，粉红，天蓝。按纤芯外涂层可分125微米与900微米。按模数可分单模与多模，单模9微米纤芯，多用与电信业的长距离，大容量，高速率的数据信号传输。多模又可分50微米与62.5微米，通常用于1KM以下短距离的视频信号和电脑组网，自动化控制。
一、光缆的制造：光缆的制造过程一般分以下几个过程：
1.光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。
2.光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。
3.二次挤塑：选用高弹性模量，低线胀系数的塑料挤塑成一定尺寸的管子，将光纤纳入并填入防潮防水的凝胶，最后存放几天（不少于两天）。
4.光缆绞合：将数根挤塑好的光纤与加强单元绞合在一起。
5.挤光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。
二、光缆的种类：
1.按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光缆。
2.按光缆结构分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。
3.按用途分有：长途通讯用光缆、短途室外光缆、混合光缆和建筑物内用光缆。
三、光缆的施工：
多年来，做光缆施工使得我们已有了一套成熟的方法和经验。
光缆的户外施工：
较长距离的光缆敷设最重要的是选择一条合适的路径。这里不一定最短的路径就是最好的，还要注意土地的使用权，架设的或地埋的可能性等。
必须要有很完备的设计和施工图纸，以便施工和今后检查方便可靠。施工中要时时注意不要使光缆受到重压或被坚硬的物体扎伤。
光缆转弯时，其转弯半径要大于光缆自身直径的20倍。
1. 户外架空光缆施工：
A. 吊线托挂架空方式，这种方式简单便宜，我国应用最广泛，但挂钩加挂、整理较费时。
B. 吊线缠绕式架空方式，这种方式较稳固，维护工作少。但需要专门的缠扎机。
C. 自承重式架空方式，对线干要求高，施工、维护难度大，造价高，国内目前很少采用。
D. 架空时，光缆引上线干处须加导引装置，并避免光缆拖地。光缆牵引时注意减小摩擦力。每个干上要余留一段用于伸缩的光缆。
E. 要注意光缆中金属物体的可靠接地。特别是在山区、高电压电网区和多地区一般要每公里有3个接地点，甚至选用非金属光缆。
2. 户外管道光缆施工：
A. 施工前应核对管道占用情况，清洗、安放塑料子管，同时放入牵引线。
B. 计算好布放长度，一定要有足够的预留长度。详见下表：
自然弯曲增加长度（m/km）人孔内拐弯增加长度（m/孔）接头重叠长度（m/侧）局内预留长度（m）
5 0.5~1 8~10 15~20
C. 一次布放长度不要太长（一般2KM），布线时应从中间开始向两边牵引。
D. 布缆牵引力一般不大于120kg，而且应牵引光缆的加强心部分，并作好光缆头部的防水加强处理。
E. 光缆引入和引出处须加顺引装置，不可直接拖地。
D. 管道光缆也要注意可靠接地。
3. 直接地埋光缆的敷设：
A. 直埋光缆沟深度要按标准进行挖掘，标准见下表：
B. 不能挖沟的地方可以架空或钻孔预埋管道敷设。
C. 沟底应保正平缓坚固，需要时可预填一部分沙子、水泥或支撑物。
D. 敷设时可用人工或机械牵引，但要注意导向和润滑。
E. 敷设完成后，应尽快回土覆盖并夯实。
4. 建筑物内光缆的敷设：
A. 垂直敷设时，应特别注意光缆的承重问题，一般每两层要将光缆固定一次。
B. 光缆穿墙或穿楼层时，要加带护口的保护用塑料管，并且要用阻燃的填充物将管子填满。
C. 在建筑物内也可以预先敷设一定量的塑料管道，待以后要敷射光缆时再用牵引或真空法布光缆。
四. 光缆的选用：
光缆的选用除了根据光纤芯数和光纤种类以外，还要根据光缆的使用环境来选择光缆的外护套。
1. 户外用光缆直埋时，宜选用铠装光缆。架空时，可选用带两根或多根加强筋的黑色塑料外护套的光缆。
2. 建筑物内用的光缆在选用时应注意其阻燃、毒和烟的特性。一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型（Plenum），暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟的类型（Riser）。
3. 楼内垂直布缆时，可选用层绞式光缆（Distribution Cables）；水平布线时，可选用可分支光缆（Breakout Cables）。
4. 传输距离在2km以内的，可选多模光缆，超过2km可用中继或选用单模光缆。
直埋光缆埋深标准
2.5 光缆的种类与结构 光缆是多根光纤或光纤束制成的符合光学、机械和环境特性的结构体。光缆的结构直接影响通信系统的传输质量。不同结构和性能的光缆在工程施工、维护中的操作方式也不相同，因此必须了解光缆的结构、性能，才能确保光缆的正常使用寿命。 2.5.1 光缆的种类 光缆的种类很多，其分类的方法就更多，下面介绍一些常用的分类方法。 1、按传输性能、距离和用途分类。可分为长途光缆、市话光缆、海底光缆和用户光缆。 2、按光纤的种类分类。可分为多模光缆、单模光缆。 3、按光纤套塑方法分类。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。 4、按光纤芯数多少分类。可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆和二十四芯光缆等。 5、按加强件配置方法分类 光缆可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（如束管两侧加强光缆和扁平光缆）、护层加强构件光缆（如束管钢丝铠装光缆）和PE外护层加一定数量的细钢丝的PE细钢丝综合外护层光缆。 6、按敷设方式分类。光缆可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆。 7、按护层材料性质分类。光缆可分为聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层阻燃光缆和尼龙防蚁防鼠光缆。 8、按传输导体、介质状况分类。光缆可分为无金属光缆、普通光缆和综合光缆。 9、按结构方式分类 光缆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。 10、常用通信光缆按使用环境可分为 （1）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。 （2）软光缆——具有优良的曲挠性能的可移动光缆。 （3）室（局）光缆——适用于室布放的光缆。 （4）设备光缆——用于设备布放的光缆。 （5）海底光缆——用于跨海洋敷设的光缆。 （6）特种光缆——除上述几类之外，作特殊用途的光缆 2.5.2 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2.11所示。
