光缆通信工程(全套607页PPT课件)

1、光缆通信工程概 述 1.1 光纤通信及其特点1.2 光缆工程的现状及光纤发展趋势1.1 光纤通信及其特点1.1.1 光纤通信的概念、特点1什么是光纤通信光纤通信就是以光波为载波，光导纤维为传输介质的通信方式 。2光纤通信的特点（1）巨大的传输容量（2）极低的传输衰耗3抗电磁干扰4信道串扰小、保密性好5光缆尺寸小、重量轻、可挠性好表1-1列出了光缆和其他几种传输介质特性的比较。 表1-1光缆和其他几种传输介质特性比较 1.1.2 光缆线路工程的特点（1）光缆线路的中继距离长 。（2）光缆线路一般无需进行充气维护 。（3）光缆接头装置及剩余光缆的放置必须按规定方法进行。（4）在水泥管孔中布放多条光

2、缆时均需加塑料子管保护。 （5）光纤的接续方法与接续设备均比电缆线路复杂，技术含量更高。（6）光缆线路架空铺设时要采取比电缆线路更为严格的保护措施。（7）光缆线路工程的概预算与电缆线路工程的概预算有所不同，某些项目应套用其相应的定额子目。 1.2 光缆工程的现状及光纤发展趋势1.2.1 光缆工程的现状1.2.2 光纤的发展趋势1G.652.A和G.652.B2G.655.B光纤3城域网用光纤4多模光纤5POF光纤通 信 光 缆 2.1 光缆的种类、结构、型号及端别2.1 光缆的种类、结构、型号及端别2.1.1 常用光缆的分类1按缆芯结构分光缆可分为层绞式光缆、中心管式光缆和骨架式光缆。 2按线

3、路敷设方式分光缆可分为架空光缆、管道管缆、直埋光缆、隧道光缆和水底光缆。 3按缆中光纤状态分光缆可分为松套光纤光缆、半松半紧光纤光缆和紧套光纤光缆。 4按使用环境与场合分根据使用环境与场合光缆主要分为室外光缆、室内光缆及特种光缆三大类。 5按网络层次分光缆可分为长途光缆、市内光缆、接入网光缆 。2.1.2 光缆结构中所用材料及其性能光缆是由光纤、高分子材料、金属塑料复合带及金属加强件等共同构成的光信息传输介质。图2.1所示的是所用材料种类最多的GYTY53333层绞式钢带纵包双层钢丝铠装光缆的横截面图。 图2.1 层绞式钢带纵包双层钢丝铠装光缆结构图 除了光纤外，构成光缆的材料可分为三大类。（

4、1）高分子材料：松套管材料、聚乙烯护套料、无卤阻燃护套料、聚乙烯绝缘料、阻水油膏、阻水带、聚酯带。（2）金属塑料复合带：钢塑复合带、铝塑复合带。（3）中心加强件：磷化钢丝、不锈钢丝、玻璃钢圆棒等。 2.1.3 常用光缆的结构1室外光缆（1）层绞式光缆层绞式光缆结构如图2.2所示，是由多根二次被覆光纤松套管（或部分填充绳）绕中心金属加强件绞合成圆整的缆芯。 图2.2 层绞式光缆结构 （2）中心管式光缆如图2.3所示，中心管式光缆是由一根二次光纤松套管或螺旋形光纤松套管，无绞合直接放在缆的中心位置，纵包阻水带和双面涂塑钢（铝）带，两根平行加强圆磷化碳钢丝或玻璃钢圆棒位于聚乙烯护层中组成的。 图2.

5、3 中心管式光缆结构 （3）骨架式光缆骨架式光缆在国内仅限于干式光纤带光缆，即将光纤带以矩阵形式置于U型螺旋骨架槽或SZ螺旋骨架槽中，阻水带以绕包方式缠绕在骨架上，使骨架与阻水带形成一个封闭的腔体（如图2.4所示）。 图2.4 骨架式光缆结构 2室内光缆室内光缆可分为三种类型：（1）多用途室内光缆多用途室内光缆的结构设计是按照各种室内所用场所的需要而定的。 （2）分支光缆为终接和维护，分支光缆便于各光纤的独立布线或分支布线。 （3）互连光缆互连光缆是为布线系统进行语音、数据、视频图像传输设备互连所设计的光缆。使用的是单纤和双纤结构。这种光缆连接容易，在楼内布线中它们可用作跳线，如图2.7、图2

6、.8所示。图2.7 单纤互连光缆 图2.8 双纤互连光缆 3特种光缆（1）电力光缆电力光缆是指用于高压电力通信系统的光缆以及铁路通信网络的光电综合光缆。 电力光缆主要有全介质自承式光缆（ADSS）和光纤复合地线光缆（OPGW）和缠绕光缆三种类型。 全介质自承式光缆全介质自承式光缆（ADSS）采用全介质结构 。典型的ADSS光缆的横截面如图2.9所示。 图2.9 全介质自承式光缆（ADSS）结构 光纤复合地线光缆（OPGW） 光纤复合地线光缆分为两种基本结构：光纤既可置于中心管内，又可放入绞合的多纤金属管内。成束的光纤放入中心管内，铠装既可由双层铝合金线或铝包钢线构成，又可由单层组合金属线构成。

7、光纤是在绞合的多纤金属管内时，这些金属可取代内层的一根或多根铠装线（见图2.10）。 图2.10 光纤复合地线光缆（OPGW） 缠绕光缆缠绕光缆优点是光缆非常细（约10mm），缆内不需要特别强硬的加强构件，抗张强度也不需要特别大，因为它是靠地线或相线导体来支承的。对缠绕光缆有两点要注意：一是光缆用材必需选用具有耐高温特性的 ；二是光缆尺寸要小，重量要轻 。（2）阻燃光缆无卤阻燃光缆的结构型式包括层绞式、中心管式、骨架式或室内软光缆，可以是金属加强件光缆，也可以是非金属加强光缆。最简单的无卤阻燃室内光缆结构，如图2.11所示。 图2.11 无卤阻燃光缆结构 （3）水底光缆由于敷设时短期拉力大，水

