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文檔簡(jiǎn)介

2.1光纖結(jié)構(gòu)和類型2.2光纖傳輸原理2.3光纖傳輸特征2.4

光纖制造工藝2.5

光纜第2章光纖和光纜返回主目錄浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第1頁第2章光纖和光纜2.1光纖結(jié)構(gòu)和類型纖芯:光能量傳輸通道。包層:為光傳輸提供反射面和光隔離以及機(jī)械保護(hù)作用。涂覆層:保護(hù)光纖不受水汽侵蝕和機(jī)械擦傷。普通為硅橡膠材料或聚丙乙烯。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第2頁圖2.1光纖外型n1>n2設(shè)纖芯和包層折射率分別為n1和n2,傳輸必要條件是n1>n2浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第3頁光纖分類1.按光纖制造材料不一樣分類依據(jù)制造材料不一樣,可分為石英光纖和塑料光纖。當(dāng)前通信用光纖主要是石英系光纖,成份是高純度石英玻璃。2、按光纖折射率分布不一樣分類依據(jù)折射率分布不一樣,光纖可分為階躍型光纖和漸變型光纖。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第4頁浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第5頁光纖分類3、按光纖傳輸模式分類模式:光纖能夠看成是導(dǎo)引電磁能量沿光纖長(zhǎng)度方向傳輸光波導(dǎo),被導(dǎo)電磁波稱為導(dǎo)波模式。多模光纖(MMF)單模光纖(SMF)。多模光纖:當(dāng)纖芯遠(yuǎn)大于光波波長(zhǎng)(約1um)時(shí),傳輸會(huì)存在多個(gè)傳輸模式,光纖稱為多模光纖。4、按工作波長(zhǎng)分類依據(jù)工作波長(zhǎng)不一樣,可分為短波長(zhǎng)光纖和長(zhǎng)波長(zhǎng)光纖。5.按照ITU-T提議分類為了使光纖含有統(tǒng)一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),國(guó)際電信聯(lián)盟——電信標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)(ITU-T)制訂了統(tǒng)一光纖標(biāo)準(zhǔn)(G標(biāo)準(zhǔn))。按照ITU-T關(guān)于光纖提議,能夠?qū)⒐饫w分為G.651光纖(多模漸變型光纖)、G.652光纖(標(biāo)準(zhǔn)單模光纖)、G.653光纖(色散位移光纖)、G.654光纖(衰減最小光纖)、G.655光纖(非零色散光纖)等。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第6頁三種基本類型突變型多模光纖(多模階躍折射率光纖)

漸變型多模光纖(多模漸變射率光纖)

單模光纖纖芯直徑2a=50~80μm,光線以折線形狀沿纖芯中心軸線方向傳輸,特點(diǎn)是信號(hào)畸變大。帶寬只有10~20MHz·km,普通用于小容量(8Mb/s以下)短距離(幾km以內(nèi))系統(tǒng)。

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第7頁在纖芯中心折射率最大為n1

,沿徑向r向外圍逐步變小,直到包層變?yōu)閚2。這種光纖普通纖芯直徑2a為50μm,光線以正弦形狀沿纖芯中心軸線方向傳輸,特點(diǎn)是信號(hào)畸變小。漸變型多模光纖帶寬可達(dá)1~2GHz·km,適合用于中等容量(34~140Mb/s)中等距離(10~20km)系統(tǒng)。

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第8頁折射率分布和階躍型光纖相同,纖芯直徑只有8~10μm,光線以直線形狀沿纖芯中心軸線方向傳輸。因?yàn)檫@種光纖只能傳輸一個(gè)模式(只傳輸主模),所以稱為單模光纖,其信號(hào)畸變很小。

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第9頁相對(duì)于單模光纖而言,階躍型光纖和漸變型光纖纖芯直徑都很大,能夠容納數(shù)百個(gè)模式,所以稱為多模光纖。

漸變型多模光纖和單模光纖,包層外徑2b都選取125μm。

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第10頁特種單模光纖

最有用若干經(jīng)典特種單模光纖橫截面結(jié)構(gòu)和折射率分布下列圖所表示:

(a)雙包層;(b)三角芯;(c)橢圓芯浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第11頁

雙包層光纖:

色散平坦光纖(DFF)適合用于波分復(fù)用系統(tǒng),這種系統(tǒng)能夠把傳輸容量提升幾倍到幾十倍。

色散移位光纖(DSF)超大容量超長(zhǎng)距離系統(tǒng)。使用于密集波分復(fù)用和孤子傳輸長(zhǎng)距離系統(tǒng)。

三角芯光纖:改進(jìn)色散移位光纖

橢圓芯光纖:

雙折射光纖或偏振保持光纖。提升接收靈敏度,增加傳輸距離。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第12頁企業(yè)名稱1998年1999年1998年-中國(guó)光纖生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)概況(單位為萬公里)武漢長(zhǎng)飛90180200410制棒能力于底到達(dá)千萬公里,是國(guó)內(nèi)僅有這一家能夠生產(chǎn)G.655光纖廠家,含有大規(guī)模生產(chǎn)多模和單模光纖能力。上海朗訊120170200240進(jìn)口預(yù)制棒生產(chǎn)單模光纖華新藤倉104580120進(jìn)口預(yù)制棒生產(chǎn)單模光纖特發(fā)信息6253540進(jìn)口預(yù)制棒生產(chǎn)單模光纖富通昭和0155080進(jìn)口預(yù)制棒生產(chǎn)單模光纖成都中住

4103070進(jìn)口預(yù)制棒生產(chǎn)單模光纖南京特恩馳53020進(jìn)口預(yù)制棒生產(chǎn)單模光纖西古3435少許制棒生產(chǎn)單模光纖其它2020--累計(jì)2334536031005自行研制預(yù)制棒拉絲能力約為46%浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第13頁2.2光纖傳輸原理描述光纖傳輸原理有兩種方法:(1)幾何光學(xué)射線法(適合用于多模光纖)幾何光學(xué)方法比較直觀,輕易了解,但不十分嚴(yán)格。(2)波動(dòng)理論分析法(適合用于單模光纖)比較抽象,數(shù)學(xué)推導(dǎo)和演算復(fù)雜。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第14頁1、均勻平面波在兩理想介質(zhì)交界面反射和折射介質(zhì)n2光疏介質(zhì)n1光密n法線方向折射率n1>n2θ1θ3θ2(1)反射定律(在同一介質(zhì)偏折射)θ1=θ3入射角等于反射角(2)折射定律(3)全反射當(dāng)時(shí)只有反射光線,沒有折射光線,稱為全反射現(xiàn)象。θc2.2.1幾何光學(xué)方法

分析光束在光纖中傳輸空間分布和時(shí)間分布。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第15頁假如纖芯折射率n1=1.48,包層折射率n2=1,46,在什么條件下光能夠保持在纖芯中?例題:浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第16頁階躍型多模光纖導(dǎo)光原理圖設(shè)纖芯和包層折射率分別為n1和n2,空氣折射率n0=1,纖芯中心軸線與z軸一致。階躍型多模光纖導(dǎo)光原理浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第17頁由此可見,只有在半錐角為θi≤θmax圓錐內(nèi)入射光束才能在光纖中傳輸。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第18頁參數(shù):數(shù)值孔徑NA來表示光纖接收和傳輸能力。依據(jù)這個(gè)傳輸條件,定義入射臨界角正弦為數(shù)值孔徑(NumericalAperture,NA)。即光纖數(shù)值孔徑為:

NA=n0

sin(θmax)浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第19頁浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第20頁NA=n0sin

(θmax)=

得光纖數(shù)值孔徑為:

光纖數(shù)值孔徑NA僅決定于光纖折射率n1和n2,與光纖直徑無關(guān)。

NA表示光纖接收和傳輸光能力。1)NA越大,纖芯對(duì)光能量束縛越強(qiáng),光纖抗彎曲性能越好。2)NA越大經(jīng)光纖傳輸后產(chǎn)生信號(hào)畸變?cè)酱笳憬瓊髅綄W(xué)院光纖上課新版第21頁例題:設(shè)光纖纖芯折射率n1=1.500,包層折射率n2=1.485。求:(1)相對(duì)折射率差Δ;(2)數(shù)值孔徑NA;(3)入射臨界角θmax。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第22頁解:(1)相對(duì)折射率差Δ:0.01(2)數(shù)值孔徑NA:0.21(3)入射臨界角θmax12.12o浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第23頁(1)漸變型光纖折射率分布普遍公式n1

和n2分別為纖芯中心和包層折射率;r

和a

分別為徑向坐標(biāo)和纖芯半徑;Δ

為相對(duì)折射率差;圖2.5漸變型多模光纖光線傳輸原理浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第24頁(1)局部數(shù)值孔徑因?yàn)闈u變型多模光纖折射率分布是徑向坐標(biāo)r函數(shù),纖芯各點(diǎn)數(shù)值孔徑不一樣,所以要定義局部數(shù)值孔徑NA(r)和最大數(shù)值孔徑NAmax

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第25頁(2)自聚焦效應(yīng)不一樣入射角對(duì)應(yīng)光線,即使經(jīng)歷旅程不一樣,不過最終都會(huì)聚在一點(diǎn)上,這種現(xiàn)象稱為自聚焦效應(yīng)漸變型多模光纖含有自聚焦效應(yīng),不但不一樣入射角對(duì)應(yīng)光線會(huì)聚在同一點(diǎn)上,而且這些光線時(shí)間延遲也近似相等。

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第26頁波動(dòng)理論分析法經(jīng)過求解由麥克斯韋方程組導(dǎo)出波動(dòng)方程分析電磁場(chǎng)分布(傳輸模式)性質(zhì),準(zhǔn)確地取得光纖傳輸特征。

依據(jù)麥克斯韋方程組,光纖中可能存在電磁波可分為有橫電波TE、橫磁波TM及混合波HE和EH等四種。

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第27頁

一、模式概念所謂光纖模式,就是滿足邊界條件電磁場(chǎng)波動(dòng)方程解,電磁場(chǎng)穩(wěn)態(tài)分布。光纖中有多個(gè)傳輸模式,它與波長(zhǎng),光纖結(jié)構(gòu),纖芯和包層折射率相關(guān)。g為光纖中纖芯折射率分布參數(shù)。V為歸一化頻率。傳輸模數(shù)(模數(shù)量)多模光纖模式特征波動(dòng)理論分析法浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第28頁對(duì)于階躍光纖,g=∞,其模式數(shù)目為對(duì)于漸變光纖,g=2,其模式數(shù)目為對(duì)于三角分布,g=1,其模式數(shù)目為浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第29頁例:假如纖芯直徑數(shù)值孔徑NA=0.275,工作波長(zhǎng)計(jì)算漸變折射率模式數(shù)量。例題:浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第30頁浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第31頁單模光纖模式特征傳輸模式數(shù)目隨V值增加而增多尤其值得注意是當(dāng)V<2.405時(shí),只有HE11一個(gè)模式存在,其余模式全部截止。

HE11稱為基模或主模。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第32頁由此得到單模傳輸條件為

V-光纖歸一化頻率;

n1-纖芯折射率;Δ-相對(duì)折射率差;λ-傳輸光波長(zhǎng)。截止波長(zhǎng)計(jì)算公式

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第33頁已知某階躍型光纖參數(shù)Δ=0.003,n1=1.46,光波長(zhǎng)λ=1.31μm,求單模傳輸時(shí)光纖應(yīng)含有纖芯半徑。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第34頁

