通信光缆与电缆线路工程第2章光缆要点课件

光纤光缆基础知识培训资料光纤光缆基础知识培训资料目录光纤结构及分类光纤概述光缆线路维护的主要方法光缆结构及分类目录光纤结构及分类光纤概述1.1光纤通信发展概况光纤通信：以光波为载波，以光导纤维（简称光纤）为传输介质的一种通信方式。光纤通信是由光通信逐步发展演变而来。1.1.1光通信发展史烽火台火光—光电话—半导体激光器—玻璃制光导纤维—石英光纤光纤概述1.1光纤通信发展概况光纤概述1.光纤发展的阶段

①第一代光纤通信系统波长:0.85μm短波长(多模光纤)传输速率:50-100Mb/s光纤损耗:2.5-3dB/km中继距离：10km②第二代光纤通信系统波长：1.31μm（长波长多模或单模光纤）传输速率:140Mb/s光纤损耗:0.55-1dB/km中继距离：20-50km光纤概述光纤概述

1.光纤发展的阶段③第三代光纤通信系统波长：1.31μm（长波长单模光纤）传输速率：PDH的各次群光纤损耗:0.3-0.5dB/km中继距离：50-100km④第四代光纤通信系统(现在所用)传输速率：可达2.5Gb/s中继距离：80-120km⑤第五代光纤通信系统DWDM技术(密集波分复用（DWDM）技术是一种可以利用现有光纤资源彻底解决带宽危机的有效方法。光纤概述光纤概述1.3光纤通信系统的基本组成1.3.1光纤通信系统的基本组成①光发射机

光发射机，即发端光端机，主要作用是将来自于电端机的电信号转变为光信号，并将光信号送入到光纤中传输。②光纤光缆

光纤是光纤通信的传输介质，主要作用是将光信号由发端传送到收端。1.3光纤通信系统的基本组成①光发射机③光接收机光接收机，即收端光端机，其主要作用是将光纤传送过来的光信号转变为电信号，然后经进一步的处理在送到接收端的电端机去。④光中继器光信号在光纤中传输一定距离后，由于受到光纤损耗和色散的影响，光信号的能量会衰减，波形也会产生失真，从而导致通信质量恶化。为此，在光信号传输一定距离后就要设置光中继器，其作用是对衰减了的光信号进行放大，恢复失真了的波形。③光接收机1.3.2光纤通信系统的分类①按传输信号分类数字光纤通信系统模拟光纤通信系统②按传输波长分类短波长光纤通信系统长波长光纤通信系统③按光纤传输模式数量分类多模光纤通信系统单模光纤通信系统1.3.2光纤通信系统的分类优点：通信容量大 一根光纤同时传输24万个话路，比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍。 波分复用技术的采用，把一根光纤当作几根、几十根光纤使用，通信容量近乎无限。中继距离长 光纤具有极低的衰耗系数。目前商用化石英光纤已达0.19dB/km以下，配以适当的光发送与光接收设备，中继距离达数百公里以上，特别适用于长途一、二级干线通信。保密性能好，抗干扰能力强 由于光的频率极高，远高于一般的电磁波的频率，而且光波在光纤中传输时只在其芯区进行，不存在传统的电磁波辐射，因此其保密性能极好，同时也不怕外界强电磁场的干扰，抗干扰能力强。便于施工和维护 体积小、重量轻。光缆的敷设方式方便灵活。既可以直埋、架空，双可能通过管道和水底敷设。光纤通信优点\缺点光纤通信的缺点：抗拉强度低、光纤连接困难、光纤怕水优点：光纤通信优点\缺点光纤通信的缺点：抗拉强度低、光纤连接目录光纤结构及分

类光纤概述光缆线路维护的主要方法光缆结构及分类目录光纤结构及分类光纤概述光2.1光纤的结构和分类2.1.1光纤的结构

光纤呈圆柱形，由纤芯、包层与涂层三大部分组成光纤结构示意图光纤的构造

纤芯主要采用高纯度的SiO2二氧化硅，并掺有少量的掺杂剂，提高纤芯的光折射率n1； 包层也是高纯度的二氧化硅，也掺杂一些掺杂剂，主要是降低包层的光折射率n2； 涂层采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，增加机械强度和可弯曲性。光缆是多根光纤放在放在一个松套管内，内冲石油膏和钢丝形成的。海底光缆内还有电源线，主要为中继站的放大器等提供电源。2.1光纤的结构和分类光纤结构示意图光纤的构造2.1.1光纤的结构纤芯直径的直径单模光纤：8-10μm多模光纤：50μm包层直径：125μm2.1.1光纤的结构2.1.2光纤的分类（1）按光纤折射率分布来分①阶跃型光纤②渐变型光纤

2.1.2光纤的分类2.1.2光纤的分类（2）按光纤中传输模式数量来分①多模光纤多模光纤就是可以传输多个模式的光纤。多模光纤的折射率分布可采用阶跃型和渐变型，前者称为阶跃型多模光纤，后者称为渐变型多模光纤。②单模光纤单模光纤就是只能传输一种模式的光纤。单模光纤只能传输基模，不存在模式色散，具有比多模光纤大得多的带宽，故单模光纤使用大容量、长距离传输。2.1.2光纤的分类2.1.2光纤的分类（3）按光纤的工作波长来分①短波长光纤短波长光纤的工作波长在0.8μm-0.9μm范围内，具体工作窗口0.85μm，主要用于短距离、小容量的光纤通信系统中。②长波长光纤(目前常用的)长波长光纤的工作波长在1.1-1.8μm范围内，有1.31和1.55Μm两个工作窗口，主要用于长距离、大容量的光通信系统中。光纤的工作波长（工作窗口） 光线路信号在光纤上传送的波长：850nm、1310nm、1550nm。

850nm窗口只用于多模传输

1310nm和1550nm窗口用于单模传输。2.1.2光纤的分类光纤的工作波长（工作窗口）2.1.2光纤的分类（4）按制造光纤的材料来分①石英光纤②全塑光纤（5）按ITU-T(国际电信联盟）建议来分为了使光纤具有统一的国际标准，ITU-T制定了统一的光纤标准。①G.652光纤(常规单模光纤)②G.653光纤(色散位移单模光纤)③G.654光纤(1.55μm性能最佳单模光纤)④G.655光纤(非零色散位移单模光纤)2.1.2光纤的分类G.652光纤：在1310nm波长窗口色散性能最佳，是目前应用最广泛的光纤。在1310nm处，色散小，衰耗大；在1550nm处，色散大，衰耗小；G.653光纤：在1550nm波长，衰耗和色散皆为最小值，可实现大容量长距离传输。因出现四波混频效应(FWM),限制了它在WDM（波分复用）方面的应用。光纤的类型G.654光纤：1550nm损耗最小光纤，主要用于长再生中继距离的海底光缆。G.655光纤：克服了G.652光纤在1550nm处色散受限和G.653光纤在1550nm处出现四波混频效应的缺陷，适用于WDM系统。WDM是波分复用系统，是一种可以提高光纤频率带宽利用率的系统