GYXTW中心束管式室外光缆,内装4-12根光纤芯，并充满油膏，松套管外纵包阻水带和轧纹钢带、外护套采用优质黑色聚乙烯，在护套内平行对称设置两根圆钢丝。该光缆全截面阻水，结构紧密、外径小、重量轻、具有良好的机械性能，低损耗、低色散、适用于数字或模拟传输通信系统的架空、管道和直埋敷设。产品优点：1、尺寸小、重量轻、使光缆具有优越的抗弯性能，方便施工作业；2、钢带铠装层增强了光缆抗侧压，防潮性能；3、两根钢丝加强件，抗拉性能好； 4、双面涂塑钢带(PSP)提高光缆的防透潮能力独特的工艺控制与优质材料的选配，使光缆具有卓越的机械性能和环境性能. 光缆技术参数： 1、参数项目参数：光缆芯数 4-12芯，光缆外径 8.5-9.5 mm 2、光纤纤芯直径单模9/125um;多模62/125um或50/125um，抗拉力（N）短期≥1500 ，抗侧压≥1000 ，允许弯曲半径（动态） 20倍光缆外径 3、温度特性 -40℃～+60℃，重量（kg/km） 100-120 4、纵向阻水性能 1米高水柱24h后3m试样无水渗出 5、特征重量轻、适用于架空、管道敷设。 光缆敷设方式(主要)： 架空、管道 ■ 适用温度范围 -40℃~+60℃ ■ 技术参数
常用光缆规格：光缆内光纤规格分为单模与多模。单模光缆和多模光缆中还可以分为2芯光缆，4芯光缆、6芯光缆、8芯光缆、12芯光缆、24芯光缆、36芯光缆，48芯光缆、56芯光缆，72芯光缆、96芯光缆、144芯光缆等可以根据客户的需求选用不同芯数的光缆。
光缆选用的参考要点：光缆的选用除了根据光纤芯数和光纤种类以外，还要根据光缆的使用来选择光缆的外护套、结构，在选用时应该注意以下几点：
第二章 光纤和光缆 1．光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？ 答：光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。 2．光纤是如何分类的？阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的？ 答：（1）按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤；按光纤中传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤；按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤；按照ITU-T 关于光纤类型的建议，可以将光纤分为G.651光纤（渐变型多模光纤）、G.652光纤（常规单模光纤）、G.653光纤（色散位移光纤）、G.654光纤（截止波长光纤）和G.655（非零色散位移光纤）光纤；按套塑（二次涂覆层）可以将光纤分为松套光纤和紧套光纤。 （2）阶跃型光纤的折射率分布 () 2 1?? ?≥<=a r n a r n r n 渐变型光纤的折射率分布 () 2121? ????≥
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/7f9864039.html,） 光缆的结构及种类 变宝网11月21日讯 光缆是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。它可以根据环境的不同有不同的表现形式，比如需要防水、缓冲等。 一、光缆的结构 光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。 光缆由加强芯和缆芯、护套和外护层3部分组成。缆芯结构有单芯型和多芯型两种：单芯型有充实型和管束型两种；多芯型有带状和单位式两种。外护层有金属铠装和非铠装两种。 二、光缆的种类 1.按照传输性能、距离和用途的不同，光缆可以分为用户光缆、市话光缆、长途光缆和海底光缆。 2.按照光缆内使用光纤的种类不同，光缆又可以分为单模光缆和多模光缆。 3.按照光缆内光纤纤芯的多少，光缆又可以分为单芯光缆、双芯光缆等。 4.按照加强件配置方法的不同，光缆可分为中心加强构件光缆、分散加强构件光缆、护层加强构件光缆和综合外护层光缆。 5.按照传输导体、介质状况的不同，光缆可分为无金属光缆、普通光缆、综合光缆（主要用于铁路专用网络通信线路）。 6.按照铺设方式不同，光缆可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆。
7.按照结构方式不同，光缆可分为扁平结构光缆、层绞式光缆、骨架式光缆、铠装光缆和高密度用户光缆。 三、光缆的选用 光缆的选用除了根据光纤芯数和光纤种类以外，还要根据光缆的使用环境来选择光缆的外护套。 1.户外用光缆直埋时，宜选用铠装光缆。架空时，可选用带两根或多根加强筋的黑色塑料外护套的光缆。 2.建筑物内用的光缆在选用时应注意其阻燃、毒和烟的特性。一般在管道中或强制通风处可选用阻燃 但有烟的类型（Plenum），暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟的类型（Riser）。 3.楼内垂直布缆时，可选用层绞式光缆（Distribution Cables）；水平布线时，可选用可分支光缆（Breakout Cables）。 4.传输距离在2km以内的，可选择多模光缆，超过2km可用中继或选用单模光缆。 直埋光缆埋深标准 敷设地段或土质埋深（m）备注 普通土（硬土）≥1.2
