光纖光纜與通信電纜

1、淺談光纖光纜和通信電纜摘要 光纖通信與光纜通信在我國近年來發(fā)展迅速，前景可觀，由其是光纖通信有著長遠的發(fā)展價值，進入21世紀，光纖通信成為一種發(fā)展迅速，技術(shù)更新快，技術(shù)不斷涌現(xiàn)的領(lǐng)域，21世紀人類會進入一個前所未有的信息爆炸時代，IP業(yè)務(wù)呈指數(shù)式增長，信息傳遞量不斷擴大，這也就帶動光纖通信的飛速發(fā)展，傳輸率成百倍增長，三網(wǎng)的合并，必將成為現(xiàn)實。從信息技術(shù)發(fā)展來看,由于電纜通信的不足，與光纖通信的優(yōu)勢，因此，決定的光纖通信發(fā)展的必要，為適應(yīng)信息技術(shù)革命發(fā)展的需求，隨著光纖技術(shù)的不斷提高，生產(chǎn)成本的降低，光纖通信將逐漸代替光纜通信。 光纖通信質(zhì)量小、體積小、傳輸質(zhì)量高，而電纜通訊遠遜于光纖通信。其

2、次兩者的發(fā)展現(xiàn)狀、區(qū)別，光纖通信有著較好的發(fā)展優(yōu)勢，最后為兩者的發(fā)展趨勢與未來，光纖通信以它獨特的優(yōu)點將會為通信史上一次革命性的變革，必將會主導(dǎo)未來信息網(wǎng)，通信電纜行業(yè)的發(fā)展趨勢，由于需求下降，線纜產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能相對過剩，企業(yè)競爭加劇，使得電纜通信發(fā)展舉步維艱甚至于退出市場，會逐步形成少數(shù)巨頭壟斷的競爭格局。 目錄第1章 ：光纖光纜與通信電纜概述 1.光纖光纜與通信電纜各自特點 2.光纖光纜種類 3.通信電纜種類 4.光纖光纜種類 5.通信電纜種類 6.光纖光纜優(yōu)缺點 7.光纖通信與電纜通信相比具有哪些優(yōu)勢第二章：光纖光纜與通信電纜區(qū)別 1. 光纖光纜適用條件和范圍 2. 通信電纜使用條件和范圍第3

3、章 ：目前主要通信方式 第4章 ：總結(jié)1 光纖光纜與通信電纜概述1.1 光纖光纜與通信電纜各自特點光纖光纜特點:光纖通信是現(xiàn)代信息傳輸?shù)闹匾绞街?。它具有容量大、中繼距離長、保密性好、不受電磁干擾和節(jié)省銅材等優(yōu)點。通信電纜特點:通信電纜傳輸頻帶較寬，通信容量較大，受外界干擾小，但不易檢修?？蓚鬏旊娫?、電報、數(shù)據(jù)和圖像等。1.2 光纖光纜種類光纖的種類 按使用的材料分，有石英光纖、多組分玻璃光纖、塑料包層光纖和塑料光纖等幾大類。其中石英光纖以高純SiO2玻璃作光纖材料，具有衰減低、頻帶寬等優(yōu)點，在研究及應(yīng)用中占主要地位。如按纖芯折射率分類主要有突變型光纖和漸變型光纖。按傳輸光的模式分，有多模光

4、纖和單模光纖。突變型纖芯部分折射率不變,而在芯-包界面折射率突變。纖芯中光線軌跡呈鋸齒形折線。這種光纖模間色散大，帶寬只有幾十兆赫公里。常做成大芯徑，大數(shù)值孔徑（例如芯徑為100微米，NA為0.30）光纖,以提高與光源的耦合效率，適用于短距離、小容量的通信系統(tǒng)。漸變型纖芯折射率分布如圖4。纖芯中心折射率最高，沿徑向按下式漸變：n(r)=n1【1-2墹(r/)】1/2(2)式中為折射率分布指數(shù)?？梢园堰@種光纖的纖芯分割成多層突變型光纖來分析光纖光纜其傳輸原理。在分析中可近似地認為各層內(nèi)折射率均勻。當(dāng)入射角為0的光線入射纖芯后，在各層界面依次折射。按折射定律，折射角1逐漸增大，直到大于全反射臨界角

5、c；發(fā)生全反射后，即折向纖芯中心。然后，經(jīng)各層時折射角又逐漸減小，到達中心時仍為0。結(jié)果光線呈正弦形軌跡。高次模即入射角較大的光線處于靠近包層的區(qū)域，這里折射率較小，光速較大，因此雖然路程較長，傳輸時間仍有可能與處于中心區(qū)的低次模接近或一致，即各模式的光線軌跡可聚焦于一點，使模間色散大大減小。當(dāng)折射率分布接近拋物線(=2)時，模間色散最小，帶寬可達吉赫公里的水平。單模光纖當(dāng)光纖的歸一化頻率20cm） (5)有供電困難問題。1.7 光纖通信與常用的電纜通信相比具有哪些優(yōu)勢(1)通信容量大、傳輸距離遠;一根光纖的潛在帶寬可達20THz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料