G.652光纤：在1310nm波长窗口色散性能最佳，是目前应1、G.652B与G.652D光纤简单技术比较(１)分类G.652B为常规单模光纤G.652D为低水峰单模光纤，永久地降低水峰处的衰减。(２)工作波段区别：G.652B:O+C+L；G.652D:O+E+S+C+L单模光纤的光波段划分波段波长范围（nm）O—band1260-1360E—band1360-1460S—band1460-1530C—band1530-1565L—band1565-1625U—band1625-1675注：鉴于城域传送网接入层WDM-PON/XG-PON等新产品可能使用E波段，而G.652B型光纤不具备E波段的传送能力G.652B与G.652D光纤简单技术比较1、G.652B与G.652D光纤简单技术比较G.652B由于光纤中水的吸收峰的存在，早期光纤的传输窗口只有3个，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及l550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)以及S波段窗口。其中特别重要的是无“水峰”的全波窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从l280nm到1625nm的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，使传输容量几十倍、几百倍上千倍的增长。从本质上来说，就是通过尽可能地消除0H离子的“水吸收峰”的一项专门的生产工艺技术，它使普通标准单模光纤在1385nm附近处的衰减峰，降到足够低的程度。它消除了光纤玻璃中的0H离子，从而使光纤损耗完全由玻璃的特性所控制，“水吸收峰”基本上被“压平了，从而使光纤在1280～1625nm的全部波长范围内部可以用于光通信，拓展了未来光波复用的工作波长范围。由于光纤中水的吸收峰的存在，早期光纤的传输窗口只有3个，即82.2.4光纤中的模式传输（1）光纤中的模式①横电波②横磁波③混合波（2）光纤的归一化频率为了表征光纤中所能传播模式数目的多少，引入光纤的一个特征参数，即光纤的归一化频率，其表示式为：式中：a-光纤的纤芯半径λ-光波的工作波长

n1、n2-纤芯、包层的折射率△-光纤的相对折射差2.2.4光纤中的模式传输式中：a-光纤的纤芯半径由于V值是一个无量纲参数，又与光波的频率成正比，因此被称为光纤的归一化频率。V值的大小不仅可以判断一根光纤是单模传输，而且也决定多模光纤中传输导模的数目。（3）多模光纤和单模光纤按照光纤中传输模式数量的多少，光纤可以分为多模光纤和单模光纤。

①多模光纤

多模光纤就是允许多个模式在其中传输的光纤。多模传输时光纤的归一化频率V＞2.045，且随着V值的增加，光纤中传输的模式数也越多。

当前通信用多模光纤的芯径和外径一般为50μm和125μm，最大相对折射率差△约为1%。由于V值是一个无量纲参数，又与光波的频率成正多模光纤由于存在模式色散，其带宽较窄，通信容量也较小，但多模光纤的芯径打，对光纤连接插头和连接器的要求都不高，使用起来比单模光纤方便，因此广泛用于低码速、短距离的光通信系统中。

②单模光纤

在给定的工作波长上，只能传输一种模式的光纤称为单模光纤。单模光纤只能传输基模（HE11)模，它不存在模式色散，因此具有比多模光纤大得多的带宽，有利于高码速、长距离的传输。单模光纤的传输条件是：0＜V＜2.045

此时，光纤中除基模（HE11模）以外，其余模式均截止，即可实现单模传输。单模传输时，由于V＜2.045，因此，要求光纤的纤芯半径α很小，但α太小，在制作、耦合、连接上都会造成困难。如果采取小的△，就可容许较大的α，这也是为什么通信用光纤制成弱导光纤的原因之一。多模光纤由于存在模式色散，其带宽较窄，通信容量②模场直径模场直径也是单模光纤所特有的一个参数。从理论上讲，单模光纤中只有一种模式（基模）传输，但单模光纤中的基模场并没有完全集中在纤芯中，有相当部分的能量存在于包层中。所以不能像多模光纤那样用纤芯直径表示截面上的传光范围，只能用模场直径来表示。模场直径是衡量单模光纤横截面上基模场分布的一个物理量。模场直d是单模光纤产品出厂时必须给出的参数之一。ITU-T规定，在1.31μm波长上，模场直径的标称值应当在9-10μm范围内，容差为±1μm。②模场直径2.3光纤的损耗和色散特性

损耗和色散是光纤的两个主要传输特性，他们分别决定光纤通信系统的传输距离和通信容量。2.3.1光纤损耗的概念光波在光纤中传输时，随着传输的增加光功率逐渐减小的现象称为光纤的损耗。光纤的损耗用α表示（dB/km)2.3光纤的损耗和色散特性（dB/km)式中：Pi、P0-光纤的输入、输出功率；

L-光纤的长度；

α-每千米光纤的损耗值，单位为dB/km。

光纤的损耗关系到光纤通信系统传输距离的长短，光纤的损耗与波长的关系曲线即损耗波谱曲线，关系到工作波长的选择。2.3.1.1产生光纤损耗的原因（1）吸收损耗:光纤的吸收损耗主要由紫外吸收、红外吸收和杂质吸收等构成。由于这些损耗都是由光纤材料本身的特征引起的，故称为光纤的本征损耗①本征吸收②杂质吸收（2）散射损耗①瑞利散射损耗:任何材料的内部组分结构都不可能是完全均匀的。由于光纤材料的内部组分不均匀，产生了瑞利散射，造成了光能量的损耗，它属于光纤的本征损耗②波导散射损耗:波导散射损耗是由于光纤的不圆度过大造成的，若光纤制成后沿轴线方向结构不均匀，就会产生波导散射损耗。目前这项损耗已经降低到可以忽略的程度③非线性散射损耗式中：Pi、P0-光纤的输入、输出功率；（3）弯曲和微弯曲损耗①弯曲损耗弯曲半径越大，弯曲损耗越小，一般认为，当弯曲半径大于10cm时，弯曲损耗可以忽略不计。②微弯曲损耗微弯曲是由于光纤成缆时产生的不均匀侧压力引起的。微弯曲使得纤芯和包层的界面出现局部凸凹，从而引起模边换而产生损耗。（3）弯曲和微弯曲损耗2.3.2.光纤的色散色散是光纤的一个重要的传输特性，指的是光信号沿着光纤传输过程中，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应当信号在光纤中传输时，随着传输距离的增加，从而引起光信号的畸变和展宽，这种现象称为光纤的色散。2.3.2.光纤的色散2.3.2.1色散的分类（1）模式色散在多模光纤中，由于各个模式在同一波长下的传播速度不同而引起的时延差称为模式色散。只有多模光纤才存在模式色散。在单模光纤中由于只有一种模式传输，没有模式色散，所以单模光纤的色散比多模光纤小得多，即其通信容量比多模光纤大的多，这也是单模光纤获得广泛应用的原因之一。①阶跃型光纤的模式色散②渐变型光纤的模式色散2.3.2.1色散的分类只有多模光纤才存在模（2）材料色散光纤材料的折射率随光波波长的变化而变化，使光信号中不同波长成分的传播速度不同，从而引起脉冲展宽的现象，称为材料色散。在光线通信系统中，由于实际光源发出的光波并不是单一波长，而是具有一定的谱线宽度。光在其中的传播速冻也是随波长的变化而变化的。当具有一定谱线宽度的光源发出的光波在光纤中传输时，不同波长的光波将有不同的传播速度，在到达输出端时将产生时延差，从而使脉冲展宽，引起材料色散。（3）波导色散从理论上讲，光纤中的光波只在纤芯中传输，但由于光纤的几何结构、形状等方面的不完善，使得光波的一部分在纤芯中传输，而另一部分在包层中传输，由于纤芯和包层的折射率不同，而造成脉冲展宽的现象，称为波导色散（2）材料色散2.3.2.2单模光纤的色散对于单模光纤，不存在模式色散，只有材料色散和波导色散，典型的单模光纤与波长的关系曲线如图所示。从图中可以看出，在1.27μm附近，材料色散为零，而在1.31μm附近，材料色散与波导色散相抵消，单模光纤的总色散为零。2.3.2.2单模光纤的色散从图中可以看出，在1.27μm

