光纤及光缆基础知识培训.ppt

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1、目目 录录 光纤光纤 光缆光缆1 光通信史光通信史光通信史光通信史 光纤通信原理光纤通信原理光纤通信原理光纤通信原理 光纤的结构光纤的结构光纤的结构光纤的结构光光 纤纤 光纤的分类光纤的分类光纤的分类光纤的分类 光纤的基本参数光纤的基本参数光纤的基本参数光纤的基本参数 光纤的制造方法光纤的制造方法光纤的制造方法光纤的制造方法 光纤的演变光纤的演变光纤的演变光纤的演变2光通信史光通信史 广义的光通信：存在于我们的日常生活中广义的光通信：存在于我们的日常生活中广义的光通信：存在于我们的日常生活中广义的光通信：存在于我们的日常生活中，无无无无处不在处不在处不在处不在，无时不在。，无时不在。，无时不在

2、。，无时不在。旅游、观光旅游、观光旅游、观光旅游、观光电影电影电影电影、电视电视电视电视 狭义的光通信：是指人类有意识地利用光作为狭义的光通信：是指人类有意识地利用光作为狭义的光通信：是指人类有意识地利用光作为狭义的光通信：是指人类有意识地利用光作为传递信息的手段。传递信息的手段。传递信息的手段。传递信息的手段。古代的烽火台古代的烽火台古代的烽火台古代的烽火台现代的交通信号灯、航海灯塔等等现代的交通信号灯、航海灯塔等等现代的交通信号灯、航海灯塔等等现代的交通信号灯、航海灯塔等等3光通信史光通信史法国人法国人法国人法国人Claude Claude Chappe Chappe 第一个第一个第一个第

3、一个建立光建立光建立光建立光电报系电报系电报系电报系统。统。统。统。1790美国人美国人美国人美国人Alexander Alexander GrahamGrahamBellBell 发明了发明了发明了发明了光电话。光电话。光电话。光电话。1880人类发人类发人类发人类发明了新明了新明了新明了新的光源的光源的光源的光源 ：激光。：激光。：激光。：激光。1958华裔科华裔科华裔科华裔科学家：学家：学家：学家：高锟博高锟博高锟博高锟博士从理士从理士从理士从理论上预论上预论上预论上预言言言言玻璃玻璃玻璃玻璃纤维是纤维是纤维是纤维是理想的理想的理想的理想的光波导。光波导。光波导。光波导。1966康宁公康

4、宁公康宁公康宁公司成功司成功司成功司成功开发出开发出开发出开发出衰减小衰减小衰减小衰减小于于于于20dB/k20dB/kmm的商的商的商的商用光纤。用光纤。用光纤。用光纤。1970光通信史上的几个里程碑光通信史上的几个里程碑4f10km1km100m10m1m1cm1dm105m100km107m010Hz100Hz1k10k100k1M10M100M1G10G1cm100m1mm10m100nm1m10nm1nm100pm10pm1pm10G100G1T10T100T1015T1017T1016T1019T1018T1020T1.6m1.5m1.3m1.4m1.1m1.2m1m900nm80

5、0nm700nm500nm600nm400nm红外线紫外线X射线伽玛射线光纤应用范围无线电电视卫星LWKWMWUKWdmcm高频微波低频交流电直流电微波可见光光纤通信原理光纤通信原理5光纤通信原理光纤通信原理光信号6发发发发 射射射射接接接接 收收收收接接接接 收收收收发发发发 射射射射通信系统的原理框图通信系统的原理框图传输线路传输线路传输线路传输线路光光光光光光光光光光光光光光光光信号信号信号信号处理处理处理处理信号信号信号信号处理处理处理处理光纤通信原理光纤通信原理7线路线路线路线路中继中继中继中继线路线路线路线路中继中继中继中继传输线路的基本组成传输线路的基本组成传输介质传输介质传输介

6、质传输介质传输介质传输介质传输介质传输介质传输介质传输介质线路中继线路中继线路中继线路中继光纤通信原理光纤通信原理8入射光线入射光线反射光线反射光线入射光线入射光线1 1=2传输介质：光纤传输介质：光纤光的反射和折射定律光的反射和折射定律 光在传输过程中，在两种不同的传输介质的界面将产生以下行为：光在传输过程中，在两种不同的传输介质的界面将产生以下行为：一部分入射光将被反射一部分入射光将被反射 一部分入射光将进入第二种介质，产生折射一部分入射光将进入第二种介质，产生折射介质介质1 折射率折射率n1介质介质2 折射率折射率n2 2n1Sin 1=n2Sin 2介质介质1 折射率折射率n1介质介质