8、底光缆需要将光缆进行钢丝铠装，以便提供足够的抗拉强度。如图2.12为水底光缆中的一种。 图2.12 648芯松套层绞式光缆（水底） 2.1.4 光缆的型号1普通光缆的型号表示光缆的型号形式代号规格代号。（1）光缆的形式代号如图2.13所示图2.13 光缆型式的构成 分类的代号 加强件的代号 缆芯和光缆派生结构特征代号 护套代号 外护层代号及意义见表2-1（2）光纤规格代号光纤的规格由光纤数和光纤类别组成。如果同一根光缆中含有两种或两种以上规格（光纤数和类别）的光纤时，中间应用“”号联接。光纤代号格式见图2.14。 图2.14 光纤规格的构成 （3）光缆型号示例例1 光缆型号为 GYTA53-1

9、2A1例2 光缆型号为 GYDXTW-144B1例3 光缆型号为 GJFBZY-12B12OPGW（光纤复合地线光缆）代号光纤复合地线光缆根据对光纤数目或光缆强度要求，设有中心管式和层绞式两种结构，其代号标注方式与普通光缆有所区别。示例：OPGW-2S128SM（AA/AS）85/43-12.52.1.5 光缆的端别及纤序光纤纤序排列主要有下列几种方式（以下以A端截面为例）。（1）以红、绿领示电导线或填充线中间的光纤为1纤，顺时针数为2#，3#，（2）以红、绿领示色紧套、松套（单芯）、骨架（单芯），其红色为1纤，绿色为2#纤、顺时针数为3#，4#，（3）以红、绿（或蓝、黄）领示色松套（双芯），

10、红（或蓝）为1管，绿（或黄）为6管，红（或蓝）绿（或黄）顺时针计数，纤序为（4）以蓝、黄领示单元松套（6芯），蓝色为一单元（组），黄色为二单元组，单元管内6芯光纤全色谱，纤序为（5）示例图2.15 钢带纵包层绞式光缆 2.1.6 光缆选型公用通信网所用光缆的选型如表2-4。下面是某种海底光缆的技术指标，供参考。 光缆缆芯的直径：3mm（或5mm，7mm）。 第一层钢丝的根数：816根。 第二层钢丝的根数：1624根。 加两层钢丝后的光缆外径：9.5mm（或12mm）。 加钢管后外径：10.5mm（或13mm）。 绝缘外护套材料：低密度聚乙烯（或高密度聚乙烯）。 外护套直径：2122mm（或25

11、mm）。 海缆在空气中的重量：820kg/km（或1 150kg/km）。 抗张强度（拉断力）：107 000N（或140 000N）。 允许压力：不于少80Mpa（约8 000m水深）。光缆通信工程设计 3.1 光缆通信工程的建设程序3.2 中继段长度的确定3.3 光缆线路工程的查勘3.4 光缆工程的图纸绘制3.5 光缆在AN中的应用3.1 光缆通信工程的建设程序光缆通信工程主要包括光缆线路工程和设备安装工程两个部分 。3.1.1 规划阶段1项目建议书的提出主要内容：（1）项目提出的背景、建设的必要性和主要依据；（2）建设规模、地点等初步设想；（3）工程投资估算和资金来源；（4）工程进度和经

12、济、社会效益估计。2可行性研究研究的主要内容如下。（1）项目提出的背景，投资的必要性和意义；（2）可行性研究的依据和范围；（3）电路容量和线路数量的预测，提出拟建规模和发展规划；（4）实施方案论证，包括通路组织方案、光缆、设备造型方案以及配套设施；（5）实施条件，对于试点性质工程尤其应阐述其理由；（6）实施进度建议；（7）投资估计及资金筹措；（8）经济及社会效果评价。3专家评估4设计任务书的编写包括以下主要内容。（1）建设目的、依据和建设规模；（2）预期增加的通信能力，包括线路和设备的传输容量； （3）光缆线路的走向，设备安装局、站地点及其配套情况；（4）经济效益预测、投资回收年限估计以及引进

13、项目的用汇额、财政部门对资金来源等的审查意见。3.1.2 设计阶段设计阶段的主要任务就是编制设计文件并对其进行审定。3.1.3 准备阶段准备阶段的主要任务是做好工程开工前的准备工作，它包括建设准备的计划安排。 3.1.4 施工阶段光缆通信工程的施工包括光缆线路的施工和设备安装施工两大部分。 施工组织设计的主要内容如下。（1）工程规模及主要施工项目；（2）施工现场管理机构； （3）施工管理，包括工程技术管理、器材、机具、仪表、车辆管理；（4）主要技术措施；（5）质量保证和安全措施；（6）经济技术承包责任制；（7）计划工期和施工进度。3.1.5 竣工投产阶段这个阶段的主要内容包括工程初验、生产准备

14、、工程移交和试运行以及竣工验收等几个方面。初验应由主管部门组织设计单位、档案、建设银行以及设计、施工等单位进行。生产准备是指工程交付使用前必须进行的生产、技术和生活等方面的必要准备。 试运行是指工程初验后到正式验收、移交之间的设备运行。 竣工验收是对整个光缆通信系统进行全面检查和指标抽测。 3.2 中继段长度的确定光中继段内的系统设计可分成两个步骤。第一个步骤：设计方案。 第二个步骤：系统预算。 3.2.1 设计方案损耗、色散限制长途光中继段的系统构成如图3.2所示。图3.2 长途中继段内系统示意图 （1）传输功率损耗的考虑根据图3.2，由传输功率损耗来确定的最大中继段长度为 入纤平均光功率P

15、s入纤平均光功率Ps，一般为9dBm、6dBm和3dBm三挡（见表3-1）。 接收机灵敏度PT灵敏度总是与误码率相联系的，由于在280km或420km数字段的平均误码率（BERav）要求为1109，所以，规定每个中继段内，误码率小于等于11010时，测量的最低平均光功率，应不劣于表3-2所示之值 。 接收机动态范围Dr 设备富余度Me 连接器损耗Ac 光缆配线架连接器损耗Ad 光通道功率代价Po 光纤损耗系数Af 平均每km光纤接头衰减As 光缆线路富余度Mc 11 中继段传输衰减的要求（2）传输线路色散的考虑色散主要包括线路自身（光纤色散系数D及中继距离L）和激光器的谱宽（）等方面的因素。表