6、傳送完畢。目前400Gbit/s系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)使用。光纖的損耗極低，在光波長為1.55m附近，石英光纖損耗可低于0.2dB/km，這比目前任何傳輸媒質(zhì)的損耗都低。因此，無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。(2)信號串?dāng)_小、保密性能好; (3)抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。 (4)光纖尺寸小、重量輕,便于敷設(shè)和運輸; (5)材料來源豐富,環(huán)境保護好，有利于節(jié)約有色金屬銅。(6)無輻射,難于竊聽,因為光纖傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外。(7)光纜適應(yīng)性強,壽命長。 2 光纖光纜與通信電纜區(qū)別 2.1 光纖光纜適用條件和范圍光纖光纜的運用 用于

7、長途通信的新型大容量長距離光纖光纜主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖光纜，其PMD值極低，可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至1040Gbit/s，并便于在光纖光纜上采用分布式拉曼效應(yīng)放大，使光信號的傳輸距離大大延長。用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖光纜城域網(wǎng)設(shè)計中須要考慮簡化設(shè)備和降低成本，還須要考慮非波分復(fù)用技能（CWDM）運用的可能性。低水峰光纖光纜在13601460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展，使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化，增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設(shè)計可能不僅要求光纖光纜的水峰低，還要求光纖光纜具有負色散值，一方面可以抵消光源光器件的正色散，另一方面

8、可以組合運用這種負色散光纖光纜與G.652光纖光纜或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖光纜，運用它來做色散補償，從而防止復(fù)雜的色散補償設(shè)計，節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖光纜中采用拉曼放大技能，這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟，所以城域網(wǎng)光纖光纜的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。用于局域網(wǎng)的新型多模光纖光纜由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展，大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖光纜來代替數(shù)字電纜，因此多模光纖光纜的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖光纜，是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短，雖然多模光纖光纜比單模光纖光纜價格貴50%100%，但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管，價格則

9、比激光管便宜很多，而且多模光纖光纜有較大的芯徑與數(shù)值孔徑，容易連接與耦合，相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125m型多模光纖光纜標(biāo)準(zhǔn)，但由于局域網(wǎng)發(fā)展的須要，它仍然得到了廣泛運用。而ITU-T推選的G.651光纖光纜，即50/125m的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖光纜，其芯徑較小、耦合與連接相應(yīng)困難一些，雖然在部分歐洲國家和日本有一些運用，但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對這些疑問，目前有的公司已執(zhí)行了改良，研制出新型的5O/125m光纖光纜漸變型（G1）光纖光纜，區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125m光纖光纜纖芯的梯度折射率分布，它將帶寬的正態(tài)分布執(zhí)行了調(diào)整，以配合850n

10、m和1300nm兩個窗口的運用，這種改良可能會為50/125pm光纖光纜在局域網(wǎng)運用找到新的市場。前途未卜的空芯光纖光纜據(jù)報道，美國一些公司及大學(xué)研究所正在開發(fā)一種新的空芯光纖光纜，即光是在光纖光纜的空氣夠傳輸。從理論上講，這種光纖光纜沒有纖芯，減小了衰耗，增長了通信距離，防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象，可以支持更多的波段，并且它允許較強的光功率注入，估計其通信能力可達到光纖光纜的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技能的發(fā)展，越來越多的研究證明空芯光纖光纜似有可能。如果真能實用，就能處理現(xiàn)有光纖光纜系統(tǒng)長距離傳輸?shù)囊蓡?，并大大降低光通信的成本。但是，這種光纖光纜運用起來還會遇到許多棘手

11、的疑問，比如光纖光纜的穩(wěn)定性、側(cè)壓性能及彎曲損耗的增大等。因此，對于這種光纖光纜的現(xiàn)場運用還需做進一步的探討。光纜的應(yīng)用區(qū)分,可分為3種:專業(yè)用途,一般屋外,一般屋內(nèi).在專業(yè)用途上包括海底光纜,高壓電塔上之空架光纜,核能電廠之抗輻射光纜,化工業(yè)之抗腐蝕光纜等.而一般屋內(nèi)及一般屋外的分類差異,依各型光纜依制造設(shè)計時之特質(zhì),其所適用之范圍各有不同. 光纜從屋外至屋內(nèi)的過程中可分為空架,地下道,直接埋設(shè),管道間鋪設(shè),室內(nèi)用。 2.2 通信電纜使用條件和范圍通信電纜（英文名稱：communication cable）是指用于近距音頻通信和遠距的高頻載波和數(shù)字通信及信號傳輸?shù)碾娎|，是中國五大電纜產(chǎn)品之一