7、2 折射率折射率n2 12折射光线折射光线光纤通信原理光纤通信原理9折射率折射率折射率折射率 n n n n光在真空中的传播速度光在真空中的传播速度光在真空中的传播速度光在真空中的传播速度/光在该介质中的传播速度光在该介质中的传播速度光在该介质中的传播速度光在该介质中的传播速度全反射：全反射：全反射：全反射：当当当当n n1 1nn2 2时，随着入射角的不断增加，当入射角达到某一值时，折射角达到时，随着入射角的不断增加，当入射角达到某一值时，折射角达到时，随着入射角的不断增加，当入射角达到某一值时，折射角达到时，随着入射角的不断增加，当入射角达到某一值时，折射角达到9090o oC C，我们把

8、此时的入射角称为临界角我们把此时的入射角称为临界角我们把此时的入射角称为临界角我们把此时的入射角称为临界角 0 0 。当入射角大于临界角时，将发生全反射。当入射角大于临界角时，将发生全反射。当入射角大于临界角时，将发生全反射。当入射角大于临界角时，将发生全反射。介质介质1介质介质2根据折射定律，我根据折射定律，我根据折射定律，我根据折射定律，我们可以求出临界角，们可以求出临界角，们可以求出临界角，们可以求出临界角，此时此时此时此时 2 29090o o。即。即。即。即n n1 1SinSin 0 0=n=n2 2Sin90Sin90o o所以所以所以所以 Sin Sin 0 0=n=n2 2/

9、n/n1 1光纤通信原理光纤通信原理传输介质：光纤传输介质：光纤10 包层包层 n2纤芯纤芯 n1包层包层 n2光纤通信正是利用了全反射原理，当光的注入角光纤通信正是利用了全反射原理，当光的注入角光纤通信正是利用了全反射原理，当光的注入角光纤通信正是利用了全反射原理，当光的注入角满足一定条件时，光便能在光纤满足一定条件时，光便能在光纤满足一定条件时，光便能在光纤满足一定条件时，光便能在光纤(光波导光波导光波导光波导)内形成内形成内形成内形成全反射，从而达到长距离传输的目的。全反射，从而达到长距离传输的目的。全反射，从而达到长距离传输的目的。全反射，从而达到长距离传输的目的。光纤中光纤中心轴线心

10、轴线 090-0空气空气 n0 1传输介质：光纤传输介质：光纤光纤通信原理光纤通信原理11包包 层层光纤的结构光纤的结构纤芯纤芯涂涂涂涂层层层层12按材料分类：按材料分类：二氧化硅系光纤二氧化硅系光纤二氧化硅系光纤二氧化硅系光纤 多组份光纤多组份光纤多组份光纤多组份光纤 塑料光纤塑料光纤塑料光纤塑料光纤光纤的分类光纤的分类13 用于通信，如：光缆用于通信，如：光缆用于通信，如：光缆用于通信，如：光缆 用于传感器，如：光纤陀螺用于传感器，如：光纤陀螺用于传感器，如：光纤陀螺用于传感器，如：光纤陀螺 用于传输图像，如：内窥镜用于传输图像，如：内窥镜用于传输图像，如：内窥镜用于传输图像，如：内窥镜

11、其它用途，如用于传输能量其它用途，如用于传输能量其它用途，如用于传输能量其它用途，如用于传输能量按用途分类：按用途分类：光纤的分类光纤的分类14光纤的分类光纤的分类按传输模式分类：按传输模式分类：多模光纤：根据电磁波的传播理论，通过解麦克斯韦方程，多模光纤：根据电磁波的传播理论，通过解麦克斯韦方程，多模光纤：根据电磁波的传播理论，通过解麦克斯韦方程，多模光纤：根据电磁波的传播理论，通过解麦克斯韦方程，可以求出光波在该类光纤中是以多种模式可以求出光波在该类光纤中是以多种模式可以求出光波在该类光纤中是以多种模式可以求出光波在该类光纤中是以多种模式(振动状振动状振动状振动状 态态态态)向前传播的。它

12、包括向前传播的。它包括向前传播的。它包括向前传播的。它包括LPLP0101、LPLP1111、LPLP0202、LPLP1212、LP LP2121、LPLP2222等等。等等。等等。等等。单模光纤：光波在该类光纤中只以基模单模光纤：光波在该类光纤中只以基模单模光纤：光波在该类光纤中只以基模单模光纤：光波在该类光纤中只以基模LPLP0101的振动方式向前的振动方式向前的振动方式向前的振动方式向前 传播。传播。传播。传播。aarEaarELP01LP11LP0215多模光纤多模光纤多模光纤多模光纤单模光纤单模光纤单模光纤单模光纤按传输模式分类：按传输模式分类：光纤的分类光纤的分类16 几何尺寸参

13、数几何尺寸参数 光学及传输特性参数光学及传输特性参数 机械特性参数机械特性参数光纤的基本参数光纤的基本参数 环境特性参数环境特性参数17几何尺寸参数几何尺寸参数dxdyR R光纤的基本参数光纤的基本参数 纤芯直径纤芯直径纤芯直径纤芯直径 纤芯纤芯纤芯纤芯/包层同心度偏差包层同心度偏差包层同心度偏差包层同心度偏差 包层外径包层外径包层外径包层外径(d=d(d=dx x+d+dy y/2)/2)包层不圆度包层不圆度包层不圆度包层不圆度(|(|d dmaxmax-d-dminmin|/d|/d)涂层外径涂层外径涂层外径涂层外径 包层包层包层包层/涂层同心度偏差涂层同心度偏差涂层同心度偏差涂层同心度偏