通常把零色散在1.31μm附近的光纤称为常规单模光纤，即G.652光纤。从光纤的损耗特性的分析可知，在λ=1.55μm处单模光纤的损耗最低，但色散值很大，约为18ps/km·nm，如果改变光纤的结构使零色散波长由1.31μm移至1.55μm，则在1.55μm处可获得最小损耗和零色散。把零色散在1.55μm附近的单模光纤称为色散位移单模光纤，即G.653光纤，这种光纤在1.55μm处具有的良好的特性使之称为单波长、大容量、超长距传输的最佳选择。然而随着WDM的发展EDFA的应用，发现色散位移单模光纤有一致的弱点，即工作区内的零色散点将使光纤出现非线性，尤其是四波混频，严重的影响波分复用的性能。为了解决G.653光纤中严重的四波混频效应，对G.653光纤的零色散点进行了移动，如果在1.55μm附近光纤有较小的色散值，如在1.53-1.56μm范围内，色散为1-4ps/km.nm，这样就能有效遏制非线性效应。于是又设计出一种在1.55μm附近有较小色散值的光纤，这种光纤称为非零色散位移光纤，即G.655光纤，G.655光纤适用于大容量的密集波分复用系统。通常把零色散在1.31μm附近的光纤称为常光通道参数：衰减、色散光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。衰减：使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。1310nm窗口每公里衰减：0.4dB/km1550nm窗口每公里衰减：0.25dB/km色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量。光通道参数：衰减、色散光纤的主要特性有几何特性、光学特性、传输特性、机械特性、温度特性。1.光纤的几何特性光纤的几何特性包括芯直径、包层直径、纤芯/包层同心度、不圆度和光纤翘曲度等。（1）纤芯直径纤芯直径主要是对多模光纤的要求。ITU-T规定，多模光纤的芯直径为50±3μm。（2）包层直径包层直径指光纤的外径，ITU-T规定，多模及单模光纤的包层直径均要求为125±3μm。目前，光纤生产制造商已将光纤外径规格从125.0±3μm提高到125.0±1μm。（3）纤芯/包层同心度和不圆度纤芯/包层同心度是指纤芯在光纤内所处的中心程度。目前光纤制造商已将纤芯/包层同心度从≤0.8μm的规格提高到≤0.5μm的规格。不圆度包括芯径的不圆度和包层的不圆度。ITU-T规定，纤芯/包层同心度误差≤6%（单模为＜1.0μm），芯径不圆度≤6%，包层不圆度（包括单模）＜2%。（4）光纤翘曲度光纤翘曲度指在特定长度光纤上测量到的弯曲度，可用曲率半径来表示弯曲度。翘曲度（即曲率半径）数值越大，意味着光纤越直。注：纤芯/包层同心度对接续损耗的影响最大，其次是翘曲度。光纤的主要特性有几何特性、光学特性、传输特性、机械特性、温度目录光纤结构及分类光纤概述光缆线路维护的主要方法光缆结构及分类目录光纤结构及分类光纤概述2.5光缆的结构和分类2.5.1光缆的结构光缆是以一根或多根光纤或光纤束制成符合化学、机械和环境特性的结构。不论何种结构形式的光缆，基本上都是由缆芯、加强元件和护层三部分组成。（1）缆芯缆芯结构应满足一下基本要求：①使光纤在缆内处于最佳位置和状态，保证光纤传输性能稳定。在光缆受到一定打拉、侧压等外力时，光纤不应承受外力影响。②缆芯中的加强元件应能经受允许拉力。③缆芯截面应尽可能小，以降低成本缆芯内有光纤、套管或骨架和加强元件，在缆芯内还需填充油膏，具有可靠的防潮性能，防止潮气在缆芯中扩散。2.5光缆的结构和分类（2）护层光缆的护层只要是对已成缆的光纤芯起保护作用，避免受外界机械力和环境损坏，使光纤能适应于各种敷设场合，因此要求护层具有耐压力、防潮、温度特性好、重量轻、耐化学浸蚀和阻燃等特点。光缆的护层可分为内护层和外护层。内护层一般采用聚乙烯或聚氯乙烯等，外护层可根据敷设条件而定，采用铝带和聚乙烯组成的LAP外护套加钢丝铠装等。（3）加强元件加强元件主要是承受敷设安装时所加的外力。光缆加强元件的配置方式一般分为“中心加强元件”方式和“外周加强元件”方式。一般层绞式和骨架式光缆的加强元件均处于缆芯中央，属于“中心加强元件”（加强芯）；中心管式光缆的加强元件从缆芯移到护层，属于“外周加强元件”。加强元件一般（2）护层有金属钢线和非金属玻璃纤维增强塑料（FRP)。使用非金属加强元件的非金属光缆能有效地反之雷击。2.5.2典型结构的光缆

常用的光缆结构有层绞式、骨架式、中心束管式和带状四种。（1）层绞式光缆有金属钢线和非金属玻璃纤维增强塑料（FRP)。使用非金属加强层绞式光缆是经过套塑的光纤在加强芯周围绞合而成的一种结构。层绞式结构光缆，收容光纤数有限，多数为6-12芯，也有24芯的。随着光纤数的增多，出现单元式绞合：一个松套管就是一个单元，其内可有多根光纤。生产时先绞合成单元，再挤制松套管，然后再绞合成缆。（2）骨架式光缆层绞式光缆是经过套塑的光纤在加强芯周围绞合而骨架式光缆是将紧套光纤或一次涂覆光纤放入螺旋形塑料骨架凹槽内而构成，骨架的中心是加强元件。在骨架式光缆的一个凹槽内，可放置一根或几根涂覆光纤，也可放置光纤带，从而构成大容量的光缆。骨架式光缆对光纤保护较好，耐压、抗弯性能较好，但制造工艺复杂。（3）中心束管式光缆中心束管式光缆是将树根一次涂覆光纤或光纤束放入一个大塑料套管中，加强元件配置在塑料套管周围而构成骨架式光缆是将紧套光纤或一次涂覆光纤放入螺旋形塑料骨架凹槽内（4）带状式光缆带状式光缆结构是将多根一次涂覆光纤排列成行制成带状光纤单元，然后再把带状光纤单元放入在塑料套管中，形成中心束管式结构；也可以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。带状结构光缆的优点是可容纳大量的光纤（一般在100芯以上），满足作为用户光缆的需要；同时每个带状光缆单元的接续可以一次完成，以适应大量光纤接续、安装的需要。（4）带状式光缆带状式光缆结构是将多根一次涂2.5.3光缆的种类（1）按传输性能、距离和用途分类市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆。（2）按光纤的种类分类多模光缆、单模光缆。（3）按使用环境和场合分类室外光缆、室内光缆和特种光缆。（4）按光纤芯数多少分类单芯光缆和多芯光缆。（5）按缆芯结构分类层绞式光缆、骨架式光缆、中心束管式光缆和带状式光缆。（6）按敷设方式分类管道光缆、直埋光缆、架空光缆、水底光缆。2.5.3光缆的种类光缆型号示例（3）光缆型号示例例1光缆型号为：GYTA53—12A1其含义为：松套层绞结构、金属加强件、铝—塑粘接护层、单钢带皱纹纵包式铠装、聚乙烯外护套，通信用室外光缆，内装12根石英系渐变多模光纤。例2光缆型号为：GYDXTW—16B1其含义为：中心束管式结构、带状光纤、金属加强件、石油膏填充式、夹带增强聚乙烯护套，通信用室外光缆，内装16根石英系常规单模光纤（G.652）。我们所使用的型号：GYTA-室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、铝—聚乙烯粘结护套光缆

