技术部光纤光缆培训

技术部光纤光缆培训目录二一

光纤通信简介Ⅰ光纤结构性能及工艺Ⅱ光缆分类及特点Ⅲ

光缆制备工艺Ⅳ一、光纤通信简介

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。1966年美籍华人高锟提出光纤通信的概念；1970年美国康宁公司首次研究出衰减系数小于20dB/km的光纤；

1970年美国贝尔实验室研究出室温下连续工作的半导体激光器；1972年梯度折射率多模光纤的衰减系数降至4dB/km；

光纤通信发展史1976年发现光纤的1310nm和1550nm两个低衰减窗口；1976年世界上第一条45Mbit/s光纤通信系统的现场试验成功；1977年国内研制出第一根阶跃折射率分布多模光纤；1979年

国内建立了第一个用多模短波长光纤进行的8Mbit/s、5.7km室内通信试验系统；1980年

制出了1550nm窗口衰减为0.20dB/km的低衰减光纤；1996年AT&T公司建立世界上第一条8通道DWDM系统；20世纪末“八横八纵”干线网完成建设；2000年光纤通信开始聚焦于接入网和最后1公里。

光纤通信特点

光纤通信与电信通信相比，主要区别有两点，一是以很高频率的光波作为载波；二是用光纤作为传输介质。优点传输频带宽，通信容量大；中继距离远；抗电磁干扰能力强，无串话；光纤细，光缆轻；资源丰富；容易均衡；抗化学腐蚀，柔软可绕。

光纤通信特点缺点强度不如金属导线；连接比较困难；分路耦合不便；弯曲半径不宜太小；传送能量比较困难。但应该指出的是，光纤通信的五个缺点，从技术上说是可以克服的，不影响光纤通信的实用。二、光纤结构性能及工艺

光纤结构光纤基本结构纤芯—传输光信号包层—保护纤芯涂覆层—进一步改善光纤的机械性能图1裸光纤结构图

光纤结构全反射原理由光密介质射向光疏介质入射角大于临界角图2全反射原理

光纤分类按组成成分来分，有多组分光纤、石英光纤、塑料光纤、液芯光纤、晶体光纤等；按光纤横截面上折射率分布来分，有突变型光纤、渐变型光纤、W型光纤等；按光纤能传输的总模数来分，有多模光纤、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；还可按工作波长窗口来分为长波波长光纤和短波长光纤等。

光纤分类按ITU-T可分为G651、G652、G653、G654等名称光纤标准号ITU-T光纤标准号IEC折射率渐变多模光纤G.651A1a,A1b,A1c非色散位移单模光纤G.652.A/BB1.1截止波长位移单模光纤G.654.B/CB1.2-B，B1.2-C波长段扩展的非色散位移单模光纤G.652.C/DB1.3色散位移单模光纤（零色散波长在1550nm）G.653.A/BB2非零色散位移单模光纤G.655.A/B/C/D/EB4-C，B4-D，B4-E宽带光传输非零色散位移单模光纤G.656B5接入网用弯曲不敏感单模光纤G.657.A/BB6表1ITU-T建议光纤分类表

光纤分类d

包层

包层125m

匹配包层单模光纤（MatchClad）光纤群折射率：1310nm-1.4661550nm-1.467d125m

凹陷包层单模光纤（DC）光纤群折射率：1310nm-1.46751550nm-1.4682图3G652光纤折射率分布

光纤分类

包层图4G655光纤折射率分布125m图5G651光纤折射率分布d125m

包层

光纤技术指标光纤技术参数衰减：光在光纤中传输时光能量的减少。色散：光脉冲在光纤中传输时脉冲的展宽。偏振模色散：基模可分解成两个垂直的偏振模，光脉冲在光纤中传输时，两个垂直的偏振模间的时延差。模场直径：基模光斑的大小。截止波长：保证光纤基模传输的最小波长。

光纤技术指标表2G652光纤技术指标技术参数1310nm1550nm衰减(dB/km)≤0.35≤0.22模场直径(μm)9.2±0.410.5±0.8截止波长(nm)1100≤λ≤1330零色散波长(nm)1300-1324零色散斜率(ps/nm2·km)≤0.0931288-1339nm波长范围内色散系数(ps/nm·km)≤3.51271-1360nm波长范围内色散系数(ps/nm·km)≤5.31550nm波长范围内色散系数(ps/nm·km)≤17

光纤工艺光纤工艺主要分为制棒和拉丝两个工艺。制棒：芯棒+包层芯棒生产工艺主要有4种，即：OVD(外气相沉积)VAD(气相轴向沉积)MCVD(改进的化学气相沉积)PCVD(等离子体化学气相沉积)包层生产工艺主要有3种，即：粉末法(OVD、VAD)等离子喷涂法溶胶凝胶法拉丝预制棒在高温炉中加温软化，拉成长丝，再进行涂覆固化，成为本色光纤。