14、差 光纤翘曲度光纤翘曲度光纤翘曲度光纤翘曲度R R18光纤几何尺寸参数典型值光纤几何尺寸参数典型值光纤几何尺寸参数典型值光纤几何尺寸参数典型值 纤芯直径纤芯直径纤芯直径纤芯直径(多模光纤多模光纤多模光纤多模光纤)：纤芯直径纤芯直径纤芯直径纤芯直径(单模光纤单模光纤单模光纤单模光纤)：纤芯纤芯纤芯纤芯/包层同心度：包层同心度：包层同心度：包层同心度：包层外径：包层外径：包层外径：包层外径：包层不圆度：包层不圆度：包层不圆度：包层不圆度：涂层外径：涂层外径：涂层外径：涂层外径：包层包层包层包层/涂层同心度：涂层同心度：涂层同心度：涂层同心度：62.5/5062.5/50 mm8 81010 mm

15、1.01.0 mm125125 mm 1 1 mm 1%1%245245 mm 5 5 mm 1212 mm 光纤翘曲度：光纤翘曲度：光纤翘曲度：光纤翘曲度：4m4m光纤的基本参数光纤的基本参数19光纤的基本参数光纤的基本参数几何尺寸的精度对光纤的影响几何尺寸的精度对光纤的影响几何尺寸的精度对光纤的影响几何尺寸的精度对光纤的影响光纤的接续损耗光纤的接续损耗光纤的接续损耗光纤的接续损耗光纤的光纤的光纤的光纤的PMDPMD值值值值 20 光纤纤芯光纤纤芯 光纤芯径光纤芯径 8 m，错位错位 2 m 导致导致 0.7 db衰减衰减 纤芯轴向夹角纤芯轴向夹角 纤芯有纤芯有 1 夹角，导致夹角，导致 0

16、.45 dB 接头损耗接头损耗 光纤端面倾斜光纤端面倾斜 倾角倾角 1 时，导致时，导致 0.2 dB 接头损耗接头损耗 光纤芯径不同光纤芯径不同 芯径相差芯径相差 10%，损耗增加，损耗增加 0.01 dB光缆接续光缆接续 光纤对接续影响光纤对接续影响 21如果光纤芯径 8 m，错位 2 m 导致 0.7 db衰减如果要求接头损耗 0.1 dB，纤芯错位一定要 0.8 m 2 m 光纤纤芯：光纤纤芯：光纤光纤1光纤光纤2光缆接续光缆接续 22纤芯有纤芯有 1 夹角，导致夹角，导致 0.45 dB 接头损耗接头损耗如果要求接头损耗如果要求接头损耗 0.1 dB，纤芯夹角应，纤芯夹角应 材料色散

17、材料色散结构色散结构色散对于多模光纤，可以通过设计合理纤折射率分布对于多模光纤，可以通过设计合理纤折射率分布大大大大减小模式色散。减小模式色散。34光学及传输特性参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数光纤的基本参数光纤的基本参数模式色散：传输常数随传输模的不同而变化。模式色散：传输常数随传输模的不同而变化。模式色散：传输常数随传输模的不同而变化。模式色散：传输常数随传输模的不同而变化。模式色散只发生在多模光纤上。模式色散只发生在多模光纤上。模式色散只发生在多模光纤上。模式色散只发生在多模光纤上。R Rn nR Rn n阶跃折射率分阶跃折射率分阶跃折射率分阶跃折射率分布的多模

18、光纤布的多模光纤布的多模光纤布的多模光纤渐变折射率分渐变折射率分渐变折射率分渐变折射率分布的多模光纤布的多模光纤布的多模光纤布的多模光纤35光学及传输特性参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数光纤的基本参数光纤的基本参数材料色散：由于材料的折射率随波长变化而材料色散：由于材料的折射率随波长变化而材料色散：由于材料的折射率随波长变化而材料色散：由于材料的折射率随波长变化而 导致的传输常数的变化。导致的传输常数的变化。导致的传输常数的变化。导致的传输常数的变化。36包层包层n2包层包层n2纤芯纤芯n1光学及传输特性参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数光纤的

19、基本参数光纤的基本参数波导色散：由于波导结构引起的传输常数的波导色散：由于波导结构引起的传输常数的波导色散：由于波导结构引起的传输常数的波导色散：由于波导结构引起的传输常数的 变化。变化。变化。变化。1 2材料材料材料材料色散色散色散色散波导波导波导波导色散色散色散色散3884-401200-818001400150016001700132nm1非色散位移光纤2色散位移光纤3色散平坦光纤4 非零色散位移光纤nm.kmps不同光纤的色散曲不同光纤的色散曲线线光纤的基本参数光纤的基本参数4D39弯曲损耗：弯曲损耗：宏弯损耗宏弯损耗宏弯损耗宏弯损耗：是指光纤在以远远大于光纤外径的曲率半径是指光纤在以