、GYTS-室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、钢—聚乙烯粘结护套光缆光缆型号示例（3）光缆型号示例工程实践中识别光缆A、B端主要有如下方法：厂家的产品说明书有具体的说明，工程中应以此为准；光缆缆盘上的标记：一般在缆盘上均有用红色油漆做的箭头表示放光缆时缆盘的转动方向，同时用红色油漆写明A在外或B在外；光缆外护套长度标记：“米”表，间隔1m标记一下，数字小的为A端；光缆缆盘打开后，通过光缆两端的热缩密封端帽判别，红色为A端；开缆后，一般识别方法是：面对光缆截面，由领示光纤（或导电线或填充线）以红一绿（或蓝一黄等）顺时针为A端；逆时针为B端。2.光纤纤序排列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），红（或蓝）为1管，绿（或黄）为6管，红（或蓝）－绿（或黄）顺时针计数，纤序为表2-7所示。工程实践中识别光缆A、B端主要有如下方法：光缆端别、纤芯色普顺时钟：蓝1、桔2、绿3、棕4、白5（填充管）、白6（填充管）填充管无纤芯逆时钟：蓝1、桔2、绿3、棕4、白5（填充管）、白6（填充管）填充管无纤芯光缆端别、纤芯色普顺时钟：蓝1、桔2、绿3、棕4、白5（填充光缆端别、纤芯色普顺时钟：红1、绿2、白3、白4、白5、白6红管、绿管为填充管，无纤芯逆时钟：红1、绿2、白3、白4、白5、白6红管、绿管为填充管，无纤芯光缆端别、纤芯色普顺时钟：红1、绿2、白3、白4、白5、白6纤序123456789101112颜色蓝黄（桔绿棕灰白红黑黄紫粉红天蓝纤芯全色普纤序123456789101112颜色蓝黄（桔绿棕灰白红黑黄2.6光缆的型号根据ITU-T的有关建议，目前光缆的型号是由光缆的型式代号和光纤的规格代号两部分构成，中间用一短横线分开。2.6.1光缆的型式代号光缆的型式代号由分类、加强构件、派生特征、护套和外乎层5个部分组成。2.6光缆的型号（1）光缆分类的代号及其意义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（2）加强构件的代号及其意义无符号：金属加强构件

F：非金属加强构件（3）派生特征的代号及其意义光缆结构特征应能表示出缆芯的主要类型和光缆的派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表示，其组合代号按下列相应的各代号自上而下顺序排列。（1）光缆分类的代号及其意义D:光纤带结构无符号:光纤松套被覆结构

J:光纤紧套被覆结构无符号:层绞结构

G:骨架槽结构

X:中心束管结构

T:油膏填充式结构

Z:自承式结构B:扁平形状

Z:阻燃（4）护套的代号及其意义

Y:聚乙烯护套

V:聚氯乙烯护套

U:聚氨酯护套

A:铝-聚乙烯粘结护套（A护套）

D:光纤带结构S:钢-聚乙烯粘结护套（S护套）

W:夹带平行钢丝的钢-聚乙烯粘结护套（W护套）

L:铝护套

G:钢护套

Q:铅护套（5）外护层代号及其意义外护层是指铠装层及铠装层外边的外被层。代号铠装层（方式）代号外被层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-5单钢带皱纹纵包-S:钢-聚乙烯粘结护套（S护套）代号铠装层（方式）代2.6.2光纤的规格代号光纤的规格代号由光缆中光纤的数目和光纤类别组成。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“+”号连接。（1）光纤数目用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表示。（2）光纤类别光纤类别应采用光纤产品的分类代号表示，按IEC60793-2(2001)的标准规定，用大写字母A表示多模光2.6.2光纤的规格代号（1）光纤数目纤，大写字母B表示单模光纤，再以数字和小写字母表示不同的种类、类型的光纤。

多模光纤分类代号类型纤芯直径（μm）包层直径材料A1a渐变型50125二氧化硅A1b渐变型62.5125二氧化硅A2阶跃型50125二氧化硅单模光纤分类代号名称材料B1非色散位移型二氧化硅B2色散位移型二氧化硅B3非零色散位移型二氧化硅纤，大写字母B表示单模光纤，再以数字和小写字母表示不分类代号目录光纤结构及分类光纤概述光缆线路维护的主要方法