2.3光纖傳輸特征損耗和色散是光纖最主要傳輸特征。產(chǎn)生信號(hào)畸變主要原因是光纖中存在色散。光波在光纖中傳輸,伴隨距離增加光功率逐步下降,這就是光纖傳輸損耗。。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第35頁色散(Dispersion)是在光纖中傳輸光信號(hào),因?yàn)椴灰粯映煞莨鈺r(shí)間延遲(傳輸速度)不一樣而產(chǎn)生一個(gè)物理效應(yīng)。光纖中光信號(hào)色散造成脈沖展寬,致使前后脈沖重合,引發(fā)信號(hào)碼間串?dāng)_。輸入光脈沖輸出光脈沖光纖2.3.1光纖色散浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第36頁2.3.1.1色散類型模式色散: 多模光纖中每種模式群速度不一樣,產(chǎn)生時(shí)延差。材料色散: 光纖材料折射率隨光波長(zhǎng)不一樣而改變,各種波長(zhǎng)光傳輸速度不一樣,引發(fā)時(shí)延差。對(duì)于普通單模光纖,材料色散在波長(zhǎng)

λ=1.27

μm左右時(shí)為零,

λ>1.27

μm時(shí)有正色散,

λ<1.27

μm時(shí)有負(fù)色散。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第37頁浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第38頁波導(dǎo)色散:是因?yàn)椴▽?dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)與波長(zhǎng)相關(guān)而產(chǎn)生,它取決于波導(dǎo)尺寸和纖芯與包層相對(duì)折射率差。對(duì)于普通單模光纖,波導(dǎo)色散隨折射率分布、光纖纖芯、光波長(zhǎng)減小而變大。波導(dǎo)色散為負(fù)色散。材料色散和波導(dǎo)色散通稱為色度色散(波長(zhǎng)色散)。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第39頁纖芯半徑越小,折射率差越大,波導(dǎo)色散也越負(fù)浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第40頁偏振模色散:

偏振模色散是輸入光脈沖激勵(lì)兩個(gè)正交偏振模式之間群速度不一樣而引發(fā)色散。

偏振模色散僅在超高速,超長(zhǎng)距離系統(tǒng)產(chǎn)生影響,將成為最終極限.

!!多模光纖:模式色散占主要地位. !!單模光纖:材料色散和波導(dǎo)色散共同影響總色散.浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第41頁色散表示色散大小慣用時(shí)延差(脈沖展寬)來表示,而時(shí)延差是光脈沖不一樣模式或不一樣波長(zhǎng)成份傳輸一樣距離所需時(shí)間。用脈沖展寬表示時(shí),光纖色散能夠?qū)懗搔う觧——模式色散;Δτm——材料色散;

Δτw——波導(dǎo)色散浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第42頁多模光纖色散(了解)長(zhǎng)度為L(zhǎng)

階躍型多模光纖色散為長(zhǎng)度為L(zhǎng)漸變型多模光纖色散為n(0):纖芯軸線折射率浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第43頁單模光纖色散

單模光纖波長(zhǎng)色散用D(λ)

表示,即單位波長(zhǎng)間隔(1nm)兩個(gè)頻率成份在光纖中傳輸1km時(shí)所產(chǎn)生群時(shí)延差。在工程中將稱為色散系數(shù)。即定義為:Dm為材料色散;上式右邊第二項(xiàng)

DW為波導(dǎo)色散浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第44頁單模光纖色散特征總色散在λ=1310nm附近為零,即零色散波長(zhǎng)λ0=1310nm浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第45頁

G.652常規(guī)單模光纖

零色散波長(zhǎng)λ0=1310nm石英光纖是一個(gè)常規(guī)單模光纖,國(guó)際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)ITU–T將其命名為G.652光纖。這種光纖既可用于1.31μm波長(zhǎng)區(qū),也可用于1.55μm波長(zhǎng)區(qū),是一個(gè)可供雙窗口應(yīng)用單模光纖。

它最正確工作波長(zhǎng)在1.31μm區(qū)域浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第46頁G.653色散位移單模光纖

經(jīng)過改變光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)、折射率分布形狀,力爭(zhēng)加大波導(dǎo)色散,從而將零色散波長(zhǎng)λ0從1.310μm