光纤基本概念 一、光纤接口有哪几种？ FC,SC,LC,MTRJ 二、单模(SMF)和多模(MMF)是以什么来区分的? 黄色的为单模光纤，橙色为多模光纤；(从颜色区分) 多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的 纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。 三、单模和多模的技术是同时产生的吗？是不是哪个更先进？ 多模先产生，谈不上那个更先进，一般距离近的用多模（能支持几公里左右），远的只有用单模的，因为多模光纤的收发器比单模的便宜很。 四、单模光纤用于长途的传输，多模光纤用于室内数据传输吧 长途只能用单模，但是室内数据传输不一定都要用多模。 五、服务器和存储设备用的光纤是单模还是多模的？多半是市内数据，FC-SAN架构一般都用多模就可以了。 六、光纤是否都得一对一对地来使用，有没有单孔单模光纤信号转换器之类的设备？ 光纤是否都得一对一对地来使用，是的，后半个问题你的意思是不是 在一根光纤上进行收发光？这个是可以的中国电信1600G骨干光纤网就是这样的。 。。。。。 光纤模块只有短波（SX）、长波（LX）和超长波（ZX）之分，没有单模多模之分！只有光纤才分单模多模！ 短波光纤模块：发光口大，传输距离近 长波和超长波光纤模块：发光口小，传输距离远 多模光纤：纤芯直径大，传输距离近 单模光纤：纤芯直径小，传输距离远 短波模块-单模光纤-短波模块：不可行！因为短波模块的发光口大于单模光纤的纤芯直径，部分光信号无法进入光纤 长波模块-多模光纤-长波模块：一般可行，因为长波模块的发光口小于多模光纤的纤芯直径，所有光信号能够进入光纤。但传输距离受多模光纤限制，只有几百米，而且本人见过连通性不稳定甚至连不通的情况！长波模块-多模光纤-短波模块：不可行！两端波长必须相同！ 如果传输距离较远，必须选择长波模块-单模光纤-长波模块！ 1）、光纤接头各符号的含义： A）、FC：常见的圆形，带螺纹光纤接头 B）、ST：卡接式圆形光纤接头 C）、SC：方型光纤接头 D）、PC：微凸球面研磨抛光 E）、APC：呈8度角并作微凸球面研磨抛光
光纤通信课后习题参考答案-邓大鹏第一章习题参考答案 1、第一根光纤是什么时候显现的？其损耗是多少？ 答：第一根光纤大约是1950年显现的。传输损耗高达1000dB/km左右。 2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。 答：光纤通信系统要紧由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。 系统中光发送机将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤光缆，调制过的光信号通过光纤长途传输后送入光接收机，光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号，完成信号的传送。 中继器确实是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点？ 答：光纤通信具有容量大，损耗低、中继距离长，抗电磁干扰能力强，保密性能好，体积小、重量轻，节约有色金属和原材料等优点；但它也有抗拉强度低，连接困难，怕水等缺点。 第二章光纤和光缆 1．光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？ 答：光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和不处的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是爱护光纤不受水汽的腐蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。 2．光纤是如何分类的？阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的？ 答：（1）按照截面上折射率分布的不同能够将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤；按光纤中传输的模式数量，能够将光纤分为多模光纤和单模
光纤；按光纤的工作波长能够将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤；按照ITU-T 关于光纤类型的建议，能够将光纤分为G .651光纤（渐变型多模光纤）、G .652光纤（常规单模光纤）、G .653光纤（色散位移光纤）、G .654光纤（截止波长光纤）和G .655（非零色散位移光纤）光纤；按套塑（二次涂覆层）能够将光纤分为松套光纤和紧套光纤。 （2）阶跃型光纤的折射率分布 () 21???≥<=a r n a r n r n 渐变型光纤的折射率分布 () 2121?????≥
前言： 光纤在弱电系统的中应用越来越广泛，很多设备也自带了光纤口，那么弱电工程中光纤怎么选择呢？ 正文： 在当今的高清监控摄像系统应用中，光纤是所有连接方式中能提供最好的带宽性能的一种方式。使用光纤传输系统时，系统的图像质量只受限于摄像机、环境和监视器这三个因素，而光纤传输系统可以将图像画面传送到非常远的地方都不会使信号发生任何形式的畸变，更不会减损图像画面的清晰度或细节。可以说光纤传输系统是整个监控系统的生命线。 一、光纤类型 光纤根据使用场合的不同，分为室内光纤，室外光纤，分支光纤，配线光纤。 按敷设方式分：自承重架空光纤、管道光纤、铠装地埋光纤和海底光纤。 按光纤结构分：束管式光纤、层绞式光纤、骨架式光纤、紧抱式光纤、带式光纤，非金属光纤和可分支光纤。 按用途分：长途通讯用光纤，短途室外光纤，混合光纤和建筑物内用光纤； 光纤根据传输方式可分为单模和多模，监控一般使用单模光纤。 单模光纤：只传输一种模式光信号的光纤，常规有G.652，G.653，G.654，G.655等传输等级分类，单模光纤传输百兆信号距离可达几十公里。单模光纤，只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输，由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量，长距离的光纤通讯，单模光纤使用的光波长1310nm或1550nm。 多模光纤：能传输多种模式光信号的光纤，为G.651等级，根据光模式分为