光缆结构及分类目录光纤结构及分类光纤概述一、光缆线路维护宣传随着国家经济的发展，基础建设的投入越来越大，开工项目越来越多，由于有些建设施工单位伍在施工中不注意保护光缆线路，加之人为盗窃、恶意破坏等外力事件，已成为光缆线路受损的主要原因，通信阻断的情况日益增多，严重影响了通信网络的正常运行。特别是人为盗窃、恶意破坏有益日增加的趋势，偷盗破坏手段多种多样，防不胜防，给维护工作造成非常大的压力。因此在做好日常维护工作外，切实做好护线宣传，提高社会群众的光缆知识，提高群众保护光缆意识，认识保护通信安全畅通的重要性，达到减少光缆故障，确保光缆通信网安全稳定运行的目的。在光缆护线宣传工作，要注意的主要内容是：一、光缆线路维护宣传随着国家经济的发展，基础建设的投入越来越注重人际交住的沟通①提高维护人员护线防障意识，增强维护经验；②做好管线沿线居民群众的宣传，提高社会大众的护线意识；③加强国土、建设、规划、交通、公安等各相关单位的联系，及时掌握基础设施建设信息；④加强线路上作业的施工单位的沟通联系，增加监控力度。注重人际交住的沟通2.开展有效的护线宣传活动①制做宣传标牌，在光缆线路沿线路由上、光缆上安装；②保证标识、宣传牌到位，线路防护措施健全；③制做宣传器材，在光缆线路沿线乡镇、村寨进行护线宣传；④举行大型户外护线宣传活动；⑤在电视、广播、报刊及杂志的媒体进行光缆线路维护广告宣传，能有效使社会群众认识维护光缆线路安全的重要性；⑥制作案例宣传短片在地方有线电视台播放；⑦强对国家制订的保护通信线路一系列法律法规的宣传，同时要加强对通信线路重要性的宣传，普及这方面的知识，抓好落实，取得实效。2.开展有效的护线宣传活动3.合理运用法律法规①《最高人民法院关于审理破坏公用电信设施刑事案件具体应用法律若干问题的解释》已于2005年1月11日起施行,使惩罚破坏通信犯罪有了法律的依据；②加强护线宣传力度，做好护线宣传，首先要详细了解相关法律法规，才能合理利用，向居民群众传达破坏通信设施必将遭受法律严惩的后果,使民众提高护线意识,增强护线效果；③加强依法整治力度，对通信线路安全构成危害的实质性问题，要重点加以解决，特别是挖掘机在光缆附近施工，危害性大，对此要重点进行宣传和防范，对不顾通信线路安全，违章施工，造成重大通信事故的，报请公安执法部门，加大处罚力度；④加强与公安执法部门沟通，依法加强对国家各通信网络的保护，公安部门具有组织侦破盗窃、破坏通信线路的违法犯罪案件，严厉打击盗窃、破坏通信线路的犯罪份子的能力与职责，为通信部门提供良好的护线治安环境3.合理运用法律法规二、架空光缆的维护1.杆路维修光缆杆路逐杆检修，每年应进行一次，要求做到：杆身牢靠，杆基稳固，杆身正直，杆号清晰，拉线及地锚强度可靠。2.吊线检修检查吊线终结、吊线保护装置及吊线的锈蚀情况。严重锈蚀应予以更换。每隔4～5年检查一次吊线垂度，若发现明显下落时，应调整垂度。更换损坏的挂钩，并经常整理。3.检查光缆的下垂情况，观察外护层有无异常现象。逐杆杆上检修，检查杆上预留光缆及保护套管安装是否牢靠，接头盒和预留箱安装是否牢固，有无锈蚀、损伤，发现问题及时处理。4.排除外力影响剪除影响光缆的树枝，清除光缆及吊线上的杂物，电杆下的堆草；检查光缆吊线与电力线，广播线交越处的防护、宣传装置是否齐全有效并符合规定。二、架空光缆的维护三、硅管及直埋光缆的维护1.硅管及光缆埋深应符合要求，而且最浅不得小于标准的2/3。2.路面维护：光缆路由上无杂草丛生、无严重坑洼，无挖掘、冲刷、光缆裸露等现象，无腐蚀物质及易燃易爆品，堆放重物，无影响光缆的建筑施工；规定隔距内无栽树种竹等违章建筑，否则应及时处理。直埋光缆与其它建筑物的隔距应符合标准要求。3.标石的设置与维护：光缆路由标石应位置准确，埋设正直，齐全完整，油漆相同，编写正确，字迹清晰。并符合以下规定。光缆标石应埋在光缆的正上方。接头处的标石，埋在直线光缆上，转弯处的标石埋在光缆线路转弯的交点上，编号和标志面向内角。当光缆沿公路敷设间距不大于50m，标石编号和标志可面向公路。标石应尽量埋在不易变迁，不影响耕作与交通的位置。标石的编号应根据传输出方向，由A端至B端排列，一般以一个中继段为独立单位。光缆接头，特殊预留点，排流线起止点，转弯处，同沟敷设光缆的起止点，与其它缆线交越点，穿越障碍物进入点和直线段每隔50m处均应设置普通标石，需要监测光缆金属护套对地绝缘和电位的在光缆的接头处应设立监测标石。下列情况应增设标石，并绘入维护图：处理后的障碍点；增加的线路设备点；与后设的管线、建筑物的交越点；介入或更换短段光缆处或其它需要增设的地方。标石分接头、转弯、预留、直线、监测、障碍等种类，编号和书写应符合规定的要求。护线宣传牌应完好无损。三、硅管及直埋光缆的维护四、管道光缆的维护1.布放管道人孔内的光缆必须标有醒目标志，当人孔内敷有多条干线光缆时，还应标明光缆的具体名称。2.定期检查人孔内光缆设备是否完好，光缆标志有无丢失，发现问题及时处理。3.定期清除人孔内光缆上的污垢。4.检查人孔内光缆走线是否合理，排列是否整齐，管孔口塑料子管是否封闭，预留光缆安装是否牢固等，发现问题要妥善处理。5.发现管道或人孔沉陷、破损以及井盖丢失等情况，及时采取措施进行修复。四、管道光缆的维护日常维护知识日常维护知识1.光缆路由标石的设置——各种标石的编写规格1.光缆路由标石的设置——各种标石的编写规格2、架空光缆接头余留2、架空光缆接头余留3、管道人孔接头箱（盒）安装3、管道人孔接头箱（盒）安装4\电杆洞深表电杆类别洞深(m)杆长(m)普通土硬土水田、湿地石质水泥电杆6.01.21.01.30.87.01.31.21.41.08.01.51.41.61.210.01.71.61.81.612.02.12.02.22.05\拉线地锚坑深度表（m）分类拉线程式普通土硬土水田、湿地石质7/2.2mm1.31.21.41.07/2.6mm1.41.31.51.14\电杆洞深表洞深(m)普通土硬土水田、湿地石质水泥电杆6.6、7/2.6拉线上把夹板法图6、7/2.6拉线上把夹板法图吊线接续图角杆吊线辅助装置之吊线接续图角杆吊线辅助装置之谢谢！谢谢！光纤光缆基础知识培训资料光纤光缆基础知识培训资料目录光纤结构及分类光纤概述光缆线路维护的主要方法光缆结构及分类目录光纤结构及分类光纤概述1.1光纤通信发展概况光纤通信：以光波为载波，以光导纤维（简称光纤）为传输介质的一种通信方式。光纤通信是由光通信逐步发展演变而来。1.1.1光通信发展史烽火台火光—光电话—半导体激光器—玻璃制光导纤维—石英光纤光纤概述1.1光纤通信发展概况光纤概述1.光纤发展的阶段

①第一代光纤通信系统波长:0.85μm短波长(多模光纤)传输速率:50-100Mb/s光纤损耗:2.5-3dB/km中继距离：10km②第二代光纤通信系统波长：1.31μm（长波长多模或单模光纤）传输速率:140Mb/s光纤损耗:0.55-1dB/km中继距离：20-50km光纤概述光纤概述

1.光纤发展的阶段③第三代光纤通信系统波长：1.31μm（长波长单模光纤）传输速率：PDH的各次群光纤损耗:0.3-0.5dB/km中继距离：50-100km④第四代光纤通信系统(现在所用)传输速率：可达2.5Gb/s中继距离：80-120km⑤第五代光纤通信系统DWDM技术(密集波分复用（DWDM）技术是一种可以利用现有光纤资源彻底解决带宽危机的有效方法。光纤概述光纤概述1.3光纤通信系统的基本组成1.3.1光纤通信系统的基本组成①光发射机