16、3-3列出了S-R点间所允许的最大色散值（设为Dt），利用此值，线路和端机也可分别进行设计。 3.2.2 系统预算系统预算包括损耗预算和色散预算。设根据损耗预算得出的最大中继距离为Lmax，根据色散预算得出的最大中继距离为Lmax若LmaxLmax，则称系统为色散限制系统，即系统的中继距离主要由光纤的色散来确定；若LmaxLmax，则称系统为损耗限制系统，即系统的中继距离主要由光纤的损耗来确定。 下面举两种最为常见的设计类型来说明损耗预算和色散预算的方法。（1）确定中继距离 损耗预算如果从系统沿途功率损耗的角度考虑，则最大中继距离如式（3-2-1），即 色散预算 如果从系统单模光纤色散的角度考

17、虑，最大中继段距离为所以，实际中继距离L的范围应为3.2.3 密集波分复用系统的设计密集波分复用系统（DWDM）传输线路的局站设备，分为终端站、转接站、中继站和光放站，对应的传输线路为光放段、中继段和复用段。DWDM线路传输系统设计，需根据光功率、色散和信噪比的计算结果，确定光放大器的增益类型和中继段内允许的光放段数量。1DWDM系统的光放段设计DWDM线路传输系统的光放段一般按等增益传输进行设计。 光线路放大器的增益一般为22dB，30dB，33dB等3种类型，根据光放大器的增益类型，光放段的长度一般按下式计算式中：L光放段长度(km)；G光放大器增益(dB)；Ac光纤连接器衰减(dB)；r

18、光纤衰减系数(dB/km)；c光缆线路余量(dB/km)； s光纤熔接平均损耗(dB/km)。根据光纤线路衰减测试参数和光放大器的增益，计算出放大器的增益与所对应的光放段长度，如表3-6所示。2DWDM系统中继段设计中继段的长度与容许的光放段数量需符合光通道色散和信噪比的要求。如果光纤的色散系数按光通道色散计算，容许的中继段长度如表3-7所示。3DWDM系统单波道的信噪比DWDM系统单波道的信噪比一般要求大于或等于20dB（或22dB），信噪比的计算比较复杂。信噪比可用下式计算OSNR=58+P0NfG10lgN式中：Po单波道输出光功率(dBm)；Nf光放大器的噪声系数(dB)；G光放段增益

19、(dB)；OSNR单波道信噪比(dB)；58综合系数；N光放大段数量。计算结果如表3-8所示。3.3 光缆线路工程的查勘所谓查勘，即到现场进行查看和勘测，根据设计规范和现场的实际条件决定路由、施工方式及保护措施等内容的过程，是一项艰苦细致的工作。 3.3.1 查勘的基本要求1光缆线路路由的选择2敷设方式及要求3水底光缆线路（1）水底光缆线路的过河位置（2）水底光缆的最小埋设深度4光缆线路的防护（1）光缆线路的防雷措施（2）光缆线路防强电（3）直埋光缆防机械损伤3.3.2 光缆工程方案查勘1光缆工程方案查勘的主要任务2光缆工程方案查勘的内容（1）向工程沿线相关部门收集资料（2）路由及站址的查勘（

20、3）工程方案查勘的资料整理3.3.3 初步设计查勘1初步设计查勘的主要任务和要求2初步设计查勘内容3.3.4 施工图的测绘1施工图测量的任务2测量方法（1）现场测绘法标杆法 直线的测量方法 直线段测量法 平行线测量法 直角的做法 角杆的测量拉线测量 拉线方向的测定a单方拉线方向（角杆拉线）测定法b双方拉线方向测定法c三方拉线方向的测定法d四方拉线测定法 拉线出土位置的确定 拉线洞位置的确定河谷宽度与高度的测量 河谷宽度的测量 高度的测量（2）图测法（3）航测法3.4 光缆工程的图纸绘制 3.4.1 绘图软件介绍1AutoCAD系列2Visio系列3.4.2 施工图实例分析1实例一：管道光缆施工

21、图分析2实例二：架空光缆施工图分析3实例三：直埋光缆施工图分析 3.5 光缆在AN中的应用3.5.1 OANOAN（光接入网）的两种主要网络结构分别是PON（无源光网络）和HFC（混合光纤同轴网） 1ATM-PON技术（见图3.30）2ATM-PON+xDSL技术3SCM-PON技术（见图3.31，图3.32）4DWDM-PON技术（见图3.33）5SPON技术（见图3.34）3.5.2 光城域网城域网一般以城市行政区为单位，跨度在100km左右的范围内。其网络结构一般为无源星型网和环型网。 3.5.3 光缆在LAN中的应用1光缆在大楼中的安装（1）水平布线：水平布线是指从用户工作区（WA）的

22、墙上插座到电信机房的水平交叉连接（HC），参见图3.37，它也包括电信机房的任何光纤跳线。 （2）骨干光缆：骨干光缆布线如图3.38所示，它提供了电信机房水平交叉连接同中间交叉连接，或主交叉连接设备间或光缆入口设施之间的光纤连接，这部分布线同水平布线一样也是星形结构。 （3）工作区光缆：将墙上插座上的水平光缆同桌面计算机相连，这种光缆通常是一种短的单芯或双芯的光纤跳线。（4）电信机房：它是大楼中的一个房间，用于水平交叉连接和中间交叉连接，提供骨干布线和水平布线、两个或更多的骨干光缆或入口光缆与骨干光缆之间的连接。（5）设备间：放置电信设备的房间，所有的骨干光缆都连接到这里，这里是星形拓扑的公共

23、点，通常主交叉连接光纤分配盘也位于这里。（6）入口设施：外面光缆进入大楼并与大楼骨干光纤相连接的地方。210/100Mbit/SLAN对于工作在10或100Mbit/s的LAN系统，安装所用的光缆长度见表3-9。表中最大光纤长度是总长度，包括骨干光缆长度和水平光缆长度，见图3.39。31000Mbit/s LANIEEE 802.3z标准也叫吉（千兆）以太网，其工作速率是1.25Gbit/s，见图3.40。 表3-10和表3-11示出了LAN设备之间典型的最大距离，包括骨干布线和水平布线。 4其他LAN标准的光缆长度 表3-12是其他类型LAN的最大光缆长度。 光缆线路的施工 4.1 概 述