OM1，OM2，OM3，多模光纤传输百兆信号最远传输距离2公里。多模光纤，在一定的工作波长下，有多个模式在光纤中传输，这种光纤称之为多模光纤，由于色散或像差，因此这种光纤传输性能较差频带比较窄，传输容量比较小，距离也比较短。 二、光纤敷设方式和要求： 常规室外光纤都是以松套管作为纤芯的容器，为最常见光纤纤芯敷设方式；室内光纤常见为紧套式敷设；大芯数光纤的纤芯也有以带状方式进行组合敷设光纤纤芯。 光纤的敷设要求：光纤的弯曲半径应至少为光纤外径的15倍，在施工过程中应至少于为20倍；布放光纤时，光纤盘转动应与布放速度同步，光纤索引的速度一般每分钟15米；布放光纤时，光纤出盘处要保持松弛的弧度，并保留缓冲的余量，又不宜过多，避免光纤出现背扣；光纤在两端预留长度为5-10米；敷设光纤时应做好标签，并填好放线记录；所有光纤不应外露。 三、光芯的选择 纤芯数量是每条光纤中所含的玻璃纤维的数量。下面小编给大家介绍一些确定光纤芯数的方法。 首先清楚知道该层布线点的数量，算出交换机的台数，交换机之间连接是堆叠还是不堆叠。如果堆叠，核心交换机为双机热备冗余的话，6芯就够用了(2台核心各用2芯，2芯冗余)。如果不堆叠一台交换机要4芯，交换机数量乘以4加上4芯的冗余，就可以了。(注：冗余：只要比用的多，多出的就叫冗余主备：一个用的，另外一个完全一样的做备用；热备份：同时都在工作状态中；冷备份：备份设备处于待机状态。)
光纤光缆活动连接器基本上是采用某种机械和光学结构，使两根光纤的纤芯对准，保证90%以上的光能够通过，目前有代表性并且正在使用的有以下几种。 1.套管结构 这种连接器由插针和套筒组成。插针为一精密套管，光纤固定在插针里面。套筒也是一个加工精密的套管(有开口和不开口两种)，两个插针在套筒中对接并保证两根光纤的对准。其原理是：当插针的外同轴度、插针的外圆柱面和端面以及套筒的内孔加工得非常精密时，两根插针在套筒中对接，就实现了两根光纤对准。 由于这种结构设计合理，加工技术能够达到要求的精度，因而得到了广泛应用。FC，SC等型号的连接器均采用这种结构。 2.双锥结构 这种连接器的特点是利用锥面定位。插针的外端面加工成圆锥面，基座的内孔也加工成双圆锥面。两个插针插入基座的内孔实现纤芯的对接。插针和基座的加工精度极高，锥面与锥面的结合既要保证纤芯的对准，还要保汪光纤端面问的间距恰好符合要求。它的捕针和基座采用聚合物压成型，精度和一致性都很好。这种结构由AT&T创赢和采用。 3. v形槽结构 它的对中原理是将两个插针放人V形槽基座中，再用盖板将插针压紧，使纤芯对准。这种结构可以达到较高的精度。其缺点是结构复杂，零件数量多，除荷兰菲利浦公司之外，其他国家不采用。 4. 球面定心结构 这种结构由两部分组成，一部分是装有精密钢球的基座，另一部分是装有圆锥面(相当于车灯的反光镜)的插针。钢球开有一个通孔，通7L的内径比插针的外径大。当两根插针插入基座时，球面与锥面接合将纤芯对准，并保证纤芯之间的问距控制在要求的范围内，这种设计思想是巧妙的。fH零件形状复杂，加工调整难度大。目前只有法国采用这种结构。
光纤接头 FC 圆型带螺纹(配线架上用的最多) ST 卡接式圆型 SC 卡接式方型(路由器交换机上用的最多) PC 微球面研磨抛光 APC 呈8度角并做微球面研磨抛光 MT-RJ 方型,一头双纤收发一体( 华为8850上有用) 光纤模块:一般都支持热插拔, GBIC Giga Bitrate Interface Converter, 使用的光纤接口多为SC或ST型 SFP 小型封装GBIC,使用的光纤为LC型 使用的光纤: 单模: L ,波长1310 单模长距LH 波长1310,1550 多模:SM 波长850 SX/LH表示可以使用单模或多模光纤 -------------------------------------------------------------------------------- 在表示尾纤接头的标注中，我们常能见到“FC/PC”，“SC/PC”等，其含义如下 “/”前面部分表示尾纤的连接器型号 “SC”接头是标准方型接头，采用工程塑料，具有耐高温，不容易氧化优点。传输设备侧光接口一般用SC接头 “LC”接头与SC接头形状相似，较SC接头小一些。 “FC”接头是金属接头，一般在ODF侧采用，金属接头的可插拔次数比塑料要多。在表示尾纤接头的标注中，我们常能见到“FC/PC”，“SC/PC”等，其含义如下 “/”后面表明光纤接头截面工艺，即研磨方式。 “PC”在电信运营商的设备中应用得最为广泛，其接头截面是平的。 “SC”表示尾纤接头型号为SC接头，业界传输设备侧光接口一般用用SC接头，SC接头是工程塑料的，具有耐高温，不容易氧化优点；ODF侧光接口一般用FC接头，FC是金属接头，但ODF不会有高温问题，同时金属接头的可插拔次数比塑料要多，维护ODF尾纤比光板尾纤要多。其它常见的接头型号为：ST、DIN 、FDDI。 “PC”表示光纤接头截面工艺，PC是最普遍的。在广电和早期的CATV中应用较多的是APC型号。尾纤头采用了带倾角的端面，斜度一般看不出来，可以改善电视信号的质量，主要原因是电视信号是模拟光调制，当接头耦合面是垂直的时候，反射光沿原路径返回。由于光纤折射率分布的不均匀会再度返回耦合面，此时虽然能量很小但由于模拟信号是无法彻底消除噪声的，所以相当于在原来的清晰信号上叠加了一个带时延的微弱信号。表现在画面上就是重影。尾纤头带倾角可使反射光不沿原路径返回。一般数字信号一般不存在此问题。 还有一种“UPC”的工艺，它的衰耗比PC要小，一般有特殊需求的设备其珐琅盘一般为FC/UPC。国外厂家ODF架内部跳纤用的就是FC/UPC，提高ODF设备自身的指标。 光纤接口 光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。通常有SC、ST、FC等几种类型，它们由日本NTT公司开发。FC是Ferrule Connector的缩写，其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。ST接口通常用于10Base-F，SC接口通常用于100Base-FX。