光发射机，即发端光端机，主要作用是将来自于电端机的电信号转变为光信号，并将光信号送入到光纤中传输。②光纤光缆

光纤是光纤通信的传输介质，主要作用是将光信号由发端传送到收端。1.3光纤通信系统的基本组成①光发射机③光接收机光接收机，即收端光端机，其主要作用是将光纤传送过来的光信号转变为电信号，然后经进一步的处理在送到接收端的电端机去。④光中继器光信号在光纤中传输一定距离后，由于受到光纤损耗和色散的影响，光信号的能量会衰减，波形也会产生失真，从而导致通信质量恶化。为此，在光信号传输一定距离后就要设置光中继器，其作用是对衰减了的光信号进行放大，恢复失真了的波形。③光接收机1.3.2光纤通信系统的分类①按传输信号分类数字光纤通信系统模拟光纤通信系统②按传输波长分类短波长光纤通信系统长波长光纤通信系统③按光纤传输模式数量分类多模光纤通信系统单模光纤通信系统1.3.2光纤通信系统的分类优点：通信容量大 一根光纤同时传输24万个话路，比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍。 波分复用技术的采用，把一根光纤当作几根、几十根光纤使用，通信容量近乎无限。中继距离长 光纤具有极低的衰耗系数。目前商用化石英光纤已达0.19dB/km以下，配以适当的光发送与光接收设备，中继距离达数百公里以上，特别适用于长途一、二级干线通信。保密性能好，抗干扰能力强 由于光的频率极高，远高于一般的电磁波的频率，而且光波在光纤中传输时只在其芯区进行，不存在传统的电磁波辐射，因此其保密性能极好，同时也不怕外界强电磁场的干扰，抗干扰能力强。便于施工和维护 体积小、重量轻。光缆的敷设方式方便灵活。既可以直埋、架空，双可能通过管道和水底敷设。光纤通信优点\缺点光纤通信的缺点：抗拉强度低、光纤连接困难、光纤怕水优点：光纤通信优点\缺点光纤通信的缺点：抗拉强度低、光纤连接目录光纤结构及分

类光纤概述光缆线路维护的主要方法光缆结构及分类目录光纤结构及分类光纤概述光2.1光纤的结构和分类2.1.1光纤的结构

光纤呈圆柱形，由纤芯、包层与涂层三大部分组成光纤结构示意图光纤的构造

纤芯主要采用高纯度的SiO2二氧化硅，并掺有少量的掺杂剂，提高纤芯的光折射率n1； 包层也是高纯度的二氧化硅，也掺杂一些掺杂剂，主要是降低包层的光折射率n2； 涂层采用丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙，增加机械强度和可弯曲性。光缆是多根光纤放在放在一个松套管内，内冲石油膏和钢丝形成的。海底光缆内还有电源线，主要为中继站的放大器等提供电源。2.1光纤的结构和分类光纤结构示意图光纤的构造2.1.1光纤的结构纤芯直径的直径单模光纤：8-10μm多模光纤：50μm包层直径：125μm2.1.1光纤的结构2.1.2光纤的分类（1）按光纤折射率分布来分①阶跃型光纤②渐变型光纤

2.1.2光纤的分类2.1.2光纤的分类（2）按光纤中传输模式数量来分①多模光纤多模光纤就是可以传输多个模式的光纤。多模光纤的折射率分布可采用阶跃型和渐变型，前者称为阶跃型多模光纤，后者称为渐变型多模光纤。②单模光纤单模光纤就是只能传输一种模式的光纤。单模光纤只能传输基模，不存在模式色散，具有比多模光纤大得多的带宽，故单模光纤使用大容量、长距离传输。2.1.2光纤的分类2.1.2光纤的分类（3）按光纤的工作波长来分①短波长光纤短波长光纤的工作波长在0.8μm-0.9μm范围内，具体工作窗口0.85μm，主要用于短距离、小容量的光纤通信系统中。②长波长光纤(目前常用的)长波长光纤的工作波长在1.1-1.8μm范围内，有1.31和1.55Μm两个工作窗口，主要用于长距离、大容量的光通信系统中。光纤的工作波长（工作窗口） 光线路信号在光纤上传送的波长：850nm、1310nm、1550nm。

850nm窗口只用于多模传输

1310nm和1550nm窗口用于单模传输。2.1.2光纤的分类光纤的工作波长（工作窗口）2.1.2光纤的分类（4）按制造光纤的材料来分①石英光纤②全塑光纤（5）按ITU-T(国际电信联盟）建议来分为了使光纤具有统一的国际标准，ITU-T制定了统一的光纤标准。①G.652光纤(常规单模光纤)②G.653光纤(色散位移单模光纤)③G.654光纤(1.55μm性能最佳单模光纤)④G.655光纤(非零色散位移单模光纤)2.1.2光纤的分类G.652光纤：在1310nm波长窗口色散性能最佳，是目前应用最广泛的光纤。在1310nm处，色散小，衰耗大；在1550nm处，色散大，衰耗小；G.653光纤：在1550nm波长，衰耗和色散皆为最小值，可实现大容量长距离传输。因出现四波混频效应(FWM),限制了它在WDM（波分复用）方面的应用。光纤的类型G.654光纤：1550nm损耗最小光纤，主要用于长再生中继距离的海底光缆。G.655光纤：克服了G.652光纤在1550nm处色散受限和G.653光纤在1550nm处出现四波混频效应的缺陷，适用于WDM系统。WDM是波分复用系统，是一种可以提高光纤频率带宽利用率的系统

G.652光纤：在1310nm波长窗口色散性能最佳，是目前应1、G.652B与G.652D光纤简单技术比较(１)分类G.652B为常规单模光纤G.652D为低水峰单模光纤，永久地降低水峰处的衰减。(２)工作波段区别：G.652B:O+C+L；G.652D:O+E+S+C+L单模光纤的光波段划分波段波长范围（nm）O—band1260-1360E—band1360-1460S—band1460-1530C—band1530-1565L—band1565-1625U—band1625-1675注：鉴于城域传送网接入层WDM-PON/XG-PON等新产品可能使用E波段，而G.652B型光纤不具备E波段的传送能力G.652B与G.652D光纤简单技术比较1、G.652B与G.652D光纤简单技术比较G.652B由于光纤中水的吸收峰的存在，早期光纤的传输窗口只有3个，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及l550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)以及S波段窗口。其中特别重要的是无“水峰”的全波窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从l280nm到1625nm的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，使传输容量几十倍、几百倍上千倍的增长。从本质上来说，就是通过尽可能地消除0H离子的“水吸收峰”的一项专门的生产工艺技术，它使普通标准单模光纤在1385nm附近处的衰减峰，降到足够低的程度。它消除了光纤玻璃中的0H离子，从而使光纤损耗完全由玻璃的特性所控制，“水吸收峰”基本上被“压平了，从而使光纤在1280～1625nm的全部波长范围内部可以用于光通信，拓展了未来光波复用的工作波长范围。由于光纤中水的吸收峰的存在，早期光纤的传输窗口只有3个，即82.2.4光纤中的模式传输（1）光纤中的模式①横电波②横磁波③混合波（2）光纤的归一化频率为了表征光纤中所能传播模式数目的多少，引入光纤的一个特征参数，即光纤的归一化频率，其表示式为：式中：a-光纤的纤芯半径λ-光波的工作波长

n1、n2-纤芯、包层的折射率△-光纤的相对折射差2.2.4光纤中的模式传输式中：a-光纤的纤芯半径由于V值是一个无量纲参数，又与光波的频率成正比，因此被称为光纤的归一化频率。V值的大小不仅可以判断一根光纤是单模传输，而且也决定多模光纤中传输导模的数目。（3）多模光纤和单模光纤按照光纤中传输模式数量的多少，光纤可以分为多模光纤和单模光纤。