12、。根據(jù)通信電纜的用途和使用范圍，可分為六大系列產(chǎn)品，即市內(nèi)通信電纜（包括紙絕緣市內(nèi)話纜、聚烯烴絕緣聚烯烴護套市內(nèi)話纜）、長途對稱電纜（包括紙絕緣高低頻長途對稱電纜、銅芯泡沫聚乙烯高低頻長途對稱電纜以及數(shù)字傳輸長途對稱電纜）、同軸電纜（包括小同軸電纜、中同軸和微小同軸電纜）、海底電纜（可分對稱海底和同軸海底電纜）、光纖電纜（包括傳統(tǒng)的電纜型、帶狀列陣型和骨架型三種）、射頻電纜（包括對稱射頻和同軸射頻）。通信電纜生產(chǎn)廠分布全國各地。中國除生產(chǎn)長途型通信電纜和市內(nèi)話纜外，光纖電纜和聚烯烴絕緣綜合護層全塑市內(nèi)話纜也有了長足的發(fā)展，國內(nèi)不少廠家和科研單位從國外引進技術(shù)和設(shè)備開始生產(chǎn)。中國每年有少量的聚烯

13、烴絕緣聚烯烴護套全塑市話電纜銷往港澳、東南亞及中東等地。4 目前主要通信方式在3G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、FTTH(光纖到戶)實施、三網(wǎng)融合試點、西部村村通工程、“光進銅退”等多重利好驅(qū)動下，中國光纖光纜行業(yè)發(fā)展勢頭較好，我國成為了全球最主要的光纖光纜市場和全球最大的光纖光纜制造國，并取得了引人矚目的成就。2011年，中國光纖光纜行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)共有149家，比上年減少21家;實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值688.02億元;實現(xiàn)銷售收入643.10億元，同比增長24.68%;創(chuàng)造利潤65.54億元，同比增長47.39%。隨著光纖光纜行業(yè)競爭的不斷加劇，大型光纖光纜企業(yè)間并購整合與資本運作日趨頻繁，國內(nèi)優(yōu)秀的光纖光纜生產(chǎn)企業(yè)

14、愈來愈重視對行業(yè)市場的研究，特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。正因為如此，一大批國內(nèi)優(yōu)秀的光纖光纜品牌迅速崛起，逐漸成為光纖光纜行業(yè)中的翹楚！光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。人類社會的信息化建設(shè)正在加速進行，即 使是在全球經(jīng)濟發(fā)展不景氣的情況下，通信和信息行業(yè)還十分火紅。光纖通信正朝高速、超高速、超大容量的光纖傳輸及全光網(wǎng)方向發(fā)展。我國在實現(xiàn)信息化進程中，“九五”期間中國電信 完成了“八縱八橫”的光纜干線敷設(shè)。一個以光纜為主體的骨干通信網(wǎng)逐步形成。四通八達的高容量光纜干線已成為我國的“信息通道”。隨著通信事業(yè)的不斷發(fā)展，從省到市、縣甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)也敷設(shè) 了光纜?！肮饫w到

15、戶”的日期越來越臨近了。近幾年來，隨著技術(shù)的進步，電信體制的改革以及電 信市場的逐步全面開放，更由于IP業(yè)務(wù)的爆炸式發(fā)展所帶來的帶寬的巨大需求，光纖通信的發(fā)展又一次呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的新局面。用玻璃纖維傳光已有30多年。初期的光纖應(yīng)用僅限于某些光學(xué)機械和醫(yī)療設(shè)備（如燈光導(dǎo)引及胃鏡等），傳輸?shù)氖强梢姽?，衰減高達1000分貝/公里。1966年，高錕首先提出用石英基玻璃纖維進行長距離光信息傳輸?shù)脑O(shè)想。1970年在美國用化學(xué)氣相沉積法制成了高純石英光纖,其衰減降為20分貝/公里，從而使長距離傳輸成為現(xiàn)實。其后，光纖的衰減迅速下降，到70年代后期已降至0.2分貝/公里的理論極限水平。光纖的帶寬不斷增加，到80年代初帶寬達到數(shù)百吉赫公里的單模光纖已可供實用。已研制成中繼距離超過100公里,容量達數(shù)百兆比/秒的光纖通信系統(tǒng)。光纖通信設(shè)備制造已經(jīng)發(fā)展成為一個新興的工業(yè)部門。光纖中光波強度和相位隨溫度、電場、磁場等物理量的改變而變化的特點，已被用于高靈敏度的遙測傳感器。第四章：總結(jié)電線電纜行業(yè)是中國僅次于汽車行業(yè)的第二大行業(yè)，產(chǎn)品品種滿足率和國內(nèi)市場占有率均超過90%。在世界范圍內(nèi)，中國電線電纜總產(chǎn)值已超過美國，成為世界上第一大電線電纜生產(chǎn)國。伴隨著中國電線電纜行業(yè)高速發(fā)展，新增企業(yè)數(shù)量不斷上升，行業(yè)整體技術(shù)水