20、远远大于光纤外径的曲率半径是指光纤在以远远大于光纤外径的曲率半径是指光纤在以远远大于光纤外径的曲率半径 弯曲时，所引入的附加损耗。弯曲时，所引入的附加损耗。弯曲时，所引入的附加损耗。弯曲时，所引入的附加损耗。微弯损耗微弯损耗微弯损耗微弯损耗：是指光纤受到不均匀应力的作用，光纤轴产是指光纤受到不均匀应力的作用，光纤轴产是指光纤受到不均匀应力的作用，光纤轴产是指光纤受到不均匀应力的作用，光纤轴产 生的微小不规则弯曲所引入的附加损耗。生的微小不规则弯曲所引入的附加损耗。生的微小不规则弯曲所引入的附加损耗。生的微小不规则弯曲所引入的附加损耗。光纤的基本参数光纤的基本参数光学及传输特性参数光学及传输特性

21、参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数40偏振模色散：偏振模色散：偏振模色散：偏振模色散：基模包含两个正交的矢量，这两个偏振矢量在传播基模包含两个正交的矢量，这两个偏振矢量在传播基模包含两个正交的矢量，这两个偏振矢量在传播基模包含两个正交的矢量，这两个偏振矢量在传播过程中会产生时延差，从而引入偏振模色散过程中会产生时延差，从而引入偏振模色散过程中会产生时延差，从而引入偏振模色散过程中会产生时延差，从而引入偏振模色散光纤的基本参数光纤的基本参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数光学及传输特性参数41光学及传输特性参数典型值光学及传输特性参数典型值光学及传输特性参数典型值光学

22、及传输特性参数典型值 衰减系数：衰减系数：衰减系数：衰减系数：色散系数：色散系数：色散系数：色散系数：截止波长：截止波长：截止波长：截止波长：弯曲损耗：弯曲损耗：弯曲损耗：弯曲损耗：偏振模色散：偏振模色散：偏振模色散：偏振模色散：1310nm1310nm波长处：波长处：波长处：波长处：0.36dB/km0.36dB/km1550nm1550nm波长处：波长处：波长处：波长处：0.22dB/km0.22dB/km1310nm1310nm波长处：波长处：波长处：波长处：0ps/(nmkm)0ps/(nmkm)1550nm1550nm波长处：波长处：波长处：波长处：18ps/(nmkm)18ps/(

23、nmkm)cccc 1260nm1260nm以以以以75mm75mm为直径松绕为直径松绕为直径松绕为直径松绕100100圈圈圈圈1550nm1550nm波长处附加衰减：波长处附加衰减：波长处附加衰减：波长处附加衰减：0.05dB0.05dBPMDPMD 0.2ps/(km)0.2ps/(km)1/21/2 模场直径：模场直径：模场直径：模场直径：1310nm:8-101310nm:8-10 m;1550nm:9-m;1550nm:9-1111 mm光纤的基本参数光纤的基本参数42机械特性参数机械特性参数机械特性参数机械特性参数 光纤筛选应力水平光纤筛选应力水平光纤筛选应力水平光纤筛选应力水平

24、光纤抗张强度光纤抗张强度光纤抗张强度光纤抗张强度 光纤动态疲劳参数光纤动态疲劳参数光纤动态疲劳参数光纤动态疲劳参数 光纤静态疲劳参数光纤静态疲劳参数光纤静态疲劳参数光纤静态疲劳参数筛选应力：筛选应力：筛选应力：筛选应力：0.69GPa0.69GPa持续时间：持续时间：持续时间：持续时间：1s1s典型值：典型值：典型值：典型值：500kpsi500kpsin nd d 20 20n ns s 20 20光纤的基本参数光纤的基本参数43 光纤温度衰减特性光纤温度衰减特性光纤温度衰减特性光纤温度衰减特性 光纤浸水性能光纤浸水性能光纤浸水性能光纤浸水性能 光纤老化性能光纤老化性能光纤老化性能光纤老化性

25、能环境性能参数环境性能参数环境性能参数环境性能参数-60-60o oC+85C+85o oC C下附加衰减：下附加衰减：下附加衰减：下附加衰减：0.05dB/km 0.05dB/km2323o oC C下，浸水下，浸水下，浸水下，浸水1414天后附加衰天后附加衰天后附加衰天后附加衰 减：减：减：减：0.05dB/km0.05dB/km 温度湿度衰减特性温度湿度衰减特性温度湿度衰减特性温度湿度衰减特性-10-10o oC+85C+85o oC C，98%RH98%RH下附下附下附下附加衰减：加衰减：加衰减：加衰减：0.05dB/km 0.05dB/km8585o oC C下老化一个月后附加衰下老

