第2章光通信工程讲义精选文档.ppt

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1、第第2章光通信工程讲义章光通信工程讲义本讲稿第一页，共四十五页2.1 光缆的种类、结构、型号及端别光缆的种类、结构、型号及端别2.1.1 常用光缆的分类常用光缆的分类1按缆芯结构分光光缆缆可可分分为为层层绞绞式式光光缆缆、中中心心管管式式光光缆和骨架式光缆。缆和骨架式光缆。本讲稿第二页，共四十五页2按线路敷设方式分光光缆缆可可分分为为架架空空光光缆缆、管管道道管管缆缆、直直埋光缆、隧道光缆和水底光缆。埋光缆、隧道光缆和水底光缆。3按缆中光纤状态分光光缆缆可可分分为为松松套套光光纤纤光光缆缆、半半松松半半紧紧光纤光缆和紧套光纤光缆。光纤光缆和紧套光纤光缆。本讲稿第三页，共四十五页4按使用环境与场

2、合分按使用环境与场合分根根据据使使用用环环境境与与场场合合光光缆缆主主要要分分为为室室外光缆、室内光缆及特种光缆三大类。外光缆、室内光缆及特种光缆三大类。5按网络层次分按网络层次分光光缆缆可可分分为为长长途途光光缆缆、市市内内光光缆缆、接接入网光缆入网光缆。本讲稿第四页，共四十五页2.1.2 光缆结构中所用材料及其性能光光缆缆是是由由光光纤纤、高高分分子子材材料料、金金属属塑塑料料复复合合带带及及金金属属加加强强件件等等共共同同构构成成的的光光信息传输介质。信息传输介质。图图2.1所所示示的的是是所所用用材材料料种种类类最最多多的的GYTY53333层层绞绞式式钢钢带带纵纵包包双双层层钢钢丝丝

3、铠铠装光缆的横截面图。装光缆的横截面图。本讲稿第五页，共四十五页图2.1 层绞式钢带纵包双层钢丝铠装光缆结构图 本讲稿第六页，共四十五页除除了了光光纤纤外外，构构成成光光缆缆的的材材料料可可分分为为三三大大类类。（1）高高分分子子材材料料：松松套套管管材材料料、聚聚乙乙烯烯护护套套料料、无无卤卤阻阻燃燃护护套套料料、聚聚乙乙烯烯绝绝缘缘料料、阻阻水水油油膏膏、阻阻水水带带、聚聚酯酯带带。（2）金金属属塑塑料料复复合合带带：钢钢塑塑复复合合带带、铝铝塑塑复复合合带带。（3）中中心心加加强强件件：磷磷化化钢钢丝丝、不锈钢丝、玻璃钢圆棒等。不锈钢丝、玻璃钢圆棒等。本讲稿第七页，共四十五页2.1.3

4、常用光缆的结构1室外光缆室外光缆（1）层绞式光缆）层绞式光缆层层绞绞式式光光缆缆结结构构如如图图2.2所所示示，是是由由多多根根二二次次被被覆覆光光纤纤松松套套管管（或或部部分分填填充充绳绳）绕中心金属加强件绞合成圆整的缆芯。绕中心金属加强件绞合成圆整的缆芯。本讲稿第八页，共四十五页图2.2 层绞式光缆结构 本讲稿第九页，共四十五页（2）中心管式光缆）中心管式光缆如如图图2.3所所示示，中中心心管管式式光光缆缆是是由由一一根根二二次次光光纤纤松松套套管管或或螺螺旋旋形形光光纤纤松松套套管管，无无绞绞合合直直接接放放在在缆缆的的中中心心位位置置，纵纵包包阻阻水水带带和和双双面面涂涂塑塑钢钢（铝铝

5、）带带，两两根根平平行行加加强强圆圆磷磷化化碳碳钢钢丝丝或或玻玻璃璃钢钢圆圆棒棒位位于于聚聚乙乙烯烯护护层层中组成的。中组成的。本讲稿第十页，共四十五页图2.3 中心管式光缆结构 本讲稿第十一页，共四十五页（3）骨架式光缆）骨架式光缆骨骨架架式式光光缆缆在在国国内内仅仅限限于于干干式式光光纤纤带带光光缆缆，即即将将光光纤纤带带以以矩矩阵阵形形式式置置于于U型型螺螺旋旋骨骨架架槽槽或或SZ螺螺旋旋骨骨架架槽槽中中，阻阻水水带带以以绕绕包包方方式式缠缠绕绕在在骨骨架架上上，使使骨骨架架与与阻阻水水带带形形成一个封闭的腔体（如图成一个封闭的腔体（如图2.4所示）。所示）。本讲稿第十二页，共四十五页图

