第2章 光 缆(公用)2

1、2.3 2.3 光光 缆缆本章内容提要本章内容提要n光缆的结构、材料与光缆的制备方法 n 光缆的主要特性n光缆分类n光缆型号与规格2.3 光缆光缆2.3.1 光缆结构光缆结构 目前常用的光缆结构有四种形式，即层绞式、骨架式、中心管式和叠带式，如图2-28所示。 层绞式骨架式中心束管式光缆 带状式光缆缆芯缆芯一般将带有涂覆层的单根或多根光纤合在一起再套上一层塑料管，并与不同形式的加强件和填充物组合在一起称为缆芯。加强元件加强元件用于提高光缆施工的抗拉能力。在光缆中加一根或多根加强元件位于中心或分散四周，位于光缆中心的，称为中心加强，位于缆芯绕包一周的，称为铠装式加强。加强元件一般采用镀锌钢丝、多

2、股钢丝绳、带有紧套聚乙烯垫层的镀锌钢丝、纺纶丝和玻璃增强塑料等。光缆护层光缆护层是用来保护缆芯，使缆芯有效抵御一切外来的机械、物理、化学的作用，并能适应各种敷设方式和应用环境，保证光缆有足够的使用寿命。光缆护层光缆护层是由内护层和外护层构成的多层组合体。内护层一般护层一般用用聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）等；外护层可根据敷设而定，可采用铝带和聚乙烯组成的LAP外护套加钢铠装等，起增强光缆抗拉、抗压、抗弯曲等机械保护作用。232 光缆的制造过程光缆的制造过程1. 光缆材料光缆材料 n通常除了光纤外，构成光缆的材料可从3方面考虑：（1）护层的材料（2）填充物的材料 （3）加强件的材料。1.1.

3、护层的材料护层的材料 光缆护层的材料主要有不同密度的聚乙烯不同密度的聚乙烯PEPE护层料、阻燃护层料阻燃护层料和复合材料复合材料三类。 光缆外护层的聚乙烯(Polyethylene ,PEPE )，按密度的不同可分为：低密度聚乙烯（LDPE）、线性低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。 阻燃护层料 含卤阻燃料和无卤阻燃料。 n含卤阻燃护层料以聚氯乙烯（PVC ）为基础树酯。（有毒性 ） n无卤阻燃料是以聚乙烯（PE）为基础树酯 （毒性）n阻燃护层可应用于各种室内场所、智能大楼、综合布线系统及各种局域网中。n复合材料主要用于光缆铠装层，类型有钢塑复合带、

4、铝箔塑复合带等。 2.填充物的材料填充物的材料n填充物主要有填充油膏、热熔胶、聚酯带、阻水带和芳纶带等。n填充油膏可分为:用在松套管中填充的油膏为用在松套管中填充的油膏为纤膏纤膏 .纤膏是由天然油或合成油、无机填料、偶联剂、增粘剂、抗氧剂等以一定比例制成一种白色半透明膏状物。 n缆膏是由矿物油、丙烯酸钠高分子吸水树酯、偶联剂、增粘剂、抗氧剂等制成的一种黄色半透明膏状物。用于缆芯的子管之间填充.缆膏=80%的凡石林+15%聚乙烯+辅助剂 n热熔胶是由高弹性、高抗张力强度和高伸长率的热塑性橡胶与混合粘树酯、调节剂、稳定剂一起经加工制成的一种棕色透明的弹性块状胶体.主要用于光缆铠装层复合带的搭接缝粘

5、接，可以防止光缆铠装层径向和纵向渗水。 n聚酯带（PET）的化学名称为聚对苯二甲酸乙二醇酯，主要用于光缆的包扎。例如在层绞式光缆中，缆芯是以钢绞线为中心加强件，套塑后光纤绕中心加强件绞合排列，空隙填充缆膏，再由聚酯带绕包而成。 3加强件的材料加强件的材料 （1）中心加强和护层的钢材料钢丝 钢绞丝镀锌高碳钢丝 17钢绞丝镀锌低碳钢丝 19钢绞丝镀磷高碳钢丝钢纹线2. 光缆制备方法光缆制备方法 （光缆制造光缆制造）1.光缆设计的原则光缆设计的原则 (1)余长余长对于每根光缆，其光纤长度高于光缆皮长度，这称为余长 光纤余长光纤余长与光缆的抗拉特性抗拉特性和温度特性关系密切高温特性要求光缆中光纤余长，

6、低温特性又要求光缆中光纤余长短，但都要求光缆的等效线膨胀系数小等效线膨胀系数小 . n松套管中光纤余长应在2%左右 ；n当松套管是用来制作层绞式光缆时，松套管中光纤余长应在1% 左右。(2)机械强度机械强度 合理选择光缆中的加强构件、杨氏模量、直径以及护层结构、铠装结构等。提供：光缆的抗拉强度 、抗侧压力、防水防潮 (3)使用场合使用场合 3.光缆的制作工艺流程 n制作光缆的整个生产过程是：n光纤套塑与加强件绞合成缆芯包扎带（含填充油膏）加护层装铠。光缆结构与材料*光缆结构=光纤+加强心+护层+包带等都有统一的要求。 *光缆构成材料：除了光纤外，加强芯，油膏，阻水带，铝钢扎带，不同密度聚乙烯护