26、化一个月后附加衰下老化一个月后附加衰下老化一个月后附加衰 减：减：减：减：0.05dB/km0.05dB/km光纤的基本参数光纤的基本参数44制造光纤的基本化学反应式如下：制造光纤的基本化学反应式如下：制造光纤的基本化学反应式如下：制造光纤的基本化学反应式如下：SiClSiCl4 4+O+O2 2=SiO=SiO2 2+2Cl+2Cl2 2 GeClGeCl4 4+O+O2 2=GeO=GeO2 2+2Cl+2Cl2 2其工艺流程如下：其工艺流程如下：其工艺流程如下：其工艺流程如下：制棒制棒制棒制棒脱水脱水脱水脱水烧缩烧缩烧缩烧缩抛光抛光抛光抛光拉丝拉丝拉丝拉丝筛选、复绕筛选、复绕筛选、复绕筛

27、选、复绕光纤的制造方法光纤的制造方法45根据预制棒生产方式的不同，光纤制造方根据预制棒生产方式的不同，光纤制造方根据预制棒生产方式的不同，光纤制造方根据预制棒生产方式的不同，光纤制造方法可分为以下四种：法可分为以下四种：法可分为以下四种：法可分为以下四种：改进的化学气相沉积法改进的化学气相沉积法改进的化学气相沉积法改进的化学气相沉积法(MCVD)(MCVD)等离子激活化学气相沉积法等离子激活化学气相沉积法等离子激活化学气相沉积法等离子激活化学气相沉积法(PCVD)(PCVD)真空泵真空泵O2SiCl4GeCl4BBr3空腔谐振器空腔谐振器排气排气喷灯喷灯管子管子O2SiCl4GeCl4光纤的制

28、造方法光纤的制造方法46管外气相沉积法管外气相沉积法管外气相沉积法管外气相沉积法(OVD)(OVD)喷灯喷灯O2SiCl4GeCl4O2+H2多孔预制棒多孔预制棒喷灯喷灯O2SiCl4GeCl4O2+H2O2+H2多孔预制棒多孔预制棒轴向气相沉积法轴向气相沉积法轴向气相沉积法轴向气相沉积法(VAD)(VAD)光纤的制造方法光纤的制造方法47拉丝：拉丝：拉丝：拉丝：高洁净度高洁净度高洁净度高洁净度氮气保护氮气保护氮气保护氮气保护高速涂覆高速涂覆高速涂覆高速涂覆快速冷却快速冷却快速冷却快速冷却预制棒驱动机构预制棒驱动机构石墨炉石墨炉预制棒预制棒在线测径仪在线测径仪在线测径仪在线测径仪涂覆模涂覆模涂

29、覆模涂覆模UV固化炉固化炉UV固化炉固化炉收线盘收线盘光纤的制造方法光纤的制造方法48光纤的演变光纤的演变多模多模多模多模光纤光纤光纤光纤单模单模单模单模光纤光纤光纤光纤工作波长：工作波长：工作波长：工作波长：850850nmnm1310nm1310nm1550nm1550nm1310&1550nm1310&1550nm15301565/1625nm15301565/1625nm12601625nm12601625nm49单模光纤的演变单模光纤的演变单模光纤的演变单模光纤的演变G.652G.652光纤光纤光纤光纤G.653G.653光纤光纤光纤光纤G.654G.654光纤光纤光纤光纤G.655

30、G.655光纤光纤光纤光纤最成熟的单模光纤，但未把最小的衰减与最最成熟的单模光纤，但未把最小的衰减与最最成熟的单模光纤，但未把最小的衰减与最最成熟的单模光纤，但未把最小的衰减与最小的色散有效的结合在一起。小的色散有效的结合在一起。小的色散有效的结合在一起。小的色散有效的结合在一起。过渡性的单模光纤，通过对光纤的截止波长过渡性的单模光纤，通过对光纤的截止波长过渡性的单模光纤，通过对光纤的截止波长过渡性的单模光纤，通过对光纤的截止波长进行位移而获得极低的衰减。进行位移而获得极低的衰减。进行位移而获得极低的衰减。进行位移而获得极低的衰减。过渡性的单模光纤，把零色散点移到了衰减过渡性的单模光纤，把零色

31、散点移到了衰减过渡性的单模光纤，把零色散点移到了衰减过渡性的单模光纤，把零色散点移到了衰减最小的波长。最小的波长。最小的波长。最小的波长。一种新型的单模光纤，把最小的衰减与小的一种新型的单模光纤，把最小的衰减与小的一种新型的单模光纤，把最小的衰减与小的一种新型的单模光纤，把最小的衰减与小的色散结合在一起。色散结合在一起。色散结合在一起。色散结合在一起。光纤的演变光纤的演变50ITU-T G.652ITU-T G.652光纤光纤光纤光纤短距离大容量传输系统短距离大容量传输系统短距离大容量传输系统短距离大容量传输系统A A类类类类G.652G.652光纤光纤光纤光纤B B类类类类G.652G.65