24、4.2 光缆的单盘检验4.3 光缆的路由复测4.4 光 缆 的 配 盘4.5 光 缆 的 敷 设4.6 光缆的接续与安装4.7 光缆通信线路的防护4.8 光缆线路的竣工验收4.1 概 述 4.1.1 光缆线路施工的特点1光缆的制造长度较长一般光缆的标准制造长度为2km（有时也可根据用户要求来确定），70公里以上的超长中继段的埋式光缆为2km。 2光缆的抗张能力较小光缆所需的抗张强度，主要由加强构件来承担。 一般光缆的抗张力为100300kg，而直埋光缆为600800kg，特殊光缆（如水底光缆）由光缆制造设计部门提出抗拉强度值。 3光缆直径较小，重量较轻例如单模10芯以下的光缆，其直径在11mm

25、以内，单位长度的重量在90kg/km以下。 4光纤的连接技术要求较高，接续较复杂光纤的接续需要在高温下，将光纤端面熔融，然后靠石英玻璃的粘度而粘合在一起。 因而，在连接时需用的机具就较为复杂，而且技术要求也比电缆高。 4.1.2 光缆线路的施工范围 图4.1 光缆线路工程施工范围示意图 光缆线路施工由以下几部分组成。1外线部分光缆线路外线部分的施工内容主要包括光缆的敷设、光缆敷设后各种保护措施的实施以及光缆的接续。 2无人站部分无人站部分的施工内容主要包括无人中继器机箱的安装和光缆的引入、光缆成端、光缆内全部光纤与中继器上连接器尾纤的接续以及铜导线和加强芯的连接。3局内部分（1）局内光缆的布放

26、。（2）光缆全部光纤与终端机房、有人中继站机房内光纤分配架或光纤分配盘或中继器上连接器尾纤的接续、铜导线、加强芯、保护地等终端连接。 （3）中继段光电指标的竣工测试。4.1.3 光缆线路的施工程序一般光缆线路的施工程序如图4.2所示。 图4.2 一般光缆线路的施工程序示意图 4.2 光缆的单盘检验4.2.1 概念及目的光缆在敷设之前，必须进行单盘检验。单盘检验工作，包括对运到现场的光缆及连接器材的规格、程式、数量进行核对、清点、外观检查和光电主要特性的测量。 4.2.2 内容及方法1单盘检验的一般规定（1）单盘检验应在光缆运达现场分屯点后进行 。（2）单盘检验前准备工作必须做好。（3）经过检验

27、的光缆、器材应作记录 。（4）检验合格后单盘光缆应及时恢复包装 。（5）对经检验发现不符合设计要求的光缆、器材应登记上报不得随意在工程中使用。 2光缆长度的复测光缆长度复测的方法和要求。（1）抽样为100。（2）按厂家标明的光纤折射率系数用光时域反射仪（OTDR）进行测量 。（3）按厂家标明的光纤与光缆的长度换算系数计算出单盘光缆长度 。（4）光缆长度要求厂家出厂长度只允许正偏 。3光缆单盘损耗测量（1）现场损耗测量的特点和要求 测量设备要求仪表化。 光源应是单一波长性质的，应选择满足0.85，1.3或1.55m不同波长要求的光源。 测量仪表应经过校准，当几部仪表同时测量时应注意统调。 测量方

28、法可选用ITU-T建议的替代法后向法（OTDR法）或插入法。 测量精度偏差要求不超过表4-1中的规定。 测试人员应经过训练并有较高的素质 。（2）损耗的现场测量方法及选择光纤的光损耗，是指光信号沿光纤波导传输过程中光功率的衰减。单位长度上的损耗量称损耗常数，单位为dB/km。 切断测量法它是以N次测量为基础的带破坏性的方法。 图4.3 单盘光缆切断测量示意图 后向测量法（又称为OTDR法）这是一种非破坏性且具有单端（单方向）测量特点的方法。 图4.4 单盘光缆后向测量法示意图 图4.5 后向法测量实例 插入测量法插入测量法又称介入损耗法，这也是一种非破坏性的测量方法。对于单盘光缆损耗的测量，采

29、用图4.6所示的方法，可以得到偏差0.1dB的效果。 图4.6 单盘光缆插入测量法示意图 现场测量方法的比较和选择a三种测量方法的比较b现场测量方法的选择只要有条件，首先应选择后向法。切断法，一般不宜普遍采用。插入法作为光缆敷设后的安全检查极为方便、经济。4光纤后向散射信号曲线观察（1）信号曲线观察的作用和必要性（2）观察方法和评价 对信号曲线的评价方法，根据以往的经验可按下列方法评价、处理。 发现反射峰或不明显的反射点，必须反复测量确认故障性质。 当确认光纤存在断点或微伤时，必须处理后方可施工。 对于严重缺陷，如曲线“台阶”明显、损耗增加较大则应考虑排除。 对于“台阶”不明显的一般缺陷，可视

30、同“缓慢台阶”光纤，可以使用。5光缆护层的绝缘检查光缆护层的绝缘，是指通过对光缆金属护层如铝纵包层（LAP）和钢带或钢丝铠装层的对地绝缘的测量来检查光缆外护层（PE）是否完好。（1）护层对地绝缘测量 绝缘电阻的测量 绝缘强度的测量 图4.7 金属护层对地绝缘电阻测试示意图 （2）护层对地绝缘的一般要求 指标要求 护层对地绝缘测量的意义 光缆金属护层对地绝缘对光缆使用的意义 单盘检验测量护层绝缘的可能性6其它器材的检查（1）光缆接头护套（盒）及其附件检查 清点数量 质量检查（2）管道塑料子管及其它保护管检查 塑料子管的检查 埋式光缆保护管的检查（3）无人站安装器材的检查 无人中继器箱的检查 尾巴