①多模光纤

多模光纤就是允许多个模式在其中传输的光纤。多模传输时光纤的归一化频率V＞2.045，且随着V值的增加，光纤中传输的模式数也越多。

当前通信用多模光纤的芯径和外径一般为50μm和125μm，最大相对折射率差△约为1%。由于V值是一个无量纲参数，又与光波的频率成正多模光纤由于存在模式色散，其带宽较窄，通信容量也较小，但多模光纤的芯径打，对光纤连接插头和连接器的要求都不高，使用起来比单模光纤方便，因此广泛用于低码速、短距离的光通信系统中。

②单模光纤

在给定的工作波长上，只能传输一种模式的光纤称为单模光纤。单模光纤只能传输基模（HE11)模，它不存在模式色散，因此具有比多模光纤大得多的带宽，有利于高码速、长距离的传输。单模光纤的传输条件是：0＜V＜2.045

此时，光纤中除基模（HE11模）以外，其余模式均截止，即可实现单模传输。单模传输时，由于V＜2.045，因此，要求光纤的纤芯半径α很小，但α太小，在制作、耦合、连接上都会造成困难。如果采取小的△，就可容许较大的α，这也是为什么通信用光纤制成弱导光纤的原因之一。多模光纤由于存在模式色散，其带宽较窄，通信容量②模场直径模场直径也是单模光纤所特有的一个参数。从理论上讲，单模光纤中只有一种模式（基模）传输，但单模光纤中的基模场并没有完全集中在纤芯中，有相当部分的能量存在于包层中。所以不能像多模光纤那样用纤芯直径表示截面上的传光范围，只能用模场直径来表示。模场直径是衡量单模光纤横截面上基模场分布的一个物理量。模场直d是单模光纤产品出厂时必须给出的参数之一。ITU-T规定，在1.31μm波长上，模场直径的标称值应当在9-10μm范围内，容差为±1μm。②模场直径2.3光纤的损耗和色散特性

损耗和色散是光纤的两个主要传输特性，他们分别决定光纤通信系统的传输距离和通信容量。2.3.1光纤损耗的概念光波在光纤中传输时，随着传输的增加光功率逐渐减小的现象称为光纤的损耗。光纤的损耗用α表示（dB/km)2.3光纤的损耗和色散特性（dB/km)式中：Pi、P0-光纤的输入、输出功率；

L-光纤的长度；

α-每千米光纤的损耗值，单位为dB/km。

光纤的损耗关系到光纤通信系统传输距离的长短，光纤的损耗与波长的关系曲线即损耗波谱曲线，关系到工作波长的选择。2.3.1.1产生光纤损耗的原因（1）吸收损耗:光纤的吸收损耗主要由紫外吸收、红外吸收和杂质吸收等构成。由于这些损耗都是由光纤材料本身的特征引起的，故称为光纤的本征损耗①本征吸收②杂质吸收（2）散射损耗①瑞利散射损耗:任何材料的内部组分结构都不可能是完全均匀的。由于光纤材料的内部组分不均匀，产生了瑞利散射，造成了光能量的损耗，它属于光纤的本征损耗②波导散射损耗:波导散射损耗是由于光纤的不圆度过大造成的，若光纤制成后沿轴线方向结构不均匀，就会产生波导散射损耗。目前这项损耗已经降低到可以忽略的程度③非线性散射损耗式中：Pi、P0-光纤的输入、输出功率；（3）弯曲和微弯曲损耗①弯曲损耗弯曲半径越大，弯曲损耗越小，一般认为，当弯曲半径大于10cm时，弯曲损耗可以忽略不计。②微弯曲损耗微弯曲是由于光纤成缆时产生的不均匀侧压力引起的。微弯曲使得纤芯和包层的界面出现局部凸凹，从而引起模边换而产生损耗。（3）弯曲和微弯曲损耗2.3.2.光纤的色散色散是光纤的一个重要的传输特性，指的是光信号沿着光纤传输过程中，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应当信号在光纤中传输时，随着传输距离的增加，从而引起光信号的畸变和展宽，这种现象称为光纤的色散。2.3.2.光纤的色散2.3.2.1色散的分类（1）模式色散在多模光纤中，由于各个模式在同一波长下的传播速度不同而引起的时延差称为模式色散。只有多模光纤才存在模式色散。在单模光纤中由于只有一种模式传输，没有模式色散，所以单模光纤的色散比多模光纤小得多，即其通信容量比多模光纤大的多，这也是单模光纤获得广泛应用的原因之一。①阶跃型光纤的模式色散②渐变型光纤的模式色散2.3.2.1色散的分类只有多模光纤才存在模（2）材料色散光纤材料的折射率随光波波长的变化而变化，使光信号中不同波长成分的传播速度不同，从而引起脉冲展宽的现象，称为材料色散。在光线通信系统中，由于实际光源发出的光波并不是单一波长，而是具有一定的谱线宽度。光在其中的传播速冻也是随波长的变化而变化的。当具有一定谱线宽度的光源发出的光波在光纤中传输时，不同波长的光波将有不同的传播速度，在到达输出端时将产生时延差，从而使脉冲展宽，引起材料色散。（3）波导色散从理论上讲，光纤中的光波只在纤芯中传输，但由于光纤的几何结构、形状等方面的不完善，使得光波的一部分在纤芯中传输，而另一部分在包层中传输，由于纤芯和包层的折射率不同，而造成脉冲展宽的现象，称为波导色散（2）材料色散2.3.2.2单模光纤的色散对于单模光纤，不存在模式色散，只有材料色散和波导色散，典型的单模光纤与波长的关系曲线如图所示。从图中可以看出，在1.27μm附近，材料色散为零，而在1.31μm附近，材料色散与波导色散相抵消，单模光纤的总色散为零。2.3.2.2单模光纤的色散从图中可以看出，在1.27μm