光缆的种类与结构 光缆是多根光纤或光纤束制成的符合光学、机械和环境特性的结构体。光缆的结构直接影响通信系统的传输质量。不同结构和性能的光缆在工程施工、维护中的操作方式也不相同，因此必须了解光缆的结构、性能，才能确保光缆的正常使用寿命。 2.5.1 光缆的种类 光缆的种类很多，其分类的方法就更多，下面介绍一些常用的分类方法。 1、按传输性能、距离和用途分类。可分为长途光缆、市话光缆、海底光缆和用户光缆。 2、按光纤的种类分类。可分为多模光缆、单模光缆。 3、按光纤套塑方法分类。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。 4、按光纤芯数多少分类。可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆和二十四芯光缆等。 5、按加强件配置方法分类 光缆可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（如束管两侧加强光缆和扁平光缆）、护层加强构件光缆（如束管钢丝铠装光缆）和PE外护层加一定数量的细钢丝的PE细钢丝综合外护层光缆。 6、按敷设方式分类。光缆可分为管道光缆、直埋光缆、架空光缆和水底光缆。 7、按护层材料性质分类。光缆可分为聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层阻燃光缆和尼龙防蚁防鼠光缆。 8、按传输导体、介质状况分类。光缆可分为无金属光缆、普通光缆和综合光缆。 9、按结构方式分类 光缆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。 10、常用通信光缆按使用环境可分为 （1）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。 （2）软光缆——具有优良的曲挠性能的可移动光缆。 （3）室（局）内光缆——适用于室内布放的光缆。 （4）设备内光缆——用于设备内布放的光缆。 （5）海底光缆——用于跨海洋敷设的光缆。 （6）特种光缆——除上述几类之外，作特殊用途的光缆 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。
1 根据芯数选择不同型号的光缆光缆的结构可分为中心束管式、层绞式、骨架式和带状式等几种，不同的用途结构又不相同，用户可以根据线路情况提出相应要求。一般12芯以下的采用中心束管式，中 心束管式工艺简单成本低（比层绞式光缆的价格便宜15％左右），在农村架空敷设支干线网络中具有竞争力；层绞式光缆采用中心放置钢绞线或单根钢丝加强，采用SZ续合成缆，成缆纤数可达144芯。它的最大优点是易于分叉，即光缆部分光纤需分别使用时，不必将整个光缆开断，只需将需分叉的光纤开断即可，这对于有线电视网络沿途增设光节点是有利的；带状光缆的芯数可以做到上千芯，它是将4～12芯光纤排列成行，构成带状光纤单元，再将多个带状单元按一定方式排列成缆，我们县级一般选用束管式和层续式两种即可。 2按照用途选购相应的光缆根据用途的不同，光缆可分架空光缆、直埋光缆、管道光缆、海底光缆和无金属光缆等。架空光缆要求强度高、温差系数小；直埋式光缆要求抗埋、抗压、防潮、防湿度特性好、耐化学侵蚀；管道光缆和海底光缆则要耐水压、耐张力、防水特性好；无金属光缆可以和高压线一起架设，绝缘要好，虽然没有铁体加强芯，但也要有一定的抗拉能力。因此，在选购光缆时，用户要根据光缆的用途选择，并对厂家提出要求，确保光缆使用稳定、可靠。 3要了解考察厂家光缆使用的材料及生产工艺光缆材料选用是关系到光缆使用寿命的关键。而制造工艺是影响光缆质量的重要环节，工艺稳定、质量优良的产品在光缆生产的全过程中基本上未列入光纤附加损耗，≤ 0.01dB／km是衡量厂家光缆制造工艺水平的基本数据。光缆的主要用料有：纤芯、光纤油膏、护套材料、PBT（聚对笨二甲酸丁二醇酯），它们均有不同的质量要求，纤芯要求有较大的功充能力，较高的信噪比、较低比特误码率、较长放大器间距、较高的信息运载能力，要求1310nm平均损耗＜0.34d B/km，1550mn 平均损耗＜0.2dB／km，所以应选进口优质纤芯，目前进口优质纤芯有美国康宁，英国英康，德国西康等；光纤油膏是指在光纤束管中填充的油膏，其作用一是防止空气中的潮气侵蚀光纤，二是对光纤起衬垫作用，缓冲光纤受振动或冲击影响。油膏有严格的质量要求，强调超低的析氢量，保证光缆低温特性良好，防止“氢损”导致光缆严重损坏。所以也应选用进口的，目前光纤油膏在世界较为优质的有：日本SYNCOFX405、美国400N系列等；护套材料对光缆长期可靠性具有相当重要作用，是决定光缆拉伸、压扁、弯曲特性、温度特性、耐自然老化（温度、照射、化学腐蚀）特性，以及光缆的疲劳特性的关键。所以应选用高密度的聚乙烯材料，它具有硬度大，抗拉抗压性能好，外皮不易损坏；PBT是制作光缆二次套塑（束管）的热塑性工程塑料，必须具有杨式模量高（1600／mm2）、线张系数低（1.5×10一4）、耐化学腐蚀好、加工特性好、摩擦系数小等优点。用PBT材料做光纤套管，使光纤束管单元具有良好的耐侧压和温度特性。在耐水解要求比较高的地方，为保证光缆的长寿命，必须使用抗水解的PBT材料。目前质量较好的有美国celanex200L、瑞士EMS的B246081、德国HOLS的3001 3030等；为防止氢损，应选用塑封的钢丝加强芯。光缆的关键工艺主要是余长控制及控制“氢损”影响二个方面，光
