第二章 光纤光缆结构

光纤光缆的应用领域
电信网络
光纤光缆广泛应用于电信骨干网、 城域网和接入网，提供语音、数据
和视频等多种通信服务。
电力通信
光纤光缆在智能电网建设中发 挥重要作用，用于传输电力系 统的控制信息和监测数据。
广播电视
光纤光缆为广播电视信号传输提 供了稳定、可靠的传输通道，保 障了高质量的节目播放。
军事领域
光纤光缆在军事通信中具有保密 性好、抗干扰能力强等优点，广
紧套光纤与松套光纤
根据光纤套塑方式的不同，光纤可分为紧套光纤和松套光纤。紧套光纤的纤芯和包层紧密 结合在一起，结构紧凑；松套光纤的纤芯和包层之间有一定的间隙，便于光纤的弯曲和连 接。
室内光纤与室外光纤
根据使用环境的不同，光纤可分为室内光纤和室外光纤。室内光纤适用于室内布线，具有 较好的阻水性能和机械性能；室外光纤适用于室外光缆，具有较好的耐候性能和防紫外线 性能。
光子晶体光纤的应用前景
光子晶体光纤是一种新型的光纤，由于其特殊的结构和 传输特性，具有广泛的应用前景。
光子晶体光纤具有高带宽、低损耗、抗电磁干扰等优点， 是未来光纤通信的重要发展方向之一。
光子晶体光纤在通信、传感、激光等领域具有重要应用 价值。
目前，光子晶体光纤已经在实验室中实现，未来有望在 商业领域得到广泛应用。
可以分为紧套光缆和松套光缆 。紧套光缆中的光纤被紧密地 包裹在涂覆层中，而松套光缆 中的光纤则被放置在相对宽松 的涂覆层中。
可以分为阻水光缆和非阻水光 缆。阻水光缆的外护套具有防 水功能，适用于需要防水保护 的场合；而非阻水光缆则不具 有防水功能，适用于一般场合 。
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光纤光缆的性能指标
衰减系数
泛应用于军事通信网络。
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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； 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。
【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？
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
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。
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。
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 骨架式结构
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。

图2-15 色散引起的脉冲展宽示意图
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色散对通信的影响
输出波形
码间干扰
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2.3.3 光纤的传输特性
光纤的色散可分为模式色散、色度色散、偏振模色散。 光纤的色散可分为模式色散、色度色散、偏振模色散。 （1）模式色散 ） 多模光纤中不同模式的光束有不同的群速度，在传输过程中， 多模光纤中不同模式的光束有不同的群速度，在传输过程中， 不同模式的光束的时间延迟不同而产生的色散，称模式色散。 不同模式的光束的时间延迟不同而产生的色散，称模式色散。 （2）色度色散 ） 由于光源的不同频率（或波长）成分具有不同的群速度， 由于光源的不同频率（或波长）成分具有不同的群速度，在传输 过程中，不同频率的光束的时间延迟不同而产生色散称为色度色散。 过程中，不同频率的光束的时间延迟不同而产生色散称为色度色散。 色度色散包括材料色散和波导色散。 色度色散包括材料色散和波导色散。
图2-光纤的分类
若按制造材料分类可分为石英光纤和塑料光纤 若按剖面折射率分类可分为突变型光纤和渐变光纤 若按传输模的数量分类可分为多模光纤和单模光纤 若按套塑结构分类可分为紧套光纤和松套光纤
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2.1.2 光纤的分类
1．按剖面折射率分类 ．
所示为两种典型光纤的折射率分布情况。 图2-3所示为两种典型光纤的折射率分布情况。 所示为两种典型光纤的折射率分布情况 一种称为阶跃折射率光纤；另一种称为渐变折射率光纤，如 一种称为阶跃折射率光纤；另一种称为渐变折射率光纤， ）、（b）所示。 图2-3 （a）、（ ）所示。 ）、（
图2-12 自然光的色散
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2.3.3 光纤的传输特性
2．光纤的色散特性 ．
光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同， 光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，这些频率成 分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽， 分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是光 纤的色散，如图 所示。 纤的色散，如图2-15所示。色散一般用时延差来表示，所谓时延 所示 色散一般用时延差来表示， 差，是指不同频率的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。 是指不同频率的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。

2009年7月
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目录
第一章 光纤通信发展史 第二章 光缆基础知识 第三章 光缆生产工艺 第四章 中心束管式光缆 第五章 松套层绞式光缆 第六章 带状光缆 第七章 ADSS光缆
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第一章 光纤通信发展史
光纤通信是以激光作为信息载体，以光纤作为传输介质的通 信方式。由于光纤的传光性能优异，传输带宽极大，因此， 在当今的通信方式中已形成了一个以光纤通信为主，微波、 卫星通信为辅的格局。 光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术。它的诞生 和发展，给世界通信技术带来了划时代的革命。光纤发展的 主要历程。 1966年，美籍华人高锟和Georgo.A.Hockham根据介质波导理 论共同提出光纤通信的概念。 1970年，美国康宁公司的Maurer等人首次研究出阶跃折射率 多模光纤，其波长在630nm处的衰减系数小于20db/km；同年 美国贝尔实验室的Hayashi等人研究出室温下连续工作的GaAA LAs双异质结注入式激光器。正是光纤和激光器这两项科研成 果的同时问世，拉开了光纤通信的序幕。
大韩
光纤名称 SMF-28e AllWave E-SMF FutureGuide-LWP MagniLight PureBand FullBand FullBright WidePass
AnyWave
预制棒制造工艺
水峰衰减水平
OVD
氢老化后 ≤0.31—0.35 dB/km
VAD
氢老化后 ≤0.31 dB/km
I 分类的代号
GY---通信用室（野）外光缆 GM---通信用移动式光缆 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
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光缆的种类
管道光缆