31、光缆的检查（4）光缆连接器及终端架（盘）的检查 光纤连接器的检查 终端架（盘）的检查 连接器配合的检查4.3 光缆的路由复测复测是以施工图设计为依据，对沿线路由进行必不可少的测量、复核。 4.3.1 复测的主要任务1光缆线路路由复测的主要任务2路由复测和变更的原则（1）路由复测的基本原则光缆线路路由复测，是以经审批的施工图设计为依据。（2）路由等变更要求在测量时，一般不得随意改变施工图设计文件所规定的路由走向、中继站站址等。 3光缆与其它设施、树木、建筑等最小间距的要求 4.3.2 路由复测的方法1路由复测小组的组成路由复测小组由施工单位组织，通常，小组成员由施工、维护、建设和设计单位的人员组

32、成。复测工作应在配盘前进行。 2路由复测的一般方法（1）定线（2）测距（3）打标桩（4）划线（5）绘图（6）登记4.4 光 缆 的 配 盘4.4.1 光缆配盘的目的光缆配备是为了合理使用光缆，减少光缆接头和降低接头损耗，达到节省光缆和提高光缆通信工程质量的目的。4.4.2 光缆配盘的要求4.4.3 光缆配盘的方法1配盘的基本步骤（1）列出光缆路由长度总表（2）列出光缆总表（4）各中继段的配盘2中继段光缆配盘的方法步骤 （1）配置方向（2）进局光缆的要求（3）光缆布放长度的计算根据下列公式计算出光缆的布放长度L=L埋+L管+L架+L水+L坡 L埋为直埋光缆敷设长度L埋=L埋（丈）+L埋（预） L

33、管为管道光缆敷设长度L管=L管（丈）+L管（预） L架为架空光缆敷设长度L架=L架（丈）+L架（预） L水为水底光缆的敷设长度L水=（L1+L2+L3+L4+L5）（1+a） 陆地光缆布放的预留及水底光缆布放预留长度见表4-13和表4-14。 水底光缆一般可按表4-14预留长度计算；考虑这一部分距离不长及地形由岸滩进入陆地等因素，这部分预留长度按10计算即可。 图4.8 水底光缆布放高弦比示意图 （4）管道光缆配算方法必须掌握下列要领。 路由地面距离必须丈量准确，并应与维护部门原始图核对。 选配光缆单盘长度和接头人孔应合适，这是配盘的重点。 （5）埋式光缆配盘方法要领 对于一般的中继段其总长度

34、符合表4-13和式（4-4-3）的要求。 对于光缆计划用量紧张的中继段，必须采取“定缆、定位”配置。 埋式光缆，在配盘时应根据光缆敷设情况配好“调整盘”。 （6）编制中继段光缆配盘图（表）图4.9 中继段光缆配盘图（表）示意 4.5 光 缆 的 敷 设为了保证光缆敷设的安全和成功，光缆敷设时，应遵守下列规定。（1）光缆的弯曲半径应不小于光缆外径的15倍，施工过程中应不小于20倍。（2）布放光缆的牵引力不应超过光缆最大允许张力的80，瞬间最大牵引力不得超过光缆的最大允许张力，而且主要牵引力应作用在光缆的加强芯上。（3）有A，B端要求的光缆要按设计要求的方向布放。（4）为了防止在牵引过程中扭转损伤

35、光缆，光缆牵引端头与牵引索之间应加入转环。光缆的牵引端头可以预制，也可以现场制作。（5）布放光缆时，光缆必须由缆盘上方放出并保持松弛的弧形。光缆布放过程中应无扭转，严禁打背扣、浪涌等现象发生。（6）机械牵引敷设时，牵引机速度调节范围应为020m/min，且为无级调速；牵引张力也可以调节，且当牵引力超过规定值时，应能自动告警并停止牵引。（7）人工牵引敷设时，速度要均匀，一般控制在10m/min左右为宜，且牵引长度不宜过长，可以分几次牵引。（8）为了确保光缆敷设质量和安全，施工过程中必须严密组织并有专人指挥。备有良好联络手段。严禁未经训练的人员上岗和无联络工具的情况下作业。4.5.1 架空光缆的敷

36、设1杆路与吊线我国按照风力、冰凌、温度三要素划分为四种负荷区，见表4-15。各种负荷区的容许杆距及吊线程式列于表4-16。吊线的性能见表4-17。图4.10 长杆档架空光缆敷设简图 图4.11 杆上伸缩弯 图4.12所示的为架空光缆引上安装方式及要求。 图4.12 引上光缆的安装及保护 2吊挂式架设 图4.13 光缆滑轮牵引架设方法示意图 钢绞线与挂钩的程式选用如表4-16所示。3缠绕式架设图4.14 卡车架设缠绕光缆 图4.15 光缆预放 图4.16 人工牵引缠绕布放 4架空光缆的接地保护为保护架空线路设备和维护人员安全，应使架空光缆的金属护层及光缆钢吊线接地。 表4-18列出了线型接地体在

37、不同土壤中不同长度下的接地电阻值。表4-19为架空光缆杆路的接地电阻。 图4.17 管型接地装置图 4.5.2 管道光缆的敷设1清洗管道图4.18 管孔清洗工具示意图 图4.19 机器洗管示意图 2预放塑料子管一个90的管孔中预布放3根塑料子管的分隔方法，如图4.20所示。 图4.20 子母管道示意图 3牵引张力的计算方法根据工程用光缆的标称张力，通过对敷设路由牵引张力的估算确定一次牵引的最大敷设长度，以及确定敷设形式。（1）平直路由的张力计算F =L （kg） （2）转弯路由的张力计算F2=F1e (kg) （3）曲线路由的张力计算F3=（F1+L）e （kg） 图4.21 转弯路由 图4.