7、层。 4.4.光缆端别的识别光缆端别的识别 A端定义端定义：若人面对光缆截面由领示光纤以红到绿顺时针为A端。B端定义端定义：若人面对光缆截面由领示光纤以红到绿逆时针为B端 。 在设计施工中，例如在敷设光缆时，要求位于北（东）向的终端，让各段光缆的A端都朝北（东）向，而光缆的另一端B端都朝南（西）向的终端。 （2）光纤色谱顺序光纤编号12345678光纤护套色蓝黄绿红橙白蓝红2.3.3 光缆的分类及应用光缆的分类及应用分类方法光缆种类光纤传输模式单模光缆、多模光缆（阶跃型多模光缆、渐变型多模光缆）光纤状态紧结构光缆、松结构光缆、半松半紧结构光缆缆芯结构层绞式光缆、骨架式光缆、中心（束）管式光缆、

8、叠带状光缆外护套结构无铠装光缆、钢带铠装光缆、钢丝铠装光缆光缆材料有无金属有金属光缆、无金属光缆光纤芯数单芯光缆、多芯（带式）光缆敷设方式直埋光缆、水底光缆、海底光缆、架空光缆、管道光缆特殊适用环境高压输电线采用的光缆、室内光缆、应急光缆、野战光缆光缆的种类一般可根据光缆结光缆结构、敷设方式、特殊适用环境构、敷设方式、特殊适用环境等划分，归纳于表2-15。2.3.1 按光缆按光缆缆芯的结构划缆芯的结构划分分n按光缆的结构不同分类，常用的有四种：中心中心(束束)管式、管式、层绞式、骨架层绞式、骨架式和叠带式式和叠带式，如图3-1所示。各种光缆的结构性能对比，如表2-16所示。 名称层绞式束管式叠

9、带式骨架式结构图图3-1（a）图3-1（b）图3-1（d）图3-1()容纳的光纤数单层 单元式：多达1000单层 12单元式：多纤适宜在纤数多时使用以大于10为宜光纤密度小 及 中 等24/10中等60/10大144/10中60/10传输性能适中微弯损耗小为使性能稳定，对护层有要求性能极稳定加强件要要要要增加铜线时易易要设法易纽绞成缆单层时易绞，群绞时有些困难与层绞式同群绞容易，接头易放入与叠带式同制造工艺及设备设备易得，工艺与电缆同设备易得，光纤送入管中时有些困难需增加制带设备，叠带时用专用设备添加制骨架设备，嵌纤入槽时用专用设备接续光纤易难程度 易实现多纤接续，快 加强件安放位置 分布安放

10、加强件应与骨架牢牢粘住适用场所干线，局见中继用户线干线用户线干线用户线干线用户线其它 截面积较大 2.3.3 按光缆的敷设方式划分按光缆的敷设方式划分管道光缆，直埋光缆，水底光缆，架空光缆图2-20 三种光缆护层图2-19 4055 芯带状用户光缆1.管道光缆外护层特点n外护层=LAP铝薄聚苯乙烯+PE聚乙烯+包带n它由厚度为 0.2（mm）的铝箔和聚乙烯塑料膜组合而成 。n外护层在受到倒压力时易发生形变，所以只能在管道光缆中使用。2.直埋光缆外护层特点n在LAP护套外加一层皱纹钢护层和PE。n这种光缆能承受一定的侧压力。n外护层= LAP+皱纹钢带+ PE3.水底光缆特点外护层n为了防止水进

11、人光缆，有时用铝管来替代LAP护套在加钢丝n外护层=铅护层+铝管+钢丝层+PE层4.架空光缆外护层特点 架空光缆可以用管道光缆或直埋光缆代替，只不过架空光缆的拉伸强度可以比直埋光缆弱约一半左右。5.小结：几种外护层的对比图中的“”表示优良，“” 表示可以适用，“” 表示不适用。 3 3 按光缆特殊使用环境划分按光缆特殊使用环境划分 (1)高压输电线用光缆高压输电线用光缆全介质自承式架空光缆全介质自承式架空光缆ADSS、复合、复合架空地线光缆架空地线光缆OPGW、架空地线缠、架空地线缠绕式光缆绕式光缆GWWOP三大类。三大类。(2)光光/ /电混合缆电混合缆(3)(3)室内光缆室内光缆 (4)室

12、外光缆和应急光缆室外光缆和应急光缆（1）高压输电线用光缆）高压输电线用光缆 全介质自承式架空光缆全介质自承式架空光缆ADSS、复合架空地线、复合架空地线光缆光缆OPGW、架空地线缠绕式光缆、架空地线缠绕式光缆GWWOP三大类。三大类。所谓“非金属光缆”是指整根光缆均无金属部件。n非金属光缆是将层绞式光缆或骨架式光缆的中心加强构件选用非金属的玻璃纤维增强塑料（FRP）棒，护套或护层不用金属。这种非金属光缆一般要有钢丝（绳）吊挂，使用在避免强电感应的场合。n非金属光缆非金属光缆用途：n用于多雷电地区（中心加强件是非金属，而护套或外护层含有金属的光缆）。n高压输电的调度室到高压输电线路铁塔。 ADS