32、2光纤光纤光纤光纤C C类类类类G.652G.652光纤光纤光纤光纤普通容量传输系统普通容量传输系统普通容量传输系统普通容量传输系统高速率传输系统高速率传输系统高速率传输系统高速率传输系统(10Gb/s)(10Gb/s)粗波分复用传输系统粗波分复用传输系统粗波分复用传输系统粗波分复用传输系统G.652G.652光纤的特点光纤的特点光纤的特点光纤的特点最成熟的一种单模光纤最成熟的一种单模光纤最成熟的一种单模光纤最成熟的一种单模光纤最小的衰减窗口与最小最小的衰减窗口与最小最小的衰减窗口与最小最小的衰减窗口与最小色散窗口分离色散窗口分离色散窗口分离色散窗口分离光纤的演变光纤的演变51高速率大容量传输

33、系统高速率大容量传输系统高速率大容量传输系统高速率大容量传输系统ITU-T G.655ITU-T G.655光纤光纤光纤光纤长途陆地系统长途陆地系统长途陆地系统长途陆地系统长途海底系统长途海底系统长途海底系统长途海底系统城域网系统城域网系统城域网系统城域网系统如：如：如：如：CorningCorning的的的的LeafLeaf光纤，光纤，光纤，光纤，Lucent Lucent的的的的TrueWave RSTrueWave RS光纤光纤光纤光纤如：如：如：如：CorningCorning的的的的Submarine LeafSubmarine Leaf光纤光纤光纤光纤 Lucent Lucent的

34、的的的TrueWave XLTrueWave XL光纤光纤光纤光纤如：如：如：如：CorningCorning的的的的MetroCorMetroCor光纤光纤光纤光纤G.655G.655光纤的特点光纤的特点光纤的特点光纤的特点最新的一种单模光纤；充分利用最新的一种单模光纤；充分利用最新的一种单模光纤；充分利用最新的一种单模光纤；充分利用C/LC/L波段衰减小和其为波段衰减小和其为波段衰减小和其为波段衰减小和其为EDFAEDFA工作波段的工作波段的工作波段的工作波段的特点；较小的色散有利于高速传输，特点；较小的色散有利于高速传输，特点；较小的色散有利于高速传输，特点；较小的色散有利于高速传输，同

35、时又能有效抑制非线性效应同时又能有效抑制非线性效应同时又能有效抑制非线性效应同时又能有效抑制非线性效应光纤的演变光纤的演变52 光缆的设计光缆的设计光缆的设计光缆的设计 光缆的结构光缆的结构光缆的结构光缆的结构 光缆的制造光缆的制造光缆的制造光缆的制造 光缆的分类光缆的分类光缆的分类光缆的分类光光 缆缆 几种常用光缆几种常用光缆几种常用光缆几种常用光缆53目的：为光纤提供足够的保护目的：为光纤提供足够的保护目的：为光纤提供足够的保护目的：为光纤提供足够的保护正确设计光缆结构，精确控制光纤余长正确设计光缆结构，精确控制光纤余长正确设计光缆结构，精确控制光纤余长正确设计光缆结构，精确控制光纤余长光

36、缆设计中应着重考虑的问题光缆设计中应着重考虑的问题光缆设计中应着重考虑的问题光缆设计中应着重考虑的问题 避免光纤受到应力作用避免光纤受到应力作用避免光纤受到应力作用避免光纤受到应力作用消除光纤的宏弯与微弯损耗消除光纤的宏弯与微弯损耗消除光纤的宏弯与微弯损耗消除光纤的宏弯与微弯损耗解解解解 决决决决 之之之之 道道道道光缆的设计光缆的设计54层绞式光缆余长层绞式光缆余长层绞式光缆余长层绞式光缆余长由绞合节距确定由绞合节距确定由绞合节距确定由绞合节距确定中心束管式光缆中心束管式光缆中心束管式光缆中心束管式光缆余长由螺旋产生余长由螺旋产生余长由螺旋产生余长由螺旋产生光缆的设计光缆的设计55受张力时，

37、套管伸长。受张力时，套管伸长。受张力时，套管伸长。受张力时，套管伸长。Elongation of the tubes by tension.Elongation of the tubes by tension.Elongation of the tubes by tension.Elongation of the tubes by tension.低温状态下套管收缩。低温状态下套管收缩。低温状态下套管收缩。低温状态下套管收缩。Shrinkage of the tubes under low Shrinkage of the tubes under low Shrinkage of the tu

38、bes under low Shrinkage of the tubes under low temperaturetemperaturetemperaturetemperature光纤光纤光纤光纤/fibre/fibre/fibre/fibre理想的光纤位置。理想的光纤位置。理想的光纤位置。理想的光纤位置。Ideal fibre position.Ideal fibre position.Ideal fibre position.Ideal fibre position.光缆的设计光缆的设计56受张力时，受张力时，受张力时，受张力时，套管伸长。套管伸长。套管伸长。套管伸长。室温，室温，室温，