6、2.4 骨架式光缆结构 本讲稿第十三页，共四十五页2室内光缆室内光缆室内光缆可分为三种类型：室内光缆可分为三种类型：（1）多用途室内光缆）多用途室内光缆多多用用途途室室内内光光缆缆的的结结构构设设计计是是按按照照各各种室内所用场所的需要而定的。种室内所用场所的需要而定的。（2）分支光缆）分支光缆为为终终接接和和维维护护，分分支支光光缆缆便便于于各各光光纤纤的独立布线或分支布线。的独立布线或分支布线。本讲稿第十四页，共四十五页（3）互连光缆）互连光缆互互连连光光缆缆是是为为布布线线系系统统进进行行语语音音、数数据据、视视频频图图像像传传输输设设备备互互连连所所设设计计的的光光缆缆。使使用用的的是

7、是单单纤纤和和双双纤纤结结构构。这这种种光光缆缆连连接接容容易易，在在楼楼内内布布线线中中它它们们可可用用作作跳跳线线，如如图图2.7、图、图2.8所示。所示。本讲稿第十五页，共四十五页图2.7 单纤互连光缆 图2.8 双纤互连光缆 本讲稿第十六页，共四十五页3特种光缆特种光缆（1）电力光缆）电力光缆电电力力光光缆缆是是指指用用于于高高压压电电力力通通信信系系统统的光缆以及铁路通信网络的光电综合光缆。的光缆以及铁路通信网络的光电综合光缆。电电力力光光缆缆主主要要有有全全介介质质自自承承式式光光缆缆（ADSS）和和 光光 纤纤 复复 合合 地地 线线 光光 缆缆（OPGW）和缠绕光缆三种类型。和

8、缠绕光缆三种类型。本讲稿第十七页，共四十五页 全介质自承式光缆全介质自承式光缆全全介介质质自自承承式式光光缆缆（ADSS）采采用用全介质结构全介质结构。典典型型的的ADSS光光缆缆的的横横截截面面如如图图2.9所示。所示。本讲稿第十八页，共四十五页图2.9 全介质自承式光缆（ADSS）结构 本讲稿第十九页，共四十五页 光纤复合地线光缆光纤复合地线光缆（OPGW）光光纤纤复复合合地地线线光光缆缆分分为为两两种种基基本本结结构构：光光纤纤既既可可置置于于中中心心管管内内，又又可可放放入入绞绞合合的的多多纤纤金金属属管管内内。成成束束的的光光纤纤放放入入中中心心管管内内，铠铠装装既既可可由由双双层层

9、铝铝合合金金线线或或铝铝包包钢钢线线构构成成，又又可可由由单单层层组组合合金金属属线线构构成成。光光纤纤是是在在绞绞合合的的多多纤纤金金属属管管内内时时，这这些些金金属属可可取取代代内内层的一根或多根铠装线（见图层的一根或多根铠装线（见图2.10）。）。本讲稿第二十页，共四十五页图2.10 光纤复合地线光缆（OPGW）本讲稿第二十一页，共四十五页 缠绕光缆缠绕光缆缠缠绕绕光光缆缆优优点点是是光光缆缆非非常常细细（约约10mm），缆缆内内不不需需要要特特别别强强硬硬的的加加强强构构件件，抗抗张张强强度度也也不不需需要要特特别别大大，因因为为它它是是靠靠地地线或相线导体来支承的。线或相线导体来支承

10、的。对对缠缠绕绕光光缆缆有有两两点点要要注注意意：一一是是光光缆缆用用材材必必需需选选用用具具有有耐耐高高温温特特性性的的；二二是是光光缆尺寸要小，重量要轻缆尺寸要小，重量要轻。本讲稿第二十二页，共四十五页（2）阻燃光缆）阻燃光缆无无卤卤阻阻燃燃光光缆缆的的结结构构型型式式包包括括层层绞绞式式、中中心心管管式式、骨骨架架式式或或室室内内软软光光缆缆，可可以以是是金金属属加加强强件件光光缆缆，也也可可以以是是非非金金属属加加强强光光缆缆。最最简简单单的的无无卤卤阻阻燃燃室室内内光光缆缆结结构构，如如图图2.11所示。所示。本讲稿第二十三页，共四十五页图2.11 无卤阻燃光缆结构 本讲稿第二十四页

11、，共四十五页（3）水底光缆）水底光缆由由于于敷敷设设时时短短期期拉拉力力大大，水水底底光光缆缆需需要要将将光光缆缆进进行行钢钢丝丝铠铠装装，以以便便提提供供足足够够的的抗拉强度。抗拉强度。如图如图2.12为水底光缆中的一种。为水底光缆中的一种。本讲稿第二十五页，共四十五页图2.12 648芯松套层绞式光缆（水底）本讲稿第二十六页，共四十五页2.1.4 光缆的型号1普通光缆的型号表示普通光缆的型号表示光缆的型号形式代号规格代号。光缆的型号形式代号规格代号。（1）光缆的形式代号如图）光缆的形式代号如图2.13所示所示本讲稿第二十七页，共四十五页图2.13 光缆型式的构成 本讲稿第二十八页，共四十五