38、22 曲线路由 （4）实际管道线路的状况和举例图4.23 光缆敷设路由（举例） 不同条件下的值见表4-20。 若交叉角达到90度时，不同摩擦系数条件下的张力增大系数见表4-21中。图4.24 张力增大系数与交叉角关系曲线 （5）实用计算法工程中通常采用一种简易算法，较实用。 直线路由的张力计算式同式4-5-1。 其它路由可按下边的经验数据推算。a上山坡度（5时），增加所需张力的25；b下山坡度（5时），减少所需张力的25；c一个拐弯（2m半径时），增加所需张力的75；d如a，c同时存在，增加所需张力120；e如b，c同时存在，增加所需张力30。 牵引时采用润滑剂润滑时，摩擦系数将减少40左右。

39、4光缆牵引端头的制作方法（1）牵引端头的要求光缆牵引端头一般应符合下列要求。 牵引张力应主要加在光缆的加强件（芯）上（约7580）；其余加到外护层上（约2025左右）； 缆内光纤不应承受张力； 牵引端头应具有一般的防水性能，避免光缆端头浸水； 牵引端头可以是一次性的，也可以在现场制作； 牵引端头体积（主要是直径）要小，尤其塑料子管内敷设光缆时必须考虑这一点。（2）牵引端头的种类和制作方法图4.25 光缆牵引端头制作示意图 简易式夹具式预期式网套式5管道敷设主要机具（1）终端牵引机图4.26 光缆终端牵引机示意图 （2）辅助牵引机图4.27 光缆辅助牵引机 中间辅助牵引机的主要性能见表4-22

40、（3）导引装置图4.28 光缆导引器的使用方法示意图 6管道光缆的敷设方法（1）机械牵引法 集中牵引法 分散牵引法图4.29 光缆敷设机械方法示意图 中间辅助牵引法图4.30就是在管道光缆敷设中利用这种方法的典型例子。 图4.30 管道光缆机械牵引示意图 （2）人工牵引法人工牵引方法的重点是在良好的指挥下尽量同步牵引，牵引时一般为集中牵引与分散牵引相结合，即有一部分在前边拉牵引索（尼龙绳或铁线），每个人孔中有12人帮助拉。 （3）机械与人工相结合的敷设方法 中间人工辅助牵引方式 终端人工辅助牵引方式7管道光缆的敷设步骤（1）估算牵引张力、制定敷设计划 路由摸底调查 制定光缆敷设计划图4.31

41、光缆敷设路由和牵引计划图 （2）拉入钢丝绳（3）光缆及牵引设备的安装 光缆盘放置及引入口安装 光缆引出口处的安装图4.32 光缆入孔处的安装 图4.33 光缆引出口处的安装（一） 图4.34 光缆引出口处的安装（二） 拐弯处减力装置的安装 图4.35 拐弯处减力装置的安装 管孔高差导引器的安装图4.36 管孔高差导引器的安装 中间牵引时的准备工作（4）光缆牵引8人孔内光缆的安装（1）直通人孔内光缆的固定和保护（2）接续用余留光缆在人孔中的固定图4.37 人孔内光缆的固定和保护9.硅芯管管道及光缆的“高压气流推进法”（1）硅芯管的特点、物理性能及技术参数 主要特点：高密度聚乙烯硅芯管是目前用量最

42、大最先进的通信用光缆保护套管，采用特种HDPE原料加硅料共同挤压复合而成 。 规格和盘长：建设光缆管道常用的HDPE硅芯管规格主要有两种40/33mm和46/38mm，其盘长分别为2000m和1500m 。 HDPE硅芯管主要性能描述如表4-25所示。 （2）硅芯管管道的敷设 敷设基本要求：沟底平坦，拐弯禁急，落差须缓。 连接件工具。 气密封接口：用特殊PE材料制成。 修补管：用特殊PE材料制成。 抗缆塞 护缆塞硅芯管的敷设专用工具有硅芯管割刀、接口扳手和滑轮割刀及修补钳等。 管道敷设方法：把管道运至施工现场埋设位置后，用专用工具将管盘架起，将轴调平并与放管方向垂直。 特殊地段的处理 手孔的设

43、置（3）硅芯管管道光缆敷设气吹法图4.38 气吹机接力敷设长距离光缆示意图 4.5.3 直埋光缆的敷设1挖沟关于“S”形余弯（1）“S”弯余留的规定（2）“S”弯的标准尺寸图4.39 沟坎处光缆沟的要求 图4.40 原有地下建筑设施的现场保护 图4.41 “S”弯标准尺寸 图4.41中b和h的尺寸由表4-28的比例数字决定。2沟底处理一般地段的沟底填细土或沙石，夯实后其厚度约10cm。3光缆布放4回填5特殊路段的保护（1）穿越铁道或不能开挖的公路时。 图4.42 光缆穿越铁道时的顶管保护 （2）线路穿过机耕路、农村大道以及市区或易动土地段时。（3）光缆穿越需疏浚的沟渠和要挖泥取肥、植藕湖塘地段

44、时。（4）光缆穿过汛期山洪冲刷严重的沙河时。（5）光缆穿越落差为1m以上的沟坎、梯田时。（6）光缆敷设在易受洪水冲刷的山坡时。（7）光缆经过白蚁地区 。6线路标石图4.43 石砌沟坎保护措施 标石统一按图4.44所表示的规格编号。 图4.44 各种标石的编写规格 4.5.4 水线光缆的敷设1水底光缆敷设条件2埋深与挖沟图4.45 人工截流挖掘光缆沟 图4.46 水泵冲槽 3水底光缆的布放表4-31为水底光缆的常用布放方法，图4.47为水底光缆敷设施工流程图。 图4.47 水底光缆线路敷设工作流程图 图4.48 水底铠装光缆横木网套固定示意图 4岸滩余留和固定5水线标志在通航的河、江中敷设水底光

45、缆，必须在其附近划定禁止抛锚区域，并在禁止抛锚两侧堤岸上设置标志牌。 4.5.5 局内光缆的敷设1局内光缆的布放局外光缆无论采用何种敷设方式，一般通过局前人孔进入局内地下进线室。 局内光缆的布放一般只能采取人工布放方式。 2局内光缆的安装和固定 图4.49 进线室光缆安装固定方式（一） 图4.50 进线室光缆安装固定方式（二） 图4.51 进线室阻燃型进局光缆安装固定方式（三） 4.5.6 电力通信光缆的敷设1电力通信光缆的种类（1）光纤复合架空地线（OPGW） （2）全介质自承式光缆（ADSS） （3）架空地线缠绕光缆（GWWOP）：（4）捆绑光缆（AD-Lash） 2OPGW光缆的敷设安装