位移到1.550μm,實(shí)現(xiàn)1.550μm處最低衰減和零色散波長(zhǎng)一致。這種光纖稱為色散位移單模光纖,ITU–T將其命名為G.653光纖。G.653光纖工作波長(zhǎng)在1.550μm區(qū)域,它非常適合于長(zhǎng)距離單信道光纖通信系統(tǒng)。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第47頁G.653光纖在1.550μm波長(zhǎng)區(qū)零色散產(chǎn)生了四波混頻非線性效應(yīng)G.653光纖基礎(chǔ)上經(jīng)過過改變光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)、折射率分布形狀方法,使得這種光纖在1.550μm波優(yōu)點(diǎn)色散不為零,零色散波長(zhǎng)不在1.55μm,而在1.525μm或1.585μm。故其被稱為非零色散位移單模光纖,ITU–T將其命名為G.655光纖(最新一代光纖)。

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第48頁G.655光纖性能特點(diǎn)是:G.655光纖在1.55μm有適中微量色散,其值大到足以抑制密集波分復(fù)用系統(tǒng)四波混頻效應(yīng),小到允許信道傳輸速率到達(dá)10Gb/s以上。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第49頁G.652、G.653、

G.655

色散浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第50頁吸收損耗-----是由SiO2材料引發(fā)固有吸收和由雜質(zhì)引發(fā)吸收產(chǎn)生。散射損耗-----主要由材料微觀密度不均勻引發(fā)瑞利(Rayleigh)散射和由光纖結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)(如氣泡)引發(fā)散射產(chǎn)生。輻射損耗-----光纖幾何形狀相關(guān)2.3.2光纖損耗是影響光纖傳輸特征一個(gè)主要指標(biāo)。因?yàn)閾p耗存在,將會(huì)減小傳輸光信號(hào)能量,使信號(hào)傳輸距離受到限制。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第51頁自光纖問世以來,人們?cè)诮档凸饫w損耗方面做了大量工作,1.31μm光纖損耗值在0.5dB/km以下,而1.55μm損耗為0.2dB/km以下,這個(gè)數(shù)量級(jí)靠近了光纖損耗理論極限。

通信中習(xí)慣用損耗系數(shù)表示損耗c1為瑞利散射系數(shù),c2為結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)散射產(chǎn)生損耗,A為雜質(zhì)引發(fā)波吸收浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第52頁光纖α----λ曲線常規(guī)單模光纖在1400nm附近有一個(gè)衰減峰值,這是光纖中水分子吸收作用造成,朗訊1998年進(jìn)行了超高純度提純,大大提升帶寬。有三個(gè)低損耗窗口,分別為850nm,1310nm,1550nm浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第53頁多模階躍型(SIF)、漸變型(GIF)光纖、單模(SMF)光纖由下列圖看到:(1)從多模突變型(SIF)、漸變型(GIF)光纖到單模(SMF)光纖,損耗依次減小。(2)在0.8~1.55μm波段內(nèi),除吸收峰外,光纖損耗隨波長(zhǎng)增加而快速減小。(3)從多模SIF、GIF光纖到SMF光纖,色散依次減小(帶寬依次增大)。正因?yàn)檫@些特征,使光纖通信從SIF、GIF光纖發(fā)展到SMF光纖,從短波長(zhǎng)(0.85μm)“窗口”發(fā)展到長(zhǎng)波長(zhǎng)(1.31μm和1.55μm)“窗口”,使系統(tǒng)技術(shù)水平不停提升。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第54頁光纖特征標(biāo)準(zhǔn)浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第55頁浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第56頁2.4光纖制造工藝當(dāng)前通信用光纖主要是以石英玻璃(SiO2)為主石英光纖。制造光纖流程:

制作光纖預(yù)制棒拉絲涂覆套塑成纜浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第57頁預(yù)制棒(preform):拉制光纖原始棒體材料,含有與光纖相同結(jié)構(gòu)和折射率分布。預(yù)制棒制造關(guān)鍵:(1)怎樣制作出光纖材料(2)怎樣控制光纖纖芯、包層折射率光纖預(yù)制棒制造