39、室温，无张力。无张力。无张力。无张力。低温状态下低温状态下低温状态下低温状态下套管收缩。套管收缩。套管收缩。套管收缩。光纤光纤光纤光纤光纤光纤光纤光纤光纤光纤光纤光纤 光缆的设计光缆的设计57按使用环境分类按使用环境分类按使用环境分类按使用环境分类室外光缆室外光缆室外光缆室外光缆 管道光缆管道光缆管道光缆管道光缆 架空光缆架空光缆架空光缆架空光缆 直埋光缆直埋光缆直埋光缆直埋光缆 水下光缆水下光缆水下光缆水下光缆 海底光缆海底光缆海底光缆海底光缆室内光缆室内光缆室内光缆室内光缆 数据光缆数据光缆数据光缆数据光缆 配线光缆配线光缆配线光缆配线光缆 设备光缆设备光缆设备光缆设备光缆 控制光缆控制光

40、缆控制光缆控制光缆 应急光缆应急光缆应急光缆应急光缆光缆的分类光缆的分类58按网络分类按网络分类按网络分类按网络分类长途干线网用光缆长途干线网用光缆长途干线网用光缆长途干线网用光缆连接各大城市，长度可达数千公里连接各大城市，长度可达数千公里连接各大城市，长度可达数千公里连接各大城市，长度可达数千公里光缆的分类光缆的分类59按网络分类按网络分类按网络分类按网络分类本地网用光缆本地网用光缆本地网用光缆本地网用光缆连接大城市及其周边地区，连接大城市及其周边地区，连接大城市及其周边地区，连接大城市及其周边地区，长度可达百公里以上长度可达百公里以上长度可达百公里以上长度可达百公里以上光缆的分类光缆的分类

41、60按网络分类按网络分类按网络分类按网络分类接入网用光缆接入网用光缆接入网用光缆接入网用光缆连接中心交换局与最终用户，连接中心交换局与最终用户，连接中心交换局与最终用户，连接中心交换局与最终用户，又称为通信的最后一公里。又称为通信的最后一公里。又称为通信的最后一公里。又称为通信的最后一公里。中心交换局中心交换局光缆光缆铜缆铜缆光网络单元光网络单元FTTCFTTBFTTH光缆的分类光缆的分类61按缆芯结构分类按缆芯结构分类按缆芯结构分类按缆芯结构分类 层绞式结构层绞式结构层绞式结构层绞式结构 中心管式结构中心管式结构中心管式结构中心管式结构 骨架式结构骨架式结构骨架式结构骨架式结构光缆的分类光缆

42、的分类62按光纤单元分类按光纤单元分类按光纤单元分类按光纤单元分类单纤光缆：单纤光缆：单纤光缆：单纤光缆：采用散纤或光纤束作为基本的光纤单元采用散纤或光纤束作为基本的光纤单元采用散纤或光纤束作为基本的光纤单元采用散纤或光纤束作为基本的光纤单元 可采用中心管式，层绞式或骨架式结构可采用中心管式，层绞式或骨架式结构可采用中心管式，层绞式或骨架式结构可采用中心管式，层绞式或骨架式结构 用于长途和本地网以及局间中继用于长途和本地网以及局间中继用于长途和本地网以及局间中继用于长途和本地网以及局间中继光纤带光缆：光纤带光缆：光纤带光缆：光纤带光缆：采用光纤带作为基本的光纤单元采用光纤带作为基本的光纤单元采

43、用光纤带作为基本的光纤单元采用光纤带作为基本的光纤单元 可采用中心管式，层绞式或骨架式结构可采用中心管式，层绞式或骨架式结构可采用中心管式，层绞式或骨架式结构可采用中心管式，层绞式或骨架式结构 用于接入网或局间中继用于接入网或局间中继用于接入网或局间中继用于接入网或局间中继光缆的分类光缆的分类63光缆的分类光缆的分类按敷设方式分类按敷设方式分类按敷设方式分类按敷设方式分类管道式光缆管道式光缆管道式光缆管道式光缆架空式光缆架空式光缆架空式光缆架空式光缆直埋式光缆直埋式光缆直埋式光缆直埋式光缆水底式光缆水底式光缆水底式光缆水底式光缆海底式光缆海底式光缆海底式光缆海底式光缆64光缆的分类光缆的分类按

44、特殊性分类按特殊性分类按特殊性分类按特殊性分类普通要求光缆普通要求光缆普通要求光缆普通要求光缆特殊要求光缆特殊要求光缆特殊要求光缆特殊要求光缆 全非金属光缆全非金属光缆全非金属光缆全非金属光缆 阻燃光缆阻燃光缆阻燃光缆阻燃光缆 防白蚁光缆防白蚁光缆防白蚁光缆防白蚁光缆65光缆的结构光缆的结构光缆的基本结构组成光缆的基本结构组成光缆的基本结构组成光缆的基本结构组成加强件加强件加强件加强件钢丝、钢丝、钢丝、钢丝、FRPFRP、芳纶等等、芳纶等等、芳纶等等、芳纶等等光纤单元光纤单元光纤单元光纤单元光纤、光纤束、光纤带光纤、光纤束、光纤带光纤、光纤束、光纤带光纤、光纤束、光纤带缆芯缆芯缆芯缆芯层绞式、