1_1绪论 电通信分有限和无线 光通信分有线（光纤）和无线 光纤通信简介 电通信：以电磁波作为信息载体以通信电缆或大气为传输媒介的通信方式 光通信：激光 光通信的雏形 1.贝尔老电话 话筒——透镜——孤光灯；200米 话筒——透镜——硅光电池抛物镜听筒中； 股光灯 1.不是相干光 2.白光散开角太大 激光：相干光平行 一、大气光通信 优点：简单经济，机动灵活； 缺点： 1.受大气影响特别大。。。天气好20~30dB/km;不好200dB/km 2.传输不稳定 3.场合受限，要求收发两地直线可见 二、光通信系统的组成及分类 1.光通信系统的组成 信号——电发射机——光发送机——光纤——光中继——光接收机——电接收机——信号 电发射机——调制信号 模拟信号——载波通信 数字通信——PCM通信 光发送机——电信号与光信号的转换（直接调制/外调制） 直接调制电信号——驱动电路——光源——光信号 外调制驱动电路（光源——调制器（电信号））——光信号 光中继——将失真的信号进行放大，整形再生； 光放大器 电放大量光/电——电放大——电光 光接收机——光/电转化PIN/APO 2.光纤通信系统分类 1.传输信号性质包括：模拟传输和数字传输 1.按传输波长和光纤类型分短波（850nm）多模光纤1310 单模光纤 长波1310nm 多模光纤1550 单模光纤三、光纤通信的发展及历程 1.探索时期的光通信 ●原始光通信（烽火台旗语） ●1880年贝尔光学电话 ●1960年maiman 红宝石激光器 3.现代光通信——光纤通信（1970）
●30年代衰减：1000dB/km ●1966年美籍华人：高锟 ●1970年20dB/km ●1972年 4 dB/km（这两个康宁） ●1973年 2.5 dB/km ●1974年 1.1 dB/km （这两个贝尔实验室） 我国于1977年武汉邮电科学院 3 dB/km 1_2 光纤通信的特点及应用 一、光纤通信的优点 ●传输频带宽，容量大1014HZ ●损耗低，中继距离比较长 ●抗电磁干扰能力强 ●保密性好 ●体积小重量轻 ●节省有色金属材料 ●软化温度高，不产生火花，防雷电 二、缺点 ●抗拉强度低 ●连接困难 ●材料提供要求高 ●光纤弯曲半径不能太小 ●光直接放大困难 1-3 光的性能 一、电磁波谱图 300um 远红外光25um红外光15um 近红外光0.76um 可见光0.39um 紫外线0.006um 无线电波红外线可见光紫外线X射线Y射线 光纤0.8~1.8um(167~375Hz) 二光的反射与折射 当入射角大于折射角时，才能发生全反射 全反射是光信号在光纤中传输的必要条件 三光的干射 1.相干波——由频率相同，传播方向相同，位相相同或位相差值恒定的两个波源发生的波是相干波：在 传输过程中，加强的地方始终加强；减弱的地方始终减弱 2.获得相干光的方法，同出一点，一分为二，各行其路，合二为一 见图分波阵面法 分振幅法 四光的衍射（菲尼尔和幅朗斯衍射） 绕过障碍物继续向前传播 五、光的偏振 自然光：大量原子，不同方向 偏振：自然光通过某种方法只保持某个方向的光 部分偏振光：（一个加强） 线偏振光：只剩一个
常用光纤接头类型 FC型：金属双重配合螺旋终止型结构； ST型：金属圆型卡口式结构； SC型：矩形塑料插拔式结构，特点是容易拆装。多用于多根光纤与空间紧凑结构的法兰之间的连接。 以上是指接头与法兰之间的连接形式，这些结构主要任务是实现接头与法尘之间的坚固连接，并将两端光纤的轴线引导到一条线上。接头连接的损耗应该是越小越好，因此，对于活动接头的端面的要求标准比较高，以下是针对端面而制定的一些标准形式： PC型：端面呈球形，接触面集中在端面的中央部分，反射损耗35dB，多用于测量仪器； APC型：接触端的中央部分仍保持PC型的球面，介但端面的其它部分加工成斜面，使端面与光纤轴线的夹角小于90度，这样可以增加接触面积，使光耦合更加紧密。当端面与光纤轴线夹角为8度时，插入损耗小于。广播电视光纤传输系统中常采用这种结构的接头； UPC型：越平面连接，加工精密，连接方便，反射损耗50dB，常用于广播电视传输网光纤系统中。 此外，光接头的抛光水平也很重要，APC斜面抛光型反射损耗可达68dB，UPC越精度抛光型反射损耗可达5 5dB。 各种活动连接器性能参数： 活动连接器的型号一般由两部分组成：结构形式/端面形式，如FC/APC表示连接结构是金属双重螺纹终止形式，端面采用斜面、球形连接。每一种光设备性能参数中都说明了该设备采用何种连接形式，在实际使用中一定要注意根据光设备说明书选购配套的连接器。 光纤跳线：光纤跳线是由一段经过加强外封装的光纤和两端已与光纤连接好的接头构成。两端接头的型号可以一样，也可以不一样。如FC/PC--FC/APC，使用于一头连接FC/PC接口法兰，另一头连接FC/APC 接口法兰。 尾纤：尾纤指一端为接头，另一端为光纤的器件。将一根光纤跳线从中间剪断就成为两根尾纤了。 尾缆：将若干尾纤合在一起，加上外护套制作成一端为光纤另一端为若干个接头的器件。 尾纤、跳线通常用于室内的设备与设备、设备与光纤之间的连接。尾缆通常用于室外或室内多头并联的情况。由于尾缆具有防水、防晒、防尘、防风摇摆等功能，室外光接收机和室外光发射机等都采用尾缆实现连接。 此主题相关图片如下：
第一章绪论 重点内容:光纤光缆基本结构,各部分的作用,所用原料的科学性,七种常用护套的形式,光纤的发展历史与水平(自查资料,写出报告) 难点:光纤结构胶各部分作用的理解 主要内容: 1.1 概述 1.1.1 光纤 1.定义:光纤是光导纤维的简称。狭义的说，光纤是一种约束光并传导光的多层同轴圆 柱实体介质光波导，又称光介质传输线。 2. 作用:光纤的主要作用是传导光，将传输的光信号从一地如实地传到另一地，实现光 信号的长距离异地传输。 3.光纤典型结构 光纤的典型结构是一种细长多层同轴圆柱形实体复合纤维。自内向外为：纤芯（芯层） -→包层-→涂覆层（被覆层）。核心部分为纤芯和包层，二者共同构成介质光波导，形成对 光信号的传导和约束，实现光的传输，所以又将二者构成的光纤称为裸光纤。涂覆层又称被 覆层，主要对裸光纤提供机械保护，可分为一次涂层和二次涂层，图1-1-1。 纤芯（芯层）： 光纤的纤芯主要由具有高折射率（记为n 1）的导光材料制成，如：SiO 2 光纤芯层材料多 为SiO 2--GeO 2 。