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第58頁光纖折射率控制經(jīng)過摻雜實(shí)現(xiàn)光纖折射率增加、減?。豪w芯摻雜折射率稍高Ge(鉻)、P等元素包層摻雜折射率稍低F(氟)、B元素等經(jīng)過載運(yùn)氣體(氧氣、氬氣)流速控制摻雜量多少,從而控制折射率改變大小光纖預(yù)制棒制造工藝(1)改進(jìn)化學(xué)氣相沉積法(MCVD)等離子體激活化學(xué)氣相沉積法(PCVD)浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第59頁P(yáng)CVDMACHINE浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第60頁光纖拉制工藝浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第61頁拉絲塔浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第62頁光纖涂覆和套塑從預(yù)制棒拉出光纖還不能直接使用,是脆性斷裂材料,達(dá)不到實(shí)際使用強(qiáng)度要求,抗拉和抗彎能力都較差。因?yàn)橹圃旃に嚥煌晟?,光纖強(qiáng)度將深入下降。為保護(hù)光纖表面,提升抗拉強(qiáng)度和抗彎曲強(qiáng)度,還要對(duì)光纖進(jìn)行涂覆和套塑處理。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第63頁國(guó)內(nèi)相關(guān)情況光纖預(yù)制棒生產(chǎn)企業(yè)有五家:長(zhǎng)飛、法爾勝光子、烽火通信、杭州富通和特恩弛,5家企業(yè)生產(chǎn)能力是萬公里/年。光纖拉絲生產(chǎn)企業(yè)有19家:長(zhǎng)飛、上海光纖、南京華新藤倉、深圳特發(fā)、成都中住、杭州富通、法爾勝光子、西古、烽火通信、天大天財(cái)、特恩弛、亨通阿爾法、中天科技、華倫光纖、富春江、上海華源、山東太平洋、海南韓國(guó)三星、海南睿豐,這19家企業(yè)生產(chǎn)能力是3500萬公里/年。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)光纖產(chǎn)品需求:中國(guó)市場(chǎng)光纖需求量是1449.7萬公里。中國(guó)市場(chǎng)光纖產(chǎn)品供大于求,也會(huì)使得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈化。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第64頁涂覆是與拉絲工藝同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)光纖向下拉制時(shí),光纖表面微裂紋尚沒與空氣中水分等發(fā)生反應(yīng)或擴(kuò)大,就快速地進(jìn)行涂覆來保護(hù)光纖表面。涂覆材料普通是硅酮樹脂和丙烯酸脂類材料。通常涂覆都在兩層以上,里面一層用折射率比石英玻璃稍大變性硅酮樹脂,能夠用來吸收透過包層光。外面第二層是普通硅酮樹脂,而且涂層較厚。光纖涂覆和套塑浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第65頁2.5光纜2.5.1光纖成纜之后要求光纜:1.抗拉力特征光纜能承受最大拉力取決于加強(qiáng)構(gòu)件材料和橫截面積,普通要求大于1km光纜重量(100~400kg)2.抗壓特征光纜能承受最大側(cè)壓力取決于護(hù)套材料和結(jié)構(gòu),多數(shù)在100~400kg/10cm3.改進(jìn)溫度特征、隔離潮氣4.要求光纜材料不輕易析氫浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第66頁

2.5.2光纜結(jié)構(gòu)和類型光纜普通由纜芯、加強(qiáng)元件和護(hù)層三部分組成。1.纜芯纜芯由光纖芯數(shù)決定,有單芯、多芯。多芯光纜要對(duì)光纖進(jìn)行著色方便于識(shí)別。2.護(hù)套護(hù)套起著對(duì)纜芯機(jī)械保護(hù)和環(huán)境保護(hù)作用,要求含有良好抗側(cè)壓力性能及密封防潮和耐腐蝕能力。3.加強(qiáng)件

兩種結(jié)構(gòu)方式:一個(gè)是放在光纜中心中心加強(qiáng)方式,另一個(gè)是放在護(hù)層中外層加強(qiáng)方式。通慣用楊氏模量大鋼絲或非金屬材料比如芳綸纖維(Kevlar)做成。

浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第67頁光纜類型各種多樣,依據(jù)纜芯結(jié)構(gòu)特點(diǎn),光纜可分為四種基本形式。(1)層絞式光纜結(jié)構(gòu)類似于傳統(tǒng)電纜結(jié)構(gòu)方式,故又稱為古典式光纜。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第68頁光纖置放于塑料骨架槽中,槽橫截面能夠是V形、U形或其它形狀,槽縱向呈螺旋形或正弦形,一個(gè)空槽可放置5~10根一次涂覆光纖。骨架:聚乙烯材料,抗側(cè)壓性能好(2)骨架式我國(guó)及歐亞各國(guó)用較多是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)層絞式和骨架式浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第69頁(3)中心束管式把一次被覆光纖或光纖束放入大套管中,加強(qiáng)件配置在套管周圍而組成。這種結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件同時(shí)起著護(hù)套部分作用,有利于減輕光纜重量。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第70頁(4)帶狀式把帶狀光纖單元放入大套管內(nèi),形成中心束管式結(jié)構(gòu),也能夠把帶狀光纖單元放入骨架凹槽內(nèi)或松套管內(nèi),形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)。帶狀式纜芯有利于制造容納幾百根光纖高密度光纜,這種光纜已廣泛應(yīng)用于接入網(wǎng)。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第71頁2.5.3光纜種類光纜種類很多,分類方法也很多,習(xí)慣有:依據(jù)光纜傳輸性能、距離和用途,能夠分為市話光纜、長(zhǎng)途光纜、海底光纜和用戶光纜;依據(jù)光纖種類,能夠分為多模光纜、單模光纜;依據(jù)光纖芯數(shù)多少,能夠分為單芯光纜和多芯光纜等等;依據(jù)加強(qiáng)構(gòu)件配置方式,分為中心加強(qiáng)構(gòu)件光纜(如層絞式光纜、骨架式光纜等)、分散加強(qiáng)構(gòu)件光纜(如束管式光纜)和護(hù)層加強(qiáng)構(gòu)件光纜(如帶狀式光纜);依據(jù)敷設(shè)方式,分為管道光纜、直埋光纜、架空光纜和水底光纜;依據(jù)護(hù)層材料性質(zhì),分為普通光纜、阻燃光纜和防蟻、防鼠光纜等。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第72頁2.5.4光纜型號(hào)光纖規(guī)格代號(hào)是由光纖數(shù)目、光纖類別、光纖主要尺寸參數(shù)、傳輸性能(使用波長(zhǎng)、損耗系數(shù)、模式帶寬)及適用溫度五個(gè)部分組成,各部分均用代號(hào)或數(shù)字表示。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第73頁光纜分類代號(hào)及其意義GY:通信用室(野)外光纜;GR:通信用軟光纜;GJ:通信用室(局)內(nèi)光纜;GS:通信用設(shè)備內(nèi)光纜;GH:通信用海底光纜;GT:通信用特殊光纜;GW:通信用無金屬光纜。加強(qiáng)構(gòu)件代號(hào)及意義無符號(hào):金屬加強(qiáng)構(gòu)件;F:非金屬加強(qiáng)構(gòu)件;G:金屬重型加強(qiáng)構(gòu)件;H:非金屬重型加強(qiáng)構(gòu)件。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第74頁派生特征代號(hào)及其意義B:扁平式結(jié)構(gòu);Z:自承式結(jié)構(gòu);T:填充式結(jié)構(gòu);S:松套結(jié)構(gòu)。注:當(dāng)光纜型式兼有不一樣派生特征時(shí),其代號(hào)字母次序并列。護(hù)套代號(hào)及其意義Y:聚乙烯護(hù)套;V:聚氯乙烯護(hù)套;U:聚氨酯護(hù)套;A:鋁、聚乙烯護(hù)套;L:鋁護(hù)套;Q:鉛護(hù)套;G:鋼護(hù)套;S:鋼、鋁、聚乙烯綜合護(hù)套。浙江傳媒學(xué)院光纖上課新版第75頁外護(hù)層代號(hào)及其意義外護(hù)層是指鎧裝層及鎧裝層外面外被層,參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2952-82要求,

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