通常把零色散在1.31μm附近的光纤称为常规单模光纤，即G.652光纤。从光纤的损耗特性的分析可知，在λ=1.55μm处单模光纤的损耗最低，但色散值很大，约为18ps/km·nm，如果改变光纤的结构使零色散波长由1.31μm移至1.55μm，则在1.55μm处可获得最小损耗和零色散。把零色散在1.55μm附近的单模光纤称为色散位移单模光纤，即G.653光纤，这种光纤在1.55μm处具有的良好的特性使之称为单波长、大容量、超长距传输的最佳选择。然而随着WDM的发展EDFA的应用，发现色散位移单模光纤有一致的弱点，即工作区内的零色散点将使光纤出现非线性，尤其是四波混频，严重的影响波分复用的性能。为了解决G.653光纤中严重的四波混频效应，对G.653光纤的零色散点进行了移动，如果在1.55μm附近光纤有较小的色散值，如在1.53-1.56μm范围内，色散为1-4ps/km.nm，这样就能有效遏制非线性效应。于是又设计出一种在1.55μm附近有较小色散值的光纤，这种光纤称为非零色散位移光纤，即G.655光纤，G.655光纤适用于大容量的密集波分复用系统。通常把零色散在1.31μm附近的光纤称为常光通道参数：衰减、色散光信号在光纤中传输的距离要受到色散和衰减的双重影响。衰减：使在光纤中传输的光信号随着传输距离的增加而功率下降。1310nm窗口每公里衰减：0.4dB/km1550nm窗口每公里衰减：0.25dB/km色散会使在光纤中传输的数字脉冲展宽，引起码间干扰，降低信号质量。光通道参数：衰减、色散光纤的主要特性有几何特性、光学特性、传输特性、机械特性、温度特性。1.光纤的几何特性光纤的几何特性包括芯直径、包层直径、纤芯/包层同心度、不圆度和光纤翘曲度等。（1）纤芯直径纤芯直径主要是对多模光纤的要求。ITU-T规定，多模光纤的芯直径为50±3μm。（2）包层直径包层直径指光纤的外径，ITU-T规定，多模及单模光纤的包层直径均要求为125±3μm。目前，光纤生产制造商已将光纤外径规格从125.0±3μm提高到125.0±1μm。（3）纤芯/包层同心度和不圆度纤芯/包层同心度是指纤芯在光纤内所处的中心程度。目前光纤制造商已将纤芯/包层同心度从≤0.8μm的规格提高到≤0.5μm的规格。不圆度包括芯径的不圆度和包层的不圆度。ITU-T规定，纤芯/包层同心度误差≤6%（单模为＜1.0μm），芯径不圆度≤6%，包层不圆度（包括单模）＜2%。（4）光纤翘曲度光纤翘曲度指在特定长度光纤上测量到的弯曲度，可用曲率半径来表示弯曲度。翘曲度（即曲率半径）数值越大，意味着光纤越直。注：纤芯/包层同心度对接续损耗的影响最大，其次是翘曲度。光纤的主要特性有几何特性、光学特性、传输特性、机械特性、温度目录光纤结构及分类光纤概述光缆线路维护的主要方法光缆结构及分类目录光纤结构及分类光纤概述2.5光缆的结构和分类2.5.1光缆的结构光缆是以一根或多根光纤或光纤束制成符合化学、机械和环境特性的结构。不论何种结构形式的光缆，基本上都是由缆芯、加强元件和护层三部分组成。（1）缆芯缆芯结构应满足一下基本要求：①使光纤在缆内处于最佳位置和状态，保证光纤传输性能稳定。在光缆受到一定打拉、侧压等外力时，光纤不应承受外力影响。②缆芯中的加强元件应能经受允许拉力。③缆芯截面应尽可能小，以降低成本缆芯内有光纤、套管或骨架和加强元件，在缆芯内还需填充油膏，具有可靠的防潮性能，防止潮气在缆芯中扩散。2.5光缆的结构和分类（2）护层光缆的护层只要是对已成缆的光纤芯起保护作用，避免受外界机械力和环境损坏，使光纤能适应于各种敷设场合，因此要求护层具有耐压力、防潮、温度特性好、重量轻、耐化学浸蚀和阻燃等特点。光缆的护层可分为内护层和外护层。内护层一般采用聚乙烯或聚氯乙烯等，外护层可根据敷设条件而定，采用铝带和聚乙烯组成的LAP外护套加钢丝铠装等。（3）加强元件加强元件主要是承受敷设安装时所加的外力。光缆加强元件的配置方式一般分为“中心加强元件”方式和“外周加强元件”方式。一般层绞式和骨架式光缆的加强元件均处于缆芯中央，属于“中心加强元件”（加强芯）；中心管式光缆的加强元件从缆芯移到护层，属于“外周加强元件”。加强元件一般（2）护层有金属钢线和非金属玻璃纤维增强塑料（FRP)。使用非金属加强元件的非金属光缆能有效地反之雷击。2.5.2典型结构的光缆

常用的光缆结构有层绞式、骨架式、中心束管式和带状四种。（1）层绞式光缆有金属钢线和非金属玻璃纤维增强塑料（FRP)。使用非金属加强层绞式光缆是经过套塑的光纤在加强芯周围绞合而成的一种结构。层绞式结构光缆，收容光纤数有限，多数为6-12芯，也有24芯的。随着光纤数的增多，出现单元式绞合：一个松套管就是一个单元，其内可有多根光纤。生产时先绞合成单元，再挤制松套管，然后再绞合成缆。（2）骨架式光缆层绞式光缆是经过套塑的光纤在加强芯周围绞合而骨架式光缆是将紧套光纤或一次涂覆光纤放入螺旋形塑料骨架凹槽内而构成，骨架的中心是加强元件。在骨架式光缆的一个凹槽内，可放置一根或几根涂覆光纤，也可放置光纤带，从而构成大容量的光缆。骨架式光缆对光纤保护较好，耐压、抗弯性能较好，但制造工艺复杂。（3）中心束管式光缆中心束管式光缆是将树根一次涂覆光纤或光纤束放入一个大塑料套管中，加强元件配置在塑料套管周围而构成骨架式光缆是将紧套光纤或一次涂覆光纤放入螺旋形塑料骨架凹槽内（4）带状式光缆带状式光缆结构是将多根一次涂覆光纤排列成行制成带状光纤单元，然后再把带状光纤单元放入在塑料套管中，形成中心束管式结构；也可以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。带状结构光缆的优点是可容纳大量的光纤（一般在100芯以上），满足作为用户光缆的需要；同时每个带状光缆单元的接续可以一次完成，以适应大量光纤接续、安装的需要。（4）带状式光缆带状式光缆结构是将多根一次涂2.5.3光缆的种类（1）按传输性能、距离和用途分类市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆。（2）按光纤的种类分类多模光缆、单模光缆。（3）按使用环境和场合分类室外光缆、室内光缆和特种光缆。（4）按光纤芯数多少分类单芯光缆和多芯光缆。（5）按缆芯结构分类层绞式光缆、骨架式光缆、中心束管式光缆和带状式光缆。（6）按敷设方式分类管道光缆、直埋光缆、架空光缆、水底光缆。2.5.3光缆的种类光缆型号示例（3）光缆型号示例例1光缆型号为：GYTA53—12A1其含义为：松套层绞结构、金属加强件、铝—塑粘接护层、单钢带皱纹纵包式铠装、聚乙烯外护套，通信用室外光缆，内装12根石英系渐变多模光纤。例2光缆型号为：GYDXTW—16B1其含义为：中心束管式结构、带状光纤、金属加强件、石油膏填充式、夹带增强聚乙烯护套，通信用室外光缆，内装16根石英系常规单模光纤（G.652）。我们所使用的型号：GYTA-室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、铝—聚乙烯粘结护套光缆

、GYTS-室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、钢—聚乙烯粘结护套光缆光缆型号示例（3）光缆型号示例工程实践中识别光缆A、B端主要有如下方法：厂家的产品说明书有具体的说明，工程中应以此为准；光缆缆盘上的标记：一般在缆盘上均有用红色油漆做的箭头表示放光缆时缆盘的转动方向，同时用红色油漆写明A在外或B在外；光缆外护套长度标记：“米”表，间隔1m标记一下，数字小的为A端；光缆缆盘打开后，通过光缆两端的热缩密封端帽判别，红色为A端；开缆后，一般识别方法是：面对光缆截面，由领示光纤（或导电线或填充线）以红一绿（或蓝一黄等）顺时针为A端；逆时针为B端。2.光纤纤序排列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），红（或蓝）为1管，绿（或黄）为