它的作用是传导光，使光信号在芯层内部沿轴向向前传输； 包层： 光纤的包层由低折射率（记为n 2）导光材料制成（折射率较纤芯低），如：SiO 2 光纤包 层材料多为SiO 2—B 2 O 3 或SiO 2 —P 2 O 5 。它的作用是约束光。由于纤芯和包层的折射率，满足n 1 >n 2 光传导条件，光波在芯包界面上可发生全反射，使大部分的光能量被阻止在芯层中，从而导致光信号沿芯层轴向向前传输。 涂覆层（被覆层）： 光纤涂覆层是为保护裸光纤、提高光纤机械强度和抗微弯强度并降低衰减而涂覆的高分子材料层。一般情况下涂覆层有二层，内层为低模量高分子材料，称为一次涂层；外层为高模量高分子材料，称为二次涂层： 一次涂层：又分预涂层和缓冲层两层，常用材料有硅酮树脂、紫外固化炳烯酸酯UV等； 二次涂层：其结构有三种，它们是紧套结构、松套结构、带状结构。常用材料有尼龙PA12、聚乙烯PE、硅橡胶、聚酰胺塑料、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT，聚丙烯，聚脂等。 裸光纤涂覆高分子材料的原因： （1）裸光纤的主要成分为二氧化硅，它是一种脆性易碎材料，抗弯曲性能差，韧性差，为提高光纤的微弯性能，涂覆一层高分子涂层。 （2）光纤拉丝成形时，表面存在缺陷微裂纹的几率很小，但如遇到空气中的水，将会发
光纤常用接头类型介绍 此主题相关图片如下： 上图中均为光连接器，常见的是FC（俗称圆头）、SC（俗称方头）和LC。 FC型又分为FC/FC和FC/PC(APC)型，前一个FC 是Ferrule Connector 的缩写，表明其外部加强件是采用金属套，紧固方式为螺丝扣；后面的FC 表明接头的对接方式为平面对接，PC 是Physical Connection 的缩写，表明其对接端面是物理接触，即端面呈凸面拱型结构，APC和PC类似，但采用了特殊的研磨方式，PC是球面，APC是斜8度球面，指标要比PC好些。目前电信网常用的是FC/PC型，FC/APC多用于有线电视系统。一般写成FC或PC均是指FC/PC光连接器。 SC型其外壳采用模塑工艺，用铸模玻璃纤维塑料制成，呈矩型；插头套管（也称插针）由精密陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝套管结构，其结构尺寸与FC 型相同，端面处理采用PC 或APC 型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转头。常用于在数据工程中使用。一般SC型均指SC/PC。 LC光纤连接器采用模块化插孔(RJ)机理制成。其所采用的插针和套桶的尺寸是普通SC，FC 等尺寸的一半。LC常见于通信设备的高密度的光接口板上。
此主题相关图片如下： 上图是各种光连接器与之对应的适配器，也称法兰盘，用在ODF架上，供光纤连接。FC/PC 和SC法兰盘一般价格在10-15元/个左右。 此主题相关图片如下： 该图为FC/PC型光纤跳纤（非正规叫法是双头尾纤），英文名为PATCH CORD即两头带光纤连接器的软光纤，用于设备至ODF架的连接以及ODF架之间的跳接。光跳线颜色为黄色，表示单模跳纤。
光纤基本结构及原理 2011-08-16 12:04 2.6.1 光纤通信的概念与基本原理 多种多样的通信业务迫切需要建立高速率的信息传输网。在传输网，特别是骨干网中，高速数字通信的速率已迈向每秒G（109）比特级，正在向T（1012）比特级迈进。要实现这样高速的数字通信，依靠无线媒质或是以传统电缆为代表的有线媒质均是不可想象的。这一难题直到光纤作为一种传输媒质被人们发现之后才得以破解。光纤的潜在容量可达数百T，要比传统电缆的容量至少高出5个数量级。 纵观通信发展史，不难发现，人们一直在不断开拓电磁波的各个频段，把如何利用电磁波作为通信技术的重要研究方向。在大学物理课程中我们已经学到，光可以看作是可见光波段的电磁波。因此，开发光波作为通信的载体与介质是很自然的。在光通信的发展历史中，两大主要的技术难点是光源和传输介质。在上世纪60年代，美国开发了第一台激光器，相对于其他普通光源，激光器具有亮度高、谱线窄、方向性好的特点，可以产生理想的光载波。另一方面，激光如果在大气中传播，会受到变幻无常的气候条件的影响。因此人们设想利用可以导光的玻璃纤维——光纤进行长距离的光波传输。1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/1km的石英玻璃光纤，达到了实用水平。目前实用的光纤直径很小，既柔软又具有相当的强度，是一种理想的传输媒质。目前，在朗迅（Lucent）、北电（Nortel）、阿尔卡特（Alcatel ）、西门子（Siemens）等公司的实验室中，光纤传输技术已经达到数千公里无中继的先进水平。 光纤通信的定义：光纤通信是以光波为载频，光导纤维为传输媒介的一种通信方式。光纤通信一般在发送方对信息的数字编码进行强度调制，在接收端以直接检波的方式来完成光/电变换。 2.6.2 光纤的工作窗口 1．工作窗口的定义 光波可以看作是电磁波，不同的光波就会有不同的波长与频率。我们知道，透明的彩色玻璃之所以有颜色，是因为它只允许一种颜色的光波通过，而其他颜色的光波通过较少。石英光纤也具有类似的选择特性，对特定波长的光波的传输损耗要明显小于其它波长的光波，这些特定的波长就是光纤的工作窗口。工作窗口是随着原材料工艺的不断发展和对光纤传输特性研究的不断深入而一个接一个被打开的。