13、S光缆光缆用于自承式悬挂高压输电线路铁塔上，光缆所承受的拉力是很大，必须在缆芯周围绕包一定数量的芳纶纤维起增强作用。截面结构如图所示。（2）光电混合）光电混合是指将电话用铜线对或铜馈电线+光纤=光/电混合缆.光电混合缆，是指将电话用铜线对或铜馈电线放入光缆缆芯中，做成光电混合缆。除中心管式外，可将这种光电混合缆做成层绞式和骨架式。光电混合缆，多用在既需要进行光信号传输，又要进行电信号监控的部门，如铁路沿线使用的光电混合缆 （3）室内光缆）室内光缆n室内光缆的特点是直径细，便于分支，柔软性好，阻燃，多用于紧套光纤而不填油膏或非金属加强件，既可用单模光纤也可用多模光纤，对光纤衰减要求不高。主要在用

14、户接入网（光纤到大楼、光纤到户）、局域网等多媒体传输网中使用 （4）室外抢修应急光缆和野战光缆）室外抢修应急光缆和野战光缆n应急光缆和野战光缆都具有直径细、重量轻、可反复快速放出和收回的特点。通常情况下应急光缆每盘长度不超过500 m，也有的为每盘1000m；野战光缆每盘长度为2000 m。这两种光缆均采用非金属加强构件，结构形式多采用外面层绞紧包光纤再绕包芳纶后挤包护套的结构，护套一般为黄色或黑色聚氨醋或聚乙烯。光缆的两端均装有FC型或IEC60874标准规定的其他型号的连接器 2.3.4 光缆型号与规格光缆型号与规格2.3.4 光缆型号与规格光缆型号与规格 目前光缆型号由光缆型式代号和光纤

15、的规格代号两部分组成 341 光缆的光缆的型号型号代码构成代码构成312451.光缆型号代码及意义光缆型号代码及意义（1）分类的代码及其意义分类的代码及其意义nGY通信用野外光缆； nGR通信用软光缆nGJ通信用局内光缆 ； nGS通信用设备内光缆nGH通信用海底光缆； nGT通信用特殊光缆nGW通信用无金属光缆；nGM通信用移动式光缆 (2)加强件代号及意义 无符号金属加强件F非金属加强件G金属重型加强件H非金属重型加强件X两根分散加强件 (3)派生的代号及其意义 B扁平式结构；C自承式结构T填充式结构；D带状结构G骨架槽结构；Z阻燃结构X中心束管结构(4)护套代号及其意义 Y聚乙烯护套V聚

16、氯乙烯护套U聚氨酯护套A铅一聚乙烯粘接护套L铝护套G钢护套Q铅护套S一钢一铝一聚乙烯综合护套 (5)外护套代号（外护套是指铠装层及铠装层外边的外护层，外护套的代码两位数字组成。第一位数字:铠装层材料，第一位数字:外护层材料）第一位代码铠装层材料第二位代码外护层材料0无0无1-1纤维层2双钢带2聚氯乙烯套3细圆钢丝3聚乙烯套4粗圆钢丝4聚乙烯套加覆尼龙套5单钢带皱纹纵包5-聚乙烯保护管nGYFTYnGYTA53（ GY*TA53 ）2 2 光缆中光纤光缆中光纤规格规格的代码及意义的代码及意义 光缆规格由五大部分构成，均用代号表示。 按下列顺序排列：光纤纤数光纤类别光纤尺寸工作波长损耗常数 模式带

17、宽适用温度(a)(bb)(cc)（1）光纤纤数用光缆中同一类别光纤的实际数字表示（2）光纤类别JSiO2系列多模渐变光纤TSiO2系列多模阶跃光纤ZSiO2系列多模准突变型光纤DSiO2系列单模光纤B1SiO2 的G.652单模光纤XSiO2芯、塑料包层光纤S全塑光纤（3）主要尺寸 对于多模光纤用数字表示纤芯包层的直径。如50125单位为（m） 单模光纤的尺寸用模场直径或包层直径的m数表示（4）传输特性代码（由a，bb及cc共三组数字构成 。） a代表工作波长，表示时用数字代号： 0.85（m）；2.3（m） 31.55（m） bb代表 损耗如=3.0（dBkm），用30表示；=0.5（dBkm），用05表示；=0.4（dBkm），用04表示等。 （3）cc代表模式带宽BL，表示时用2位数字顺序表示BL（MHzkm）的千位和百位值。如，BL300（MHzkm），用03表示； BL1200（MHZkm），用12表示等 （6）适用温度用英文字母表示：（1） A适用温度范围为 一40 40（）（2） B适用温度范围为 一3050 （）（3） C适用温度范围为 一20十60（）（4） D适用温度范围为 一560（）3.光缆类型举例nGY G Z L-03-12-J 50/125（2 10