45、中心管、骨架层绞式、中心管、骨架层绞式、中心管、骨架层绞式、中心管、骨架护套护套护套护套铝塑、钢塑、钢丝护套铝塑、钢塑、钢丝护套铝塑、钢塑、钢丝护套铝塑、钢塑、钢丝护套66上上上上 色色色色在无色的一次涂覆光纤外着上一层颜色，以便于在无色的一次涂覆光纤外着上一层颜色，以便于在无色的一次涂覆光纤外着上一层颜色，以便于在无色的一次涂覆光纤外着上一层颜色，以便于识别不同的光纤。按照国际标准，共有识别不同的光纤。按照国际标准，共有识别不同的光纤。按照国际标准，共有识别不同的光纤。按照国际标准，共有1212种标准种标准种标准种标准颜色，分别为：颜色，分别为：颜色，分别为：颜色，分别为：兰、桔、绿、棕、灰

46、、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿兰、桔、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿兰、桔、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿兰、桔、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、紫、粉红、青绿光缆的制造光缆的制造67束束束束 纤纤纤纤当同一套管中的光纤数目超过当同一套管中的光纤数目超过当同一套管中的光纤数目超过当同一套管中的光纤数目超过1212根时，须采用根时，须采用根时，须采用根时，须采用不同颜色的纱线把一定数量不同颜色的光纤不同颜色的纱线把一定数量不同颜色的光纤不同颜色的纱线把一定数量不同颜色的光纤不同颜色的纱线把一定数量不同颜色的光纤(不超过不超过不超过不超过1212根根根根)扎成一束，以便光纤于

47、识别扎成一束，以便光纤于识别扎成一束，以便光纤于识别扎成一束，以便光纤于识别光缆的制造光缆的制造68成成成成 带带带带12121212芯光纤带芯光纤带芯光纤带芯光纤带 针对需要极大芯数光缆的应用，先把一定数量针对需要极大芯数光缆的应用，先把一定数量针对需要极大芯数光缆的应用，先把一定数量针对需要极大芯数光缆的应用，先把一定数量的光纤通过成带工序制成光纤带，再以光纤带的光纤通过成带工序制成光纤带，再以光纤带的光纤通过成带工序制成光纤带，再以光纤带的光纤通过成带工序制成光纤带，再以光纤带为基本单元制成光缆，以提高光缆的封装密度。为基本单元制成光缆，以提高光缆的封装密度。为基本单元制成光缆，以提高光

48、缆的封装密度。为基本单元制成光缆，以提高光缆的封装密度。光缆的制造光缆的制造69套套套套 塑塑塑塑在光纤外挤上一层套管，并使光纤松驰地置在光纤外挤上一层套管，并使光纤松驰地置在光纤外挤上一层套管，并使光纤松驰地置在光纤外挤上一层套管，并使光纤松驰地置于套管中，套管内填充胶状的油膏。于套管中，套管内填充胶状的油膏。于套管中，套管内填充胶状的油膏。于套管中，套管内填充胶状的油膏。光缆的制造光缆的制造70成成成成 缆缆缆缆把一定数量的松套管以一定的节距绞在中把一定数量的松套管以一定的节距绞在中把一定数量的松套管以一定的节距绞在中把一定数量的松套管以一定的节距绞在中心加强件上以制成层绞式光缆的缆芯心加

49、强件上以制成层绞式光缆的缆芯心加强件上以制成层绞式光缆的缆芯心加强件上以制成层绞式光缆的缆芯光缆的制造光缆的制造71护护护护 套套套套架空、管道式光缆架空、管道式光缆直埋式光缆直埋式光缆水下光缆水下光缆根据运用环境的不同，分别在缆芯上加上金属挡根据运用环境的不同，分别在缆芯上加上金属挡根据运用环境的不同，分别在缆芯上加上金属挡根据运用环境的不同，分别在缆芯上加上金属挡潮层或金属铠装层或非金属加强层以及内外护套潮层或金属铠装层或非金属加强层以及内外护套潮层或金属铠装层或非金属加强层以及内外护套潮层或金属铠装层或非金属加强层以及内外护套光缆的制造光缆的制造72几种常用的光缆几种常用的光缆中心加强钢

50、丝中心加强钢丝central steel wire双层松套管双层松套管 double layer buffer tube填充纤膏填充纤膏filling compound包带包带wrapping tape阻水油膏阻水油膏flooding compound双面涂塑铝带双面涂塑铝带aluminum tapePE外护套外护套PE jacket光缆型号：光缆型号：GYTA 2-216使用场合：管道、架空使用场合：管道、架空73几种常用的光缆几种常用的光缆中心加强钢丝中心加强钢丝central steel wire双层松套管双层松套管 double layer buffer tube填充纤膏填充纤膏fil