光纤的种类很多，分类方法也是各种各样的。 从材料角度分 按照制造光纤所用的材料分类，有石英系光纤、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。 塑料光纤是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）制成的。它的特点是制造成本低廉，相对来说芯径较大，与光源的耦合效率高，耦合进光纤的光功率大，使用方便。但由于损耗较大，带宽较小，这种光纤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。 按传输模式分 按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。 多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光 纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波 长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km，1.55μm 的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围 内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用 单模光纤，而且先用长波长1.31μm。 多模光纤 多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就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。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则 只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只 有几公里。
光纤光缆的结构及其传输原理 一光纤分类 1. 按波长分类，综合布线所用光纤有三个波长区： a.0.85μm波长区(0.8μm～0.9μm)﹔ b.1.3μm波长区(1.25μm～1.35μm)﹔ c.1.5μm波长区(1.53μm～1.58μm)。 不同的波长范围光纤损耗也不相同，其中0.85μm波长区为多模光纤通信方式，1.5μm波长区为单模光纤通信方式，1.3μm波长区有多模和单模两种。建筑物综合布线采用0.85μm和1.3μm两个波长。 2. 按纤芯直径划分，光纤有二类： a.62.5μm渐变增强型(graded index,enhanced)多模光纤﹔ b.8.3μm 突变型(step index)单模光纤。 光纤的包层直径均为125μm。62.5/125μm增强型多模光纤结构. 其中，62.5/125μm光纤被推荐应用于所有的建筑物综合布线。这是因为它的物理特性和传输特性与建筑物布线环境中应用系统设备的光/电转换器件相兼容。62.5/125μm的大纤芯直径和传输特性有以下优点： a.光耦合效率高﹔ b.光纤对准要求不太严格，需要较少的管理点和接头盒﹔ l)对微弯曲损耗不太灵敏﹔ 2)符合FDDI标准。 8.3/125μm突变型单模光纤如图B所示。单模光纤常用于传输距离大于2km的建筑群。由于这种光纤纤芯直径小，在建筑物中，采用LED驱动的数据链路器件耦合时，会发生物理不兼容的问题，而且价格较贵，所以，在建筑物内或传输距离小于2km时很少使用。 3. 按应用环境划分，光缆有两类 a.室内光缆采用增强型缓冲带，主要用于建筑物内干线子系统和水平子系统。 b.室外光缆常采用束状，在保护层内填满相应的复合物，护套采用高密度的聚乙烯，加上增强的钢丝或玻璃纤维，可提供额外的保护，以防止环境造成的损坏。这种光缆主要用于建筑群子系统。 二光缆的结构 光缆的结构大体上分为缆芯(Cable core)和护层(Sheath)两大部分。 1.光缆的缆芯 综合布线常用的室外光缆缆芯主要有两类：中心束管式和集合带式。 (1) 中心束管式缆芯由装在塑料套管中的1~8束(最多)光纤单元束组成，简称“中心束管式”。每束光纤单元是由松绞在一起的4，6，8，10或12(最多)根一次涂覆光纤构成，并在单元束外面松绕有一条纱线。为了区分方便，每根光纤的涂层及每条纱线都着有颜色，中心束管式缆芯的光纤数最少为4根，最多为96根﹔塑料套管内皆填充专用油膏. 由于这种填充专用油膏在小拉力时，如同一个有弹性的固体，但是当拉力增加时，该专用油膏如同液体，允许光纤束在其中移动，因而大大减少了微弯曲损耗。 在头两个束(蓝色束、橙色束)中各有一条备用线，颜色编码是自然色加上绿色的阴影。图D中给出中心束管式光缆中一束光纤的颜色编码模式。图E中给出了中心束管式光缆中的标准光纤数。 图E 束管式光缆中的标准光纤数和色标光缆中保证的光纤数目束数分配给光纤束的光纤 蓝束橙束绿束棕束蓝灰束白束红束黑束 4 1 4 6 1 6
现在局域网工程中主干部分的布线大量采用光纤，光纤的特性使光纤接口的连接复杂而专业。由于光纤设备的接口类型较多，也使我们在选择时不知所措，因此本文将向网友介绍在局域网布线工程中常用到的光纤、常见的光纤接口及其使用范围，各种光纤跳线、尾纤和常用有哪些。 光纤的分类与特性 光纤标准多、参数复杂、一般的非专业人员很难理解，但对一般的局域网，我们只需简单了解以下多模光纤和单模光纤的概念就可以了。 多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这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。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。多模光纤一般采用LED（发光二级管）作为光源。对于局域网我们一般采用多模光纤，一方面传输距离较短，二方面是多模光纤本身及配套设备单模成本低。在实际工程中多采用62.5μm的室内或室外多模光纤。 单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在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，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。单模光纤采用了ILD（注入式激光二级管）作为光源。 1. 单模光纤芯径小（10m m左右），仅允许一个模式传输，色散小，工作在长波长（1310nm和1550nm），与光器件的耦合相对困难 2. 多模光纤芯径大（62.5m m或50m m），允许上百个模式传输，色散大，工作在850nm 或1310nm。与光器件的耦合相对容易