图6拉丝工艺示意图

光纤工艺三、光缆分类及特点

光缆分类光缆是由一根或多根光纤、光纤束或光纤带经过一定的工艺而制成的具有一定结构的线缆。光缆基本结构不论何种结构形式的光缆，基本上都是由缆芯和护层两部分组成。

光缆分类结构分类层绞式光缆中心管式光缆骨架式光缆使用环境分类室外光缆室内光缆室内外光缆敷设方式分类架空光缆管道光缆直埋光缆水底光缆光纤种类单模光纤光缆多模光纤光缆层绞式光缆层绞式光缆的优点：光缆中容纳的光纤数量多光缆中光纤余长易控制光缆的机械、环境性能好敷设方式多样等层绞式光缆的缺点：光缆结构、工艺设备较复杂生产工艺环节较繁琐材料消耗多等图7GYTA光缆结构图铝塑复合带PE外护套光纤松套管纤膏中心加强件缆膏层绞式光缆芳纶PE内护套光纤松套管纤膏中心加强件缆膏图8GYTY53光缆结构图PE外护套钢塑复合带缆膏图9GYTC8S光缆结构图钢塑复合带PE外护套光纤松套管纤膏中心加强件缆膏钢绞线中心管式光缆中心管式光缆的优点：光缆结构简单制造工艺简捷光缆截面小、重量轻易敷设中心管式光缆的缺点：光纤芯数少成品光缆中松套管易后收缩光纤余长不易控制等机械性能较差图10GYXTW光缆结构图钢塑复合带PE外护套光纤松套管纤膏钢丝

根据原邮电部标准YD/T908-2011，光缆的型号由型式代号和规格代号两部分组成，即：

光缆的型号=型式代号

+

规格代号。型式部分

——分五个部分，分别用代号表示。IⅡⅢⅣⅤ分类加强构件结构特征护套外护层

光缆型号命名Ⅰ分类代号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

光缆型号命名Ⅱ加强构件

加强构件指护套以内或嵌入护套中用于增强光缆抗拉力的构件。(无符号)——金属加强构件F——非金属加强构件

光缆型号命名Ⅲ结构特征

光缆结构特征应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的顺序进行排列。

光缆型号命名D——光纤带状结构(无符号)——松套被覆结构J——紧套被覆结构(无符号)——层绞结构G——骨架槽结构

X——中心管结构T——油膏填充式结构

光缆型号命名(无符号)——干式阻水结构R——充气式结构C——自承式结构B——扁平形状E——椭圆型Z——阻燃Ⅳ护套Y-聚乙烯护套V-聚氯乙烯护套U-聚氨脂护套A-铝-聚乙烯粘结护套（简称A护套）S-钢-聚乙烯粘结护套（简称S护套）W-夹带平行钢丝的钢-聚乙烯粘结护套（简称W护套）L-铝护套G-钢护套Q-铅护套

光缆型号命名Ⅴ外护层当有外护层时，它可包括垫层、铠装层和外被层的某些部分和全部。其代号用两组数字表示（垫层不需表示），第一组表示铠装层，它可以是一位或两位数字。第二组表示外被层或外套，它应是一位数字。

光缆型号命名Ⅴ外护层当有外护层时，它可包括垫层、铠装层和外被层的某些部分和全部。其代号用两组数字表示（垫层不需表示），第一组表示铠装层，它可以是一位或两位数字。第二组表示外被层或外套，它应是一位数字。

光缆型号命名表3光缆外护层代码铠装层含

义外护套含

义代号代号0无铠装层1纤维外被层2饶包双钢带2聚氯乙烯套3单细圆钢丝3聚乙烯套33双细圆钢丝4聚乙烯套加覆尼龙套4单粗圆钢丝5聚乙烯保护管44双粗圆钢丝5皱纹钢带

光缆型号命名光缆型号示例：GYDXTW—中心管式结构、带状光纤、金属加强件、全填充型、夹带增强聚乙烯护套通信用室外光缆GJFBZY—扁平型结构、非金属加强件、阻燃聚烯烃外护套通信用室内光缆GYTS—金属加强构件、松套层绞填充式、钢—聚乙烯粘结护套通信用室外光缆GYTA53—金属加强构件、松套层绞填充式、铝—聚乙烯粘结护套、纵包皱纹钢带铠装、聚乙烯套通信用室外光缆GYFTY—非金属加强构件、松套层绞填充式、聚乙烯套通信用室外光缆

光缆型号命名四、光缆制备工艺光纤制备成光缆的目的：为光纤提供机械保护，使光纤在各种环境中免受应力。防止水分和潮气侵入。避免光缆中产生氢气，尤其避免形成氢压。

光缆的制备工艺主要包括着色、套塑、成缆和护套这4个工序，另根据光缆结构不同，还会有并带和铠装工序。

光纤着色是指在本色光纤表面涂覆某种颜色的油墨并经过固化使之保持较强附着力的一个工艺操作过程。作用：便于接续时区分，便于线路维护时可追溯为了更好地保护光纤，增强光纤的机械性能

着色着色原料油墨、氮气着色关键控制点外径：模具、生产速度固化：固化炉功率、生产速度、氮气流量、油墨质量衰减：收放线张力、油墨质量、设备清洁情况着色光纤检测外观：固化情况（焦黑、着色层脱落）、外径、色谱排线：排线节距、抛丝、夹丝衰减：1550nm≤0.21dB/km，1310nm≤0.35dB/km

着色

套塑工艺，有时又称之为光纤二次涂覆工艺，它是对经过一次涂覆着色后光纤进行的第二层保护操作。作用：保护光纤的一次涂覆层产生合适的一次余长增加光纤的机械强度改善光纤的传输特性与温度特性

套塑套塑原料套管料(PBT、PP、PC等)、色母料、纤膏套塑关键控制点外径：充油压力和稳定性、牵引速度、收线张力、模具余长：收放线张力、纤膏性能、水温、主牵引圈数套管检测生产时要检测外径(±0.05mm)，壁厚(±0.03mm)和余长(0.3±0.3‰)。下盘检测衰减(1550nm≤0.21dB/km，1310nm≤0.35dB/km)和长度。

套塑

成缆就是将若干根紧套光纤、松套光纤、光纤束或带状光纤与加强件、阻水材料、包扎带等元件按照一定规则绞合制成中心管式、层绞式或骨架式结构光缆缆芯一个工