46、（1）OPGW安装准备OPGW安装采用张力放线法。 主要施工机具（表4-32）与操作要领。 表4-32OPGW架设主要施工机械与器具 牵引机、张力机操作 滑轮 防（退）扭装置 紧线耐张预绞线 辅助设施和交通工具 OPGW光缆储运 OPGW光缆及金属附件现场验收 （2）OPGW布放与紧线图4.52 OPGW布放示意图 （3）OPGW配套金具及附件 耐张线夹 悬锤线夹 防震锤 引下线夹 专用接地线夹 （4）OPGW金具安装OPGW光缆在线路中的耐张线夹、悬索线夹上的安装及防振锤的安装如图4.53至图4.57所示。 图4.53 耐张线夹在终端塔上的安装 图4.54 悬垂线夹在中间塔上的安装 图4.5

47、5 耐张线夹在接续塔上的安装 图4.56 防振锤在悬垂线夹上的安装 图4.57 防振锤在耐张线夹上的安装 防振锤的安装距离一般可由下式确定 4.6 光缆的接续与安装 4.6.1 任务及要求1任务（1）光缆接续准备，护套内组件安装；（2）加强件连接或引出；（3）铝箔层、铠装层连接或引出；（4）远供或业务通信用铜导线的接续；（5）光纤的连接及连接损耗的监控、测量、评价和余留光纤的收容；（6）充气导管、气压告警装置的安装（非充油光缆）；（7）浸潮等监测线的安装；（8）接头护套内的密封防水处理。（9）接头护套的封装(包括封装前各项性能的检查)；（10）接头处余留光缆的妥善盘留；（11）接头护套安装及保

48、护；（12）各种监测线的引上安装；（13）埋式光缆接头坑的挖掘及埋设；（14）接头标石的埋设安装。2光缆接续的要求4.6.2 接续的步骤及方法1光缆连接部分的组成光缆连接部分，即光缆接头，是由光缆接续护套将两根被连接的光缆连为一体，并满足传输特性和机械性能的要求。图4.58是光缆接头的组成示意图。 图4.58 光缆连接部分的组成 它可以大体分为三个部分。（1）外护套和密封部分（2）护套支撑部分（3）缆内连接部分图4.59 光缆加强芯连接固定方式 2光缆接续的步骤及方法（1）光缆接续的程序a技术准备b器具准备c光缆准备图4.60 光缆的接续程序图 接续位置的确定 光缆护层的开剥处理 加强芯、金属

49、护层等接续处理 光纤的接续a光纤端面处理第一，去除套塑层 图4.62 紧套光纤套塑层剥除方法之一 图4.63 紧光纤塑套剥除方法 第二，去除一次涂层第三，切割、制备端面第四，清洗 图4.64 用光纤涂层剥离钳去除一次涂层 图4.65 光纤切割方法示意图 图4.66 光纤端面制备的几种状态 b光纤的对准及熔接第一，多模光纤的自动熔接第二，单模光纤芯轴直视方式的自动熔接图4.67 多模光纤自动熔接程序示意图 图4.68 单模光纤自动熔接（芯轴直视式）程序 c接头的增强保护如图4.69（a）所示，这种增强件由三部分组成。（a）易熔管（b）加强棒（c）热可缩管 图4.69 光纤接头热可缩补强保护法 光

50、纤连接损耗的现场监测、评价OTDR监测方法有远端监测、近端监测和远端环回双向监测3种主要方式（如图4.70所示）。图4.70 光纤熔接的现场监测 光纤余留长度的收容处理a光纤余长的作用（a）再连接的需要（b）传输性能的需要b光纤余留长度的收容方式（a）近似直接法（b）平板式盘绕法图4.71 光纤余长的收容方式 图4.72 光纤收容盒（板）实例 （c）绕筒式收容法（d）存储袋筒形卷绕法图4.73 光纤存储袋筒形收容实例 光缆接头护套的密封处理 光缆接头的安装固定图4.74 直埋光缆接头坑示意图 图4.75 直埋光缆接头安装示意图 图4.76 架空光缆接头安装示意图 图4.77 架空余留光缆箱安装

51、示意图 图4.78 架空光缆接头及余留光缆安装图 图4.79 管道人孔接头护套安装图 图4.80 管道人孔接头箱（盒）安装图 （2）光缆接续实例这里以GAZ型光缆接头护套为例说明光缆接续的实际操作过程。 图4.81是GAZ型光缆埋式接头的结构和光缆连接示意图图4.81是GAZ型光缆埋式接头的结构和光缆连接示意图 光缆接续材料光缆接续材料，见表4-33所列。 埋式光缆的接续方法与步骤a准备b光缆护层开剥图4-82 光缆开剥尺寸示意图 c加强芯准备d钢带层准备e光缆表面打磨f套入连接护套构件g固定加强芯h固定光缆与钢带引接i安装内侧盖和中侧盖j安装底层盛纤盒和接续铜导线k安装余纤收容盒l光纤熔接m

52、光纤接头的保护n余纤收容o套管封装p金属层引出线的连接q安装热可缩套管r接头坑安装及监测标石内的接线4.7 光缆通信线路的防护4.7.1 直埋光缆的防护1机械防护图4.83 光缆穿越公路的保护 图4.84 光缆穿越街道的保护 图4.85 光缆的水泥盖板或铺砖保护 2直埋光缆的防鼠、防蚁措施 4.7.2 光缆线路的“三防”保护光缆通信线路的“三防”保护包括光缆线路的防强电、防雷、防电化学腐蚀。1光缆线路的防强电（1）无铜线光缆线路的防护措施（2）有铜线光缆通信线路的防护措施2光缆通信线路的防雷3光缆通信线路的防电化学腐蚀图4.86 排流线敷设示意图 4.8 光缆线路的竣工验收 根据工程的规模，施

