光纤光缆的结构与分类教程文件
- 格式:ppt
- 大小:2.02 MB
- 文档页数:89
本文摘自再生资源回收-变宝网()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)。
光纤光缆的基础知识一、光纤1.光纤的定义光纤是光导纤维的简称,即用来通光传输的石英玻璃丝。
2.光纤的结构组成和作用1)光纤的构成:光纤是由光折射率较高的纤芯和折射率较低的包层组成,为了保护光纤不受外力和环境的影响,在包层的外面都加上一层塑料护套(也叫涂覆层)。
2)光纤各组成部分的作用:纤芯:siO2+GeO2(作用是导光通信)包层:siO2(作用是使全反射成为可能)涂覆层:光固化丙烯酸环氧树脂或热固化的硅酮树脂(作用是防止光纤表面受损产生微裂纹,将光纤表面与环境中的水分、化学物质隔开,防止已有的微小裂纹逐步生长扩大)3.光纤的分类A:按组成光纤的材料分类:玻璃(石英)光纤、塑料光纤;B:按光纤横截面上折射率分布分类:有突变型光纤(普通单模光纤)、渐变型光纤(多模光纤)、阶跃型光纤等;C:按光纤传输模式分类:多模光纤、单模光纤等.单模光纤中光偏振状态要传输过程中是否保持不变,又可分为偏振模保持光纤和非偏振模保持光纤;D:按工作波长窗口分类:长波长光纤和短波长光纤等注:单模光纤是指只能传输一种模式(基模或最低阶模)的光纤,其信号畸变很小。
多模光纤是一种能承载多种模式的光纤,即能够允许多个传导模的通过。
模是指光在光纤中的传输方式(单模/多模)。
单模光纤具有很小的芯径,以确保其传输单模,但是其包层直径要比芯径在十多倍,以避免光的损耗。
单模光纤以其衰减小、频带宽、容量大、成本低和易于扩容等优点,作为一种理想的光通信媒介,在全世界得到及为广泛的应用。
4.光纤的特性A:几何特性和光学特性(主要针对单模光纤)纤芯直径:A、多模光纤(50um/62。
5um两种标称直径)B、单模光纤(8.3um)包层直径:125。
0±1.0um包层不圆度:≤1。
0%涂层外径:245±5.0um纤芯、包层同心度:≤0。
5um翘曲度:曲率半径≥4.0m模场直径:指光纤中基模场的电场强度随空间的分布。
它描述了单模光纤中光能集中程度的参量。
光缆的主要类型结构
光缆的基本结构和分类
1、光缆的基本结构
光缆一般由缆芯、加强元件和护层三部分组成。
(1)缆芯:由单根或多根光纤芯线组成,有紧套和松套两种结构。
紧套光纤有二层和三层结构。
(2)加强元件:用于增强光缆敷设时可承受的负荷。
一般是金属丝或非金属纤维。
(3)护层:具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性,主要是对已成缆的光纤芯线进行保护。
根据敷设条件可由铝带/聚乙烯综合纵包带粘界外护层(LAP),钢带(或钢丝)铠装和聚乙烯护层等组成。
2、光缆的分类(实际使用)
(1)按所使用的光线分类:单模光缆、多模光缆、(阶跃型、渐变型)。
(2)按缆芯结构划分:层绞式、骨架式、大束管式、带式、单元式。
(3)按外护套结构分类:无铠装、钢带铠装、钢丝铠装。
(4)按光缆中有无金属分类:有金属光缆、无金属光缆。
(5)按维护方式分类:充油光缆、充气光缆。
(6)按敷设方式分类:直埋光缆、管道光缆、架空光缆、水底光缆。
(7)按适用范围分类:中继光缆、海底光缆、用户光缆、局内光缆、长途光缆。
第二章光纤理论基础本章内容2.1 光纤的基本结构与分类(1)光纤的基本结构与导波原理(2)全反射相移,穿透深度与Goos-Haenchen位移(3)光纤折射率分布的类型(4)单模光纤与多模光纤2.2 阶跃折射率光纤2.3 光纤的传输特性2.4 光纤制造技术和光缆2.5 特种光纤2光纤的导光原理包层光线将在纤芯和包层的界面上不断地产生全反射而向阶跃折射率分布光纤:光纤芯子和包层的折射率都是均匀的渐变型光纤折射率分布是渐变的,包层的折射率是均匀的材料及几何尺寸:1.SiO 2密度:2.2g/cm32.光纤外径:125 microns3.裸纤重量:27g/km4.不溶于水5.受OH-影响,必须防水6.抗酸碱性能较差7.绝缘性好8.承受轴向应力能力强,承受径向作用力弱光纤的物理化学特性7光纤的物理化学特性描述光在光纤中的传输特性时有两种分析方法:⏹射线光学(几何光学)方法⏹从几何光学出发,用射线光学理论分析光纤中的光传输特性。
⏹包含了光的直线传播定律、光的反射定律和光的折射定律三个基本定律。
⏹射线光学分析方法简单、直观但不够完整准确。
⏹波动光学方法⏹从麦克斯韦(Maxwell )方程组出发,用波动光学理论精确、严密地分析光在光纤中的传输特性。
光纤传输特性的分析方法9两种分析方法的对比10模式分布光线轨迹研究内容边界条件折射/反射定律研究方法波导场方程射线方程基本方程模式光线研究对象λ~dλ<<d (几何尺寸远大于光波长——多模光纤)适用条件波动光学方法射线光学(几何光学)ϕθiθi22sin NA n n n ϕ==−(2)横向谐振——相干加强条件1232(AD BC)2,0,1,2,πϕϕπλ−−−==n m m 01232cos 2θϕϕπ−−=k n h m (AD BC)2cos h θ−=光纤的基本结构与导波原理全反射相移,穿透深度与Goos-Haenchen 位移光纤折射率分布的类型单模光纤与多模光纤16k h什么样的光线可以在光纤中有效传输?在光纤中有效传输的光线需要满足什么条件?(1)满足全反射条件;(2)满足横向谐振条件。