12、页 分类的代号分类的代号 加强件的代号加强件的代号 缆芯和光缆派生结构特征代号缆芯和光缆派生结构特征代号 护套代号护套代号 外护层代号及意义见表外护层代号及意义见表2-1本讲稿第二十九页，共四十五页本讲稿第三十页，共四十五页（2）光纤规格代号）光纤规格代号光纤的规格由光纤数和光纤类别组成。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。光纤代号格式见图号联接。光纤代号格式见图2.14。本讲稿第三十一页，共四十五页图2.14 光纤规格的构成 本讲稿第三十二

13、页，共四十五页本讲稿第三十三页，共四十五页本讲稿第三十四页，共四十五页（3）光缆型号示例）光缆型号示例例例1 光缆型号为光缆型号为 GYTA53-12A1例例2 光缆型号为光缆型号为 GYDXTW-144B1例例3 光缆型号为光缆型号为 GJFBZY-12B1本讲稿第三十五页，共四十五页2OPGW（光纤复合地线光缆）代号光纤复合地线光缆）代号光光纤纤复复合合地地线线光光缆缆根根据据对对光光纤纤数数目目或或光光缆缆强强度度要要求求，设设有有中中心心管管式式和和层层绞绞式式两两种种结结构构，其其代代号号标标注注方方式式与与普普通通光光缆缆有有所所区别。区别。示例：示例：OPGW-2S128SM（A

14、A/AS）85/43-12.5本讲稿第三十六页，共四十五页本讲稿第三十七页，共四十五页2.1.5 光缆的端别及纤序光缆的端别及纤序光光纤纤纤纤序序排排列列主主要要有有下下列列几几种种方方式式（以下以（以下以A端截面为例）。端截面为例）。（1）以以红红、绿绿领领示示电电导导线线或或填填充充线线中中间间的的光光纤纤为为1纤纤，顺顺时时针针数数为为2#，3#，（2）以以红红、绿绿领领示示色色紧紧套套、松松套套（单单芯芯）、骨骨架架（单单芯芯），其其红红色色为为1纤纤，绿色为绿色为2#纤、顺时针数为纤、顺时针数为3#，4#，本讲稿第三十八页，共四十五页（3）以以红红、绿绿（或或蓝蓝、黄黄）领领示示色色

15、松松套套（双双芯芯），红红（或或蓝蓝）为为1管管，绿绿（或或黄黄）为为6管管，红红（或或蓝蓝）绿绿（或或黄黄）顺顺时时针计数，纤序为针计数，纤序为本讲稿第三十九页，共四十五页（4）以以蓝蓝、黄黄领领示示单单元元松松套套（6芯芯），蓝蓝色色为为一一单单元元（组组），黄黄色色为为二二单单元元组组，单元管内单元管内6芯光纤全色谱，纤序为芯光纤全色谱，纤序为本讲稿第四十页，共四十五页（5）示例）示例图2.15 钢带纵包层绞式光缆 本讲稿第四十一页，共四十五页2.1.6 光缆选型光缆选型公用通信网所用光缆的选型如表公用通信网所用光缆的选型如表2-4。本讲稿第四十二页，共四十五页本讲稿第四十三页，共四十五

16、页下下面面是是某某种种海海底底光光缆缆的的技技术术指指标标，供供参考。参考。光光缆缆缆缆芯芯的的直直径径：3mm（或或5mm，7mm）。）。第一层钢丝的根数：第一层钢丝的根数：816根。根。第二层钢丝的根数：第二层钢丝的根数：1624根。根。加加 两两 层层 钢钢 丝丝 后后 的的 光光 缆缆 外外 径径：9.5mm（或或12mm）。）。加加 钢钢 管管 后后 外外 径径：10.5mm（或或13mm）。）。本讲稿第四十四页，共四十五页 绝绝缘缘外外护护套套材材料料：低低密密度度聚聚乙乙烯烯（或高密度聚乙烯）。（或高密度聚乙烯）。外外 护护 套套 直直 径径：21 22mm（或或25mm）。）。海海缆缆在在空空气气中中的的重重量量：820kg/km（或或1 150kg/km）。）。抗抗张张强强度度（拉拉断断力力）：107 000N（或或140 000N）。）。允允许许压压力力：不不于于少少80Mpa（约约8 000m水深）。水深）。本讲稿第四十五页，共四十五页