53、工项目的特点和施工的不同阶段，工程验收可分为随工验收、初步验收和竣工验收三种方式。4.8.1 随工验收4.8.2 初步验收初验合格，表明单项工程正式竣工。全部单项工程初验合格，表明系统工程正式竣工，工程进入试运行阶段。1初验由建设单位组织，供货商、设计、施工、维护部门、档案管理部门等参加 初验时间应在原定计划建设工期内进行，建设单位应在工程完工后三个月内组织初验。干线光缆工程，多数在冬季组织施工、年底完工、次年三、四月份进行初验。2光缆工程验收的一般程序3工程通过初验合格，标志着施工阶段正式结束，工程将移交维护部门进行试运行日常维护。工程移交应有正式移交手续 （1）移交材料（2）器材移交（3）

54、遗留问题处理（4）办理正式交接手续4.8.3 竣工验收工程竣工验收是基本建设的最后一个程序，是全部考核工程建设成果、检验工程设计和施工质量以及工程建设管理的重要环节。1竣工验收条件2竣工验收的主要程序3大会审议、现场检查4讨论通过验收结论和竣工报告5颁发验收证书4.8.4 竣工资料的管理1工程竣工文件编制要求、内容及装订格式2文件编制方法（1）总册应包括 工程说明 建筑安装工程量总表 随工检查记录 验收证书（2）竣工测试记录部分（3）竣工路由图纸部分路由图纸包括 光缆线路路由示意图 局内光缆路由图 郊区郊外光缆路由图图4.87 市区光缆路由竣工图 图4.88 市区管道光缆路由竣工图 图4.89

55、 郊区、郊外光缆路由竣工图图4.90 光缆穿越铁路、公路断面图 光缆通信工程中常用仪表介绍 5.1 光 衰 减 器5.2 常 用 光 源5.3 光 功 率 计 5.4 光时域反射仪（OTDR）5.5 光 纤 熔 接 机5.6 WDM中的光仪表与光器件 5.1 光 衰 减 器5.1.1 用途与分类光衰减器是对光信号进行衰减的器件。光衰减器有两种类型，即可变光衰减器和固定光衰减器。 5.1.2 原理衰减光功率的方法有：反射一部分光，吸收一部分光，在空间遮挡一部分光，用偏振片选择光的偏振面等。 图5.1 可变光衰减器的原理结构 5.1.3 使用方法1以MN924A光衰减器为例，说明其使用方法，其面板

56、结构及各部分的名称如图5.2 所示。2DB-2900图5.2 MN924A光衰减器面板图 图5.3 DB-2900面板图 5.2 常 用 光 源光源是光纤测试的主要组成部分，是光特性测试不可缺少的信号源。5.2.1 用途与分类光纤通信测量中使用的光源有三种：稳定光源、白色光源（即宽谱线光源）及可见光光源。5.2.2 原理1发光二极管式稳定光源发光二极管是比较稳定的半导体发光器件，只要工作环境温度保持一定，其输出光功率就可以在长时间内保持稳定。 图5.4 发光二极管式稳定光源 2激光二极管式稳定光源图5.5示出了实现输出光功率稳定的激光二极管式稳定光源的原理框图。图5.5 激光二极管式稳定光源

57、5.2.3 使用方法1M921A光源2LP-5250光源图5.6 MG921A稳定化光源面板图 图5.7 LP5250光源的面板图 5.3 光 功 率 计 5.3.1 用途及分类光功率计是用来测量光功率大小、线路损耗、系统富裕度及接收机灵敏度等的仪表，是光纤通信系统中最基本，也是最主要的测量仪表。光功率计的种类很多：根据显示方式的不同，可分成模拟显示型和数字显示型两类；根据可接收光功率大小的不同，可分成高光平型（测量范围为1040dBm）、中光平型（范围为055dBm）和低光平型（范围为：090dBm）三类；根据光波长的不同，可分为长波长型（范围为1.01.7m）、短波长型（范围为0.41.1

58、m）和全波长型（范围为0.71.6m）三类；此外，根据接收方式的不同，还可将光功率计分成连接器式和光束式两类。 5.3.2 原理光功率计一般都由显示器（又称指示器，属于主机部分）和检测器（探头）两大部分组成 。图5.8 数字显示式光功率计原理框图 5.3.3 使用方法1ML93A2LP-5025图5.9 ML93A光功率计面板图 图5.10 LP-5025光功率计面板图 图5.11 光源光功率计测试连线示意图 5.4 光时域反射仪（OTDR）光时域反射仪（OTDR），又称后向散射仪或光脉冲测试器，光纤光缆的生产、施工及维护工作中不可缺少的重要仪表，被人称为光通信中的“万用表”。 5.4.1 用

59、途可用来测量光纤的插入损耗、反射损耗、光纤链路损耗、光纤长度、光纤故障点的位置及光功率沿路由长度的分布情况（即P-L曲线）等。5.4.2 原理及相关术语1原理图5.12 OTDR原理框图 2基本术语在OTDR光纤测试中经常用到的几个基本术语为背向散射、非反射事件、反射事件和光纤尾端。 （1）背向散射光纤自身反射回的光信号称为背向散射光（简称背向散射）。 （2）非反射事件光纤中的熔接头和微弯都会带来损耗，但不会引起反射。由于它们的反射较小，我们称之为非反射事件。（3）反射事件活动连接器、机械接头和光纤中的断裂点都会引起损耗和反射，我们把这种反射幅度较大的事件称之为反射事件。 图5.13 OTDR

60、测试事件类型及显示 （4）光纤末端第一种情况为一个反射幅度较高的菲涅尔反射。第二种情况光纤末端显示的曲线从背向反射电平简单地降到OTDR噪声电平以下。 图5.14 两种光纤末端及曲线显示示意图 图5.15 几种光纤末端的识别示意图 5.4.3 性能参数、常见问题及使用方法1OTDR的性能参数OTDR的性能参数一般包括OTDR的动态范围、盲区、距离精确度、OTDR接收电路设计和光纤的回波损耗、反射损耗。（1）动态范围 定义：把初始背向散射电平与噪声电平的差值（dB）定义为动态范围。 动态范围的作用：动态范围可决定最大测量长度 。 动态范围的表示方法：有峰-峰值（又称峰值动态范围）和信噪比（SNR