技術(shù)部光纖光纜培訓(xùn)

技術(shù)部光纖光纜培訓(xùn)目錄二一

光纖通信簡介Ⅰ光纖結(jié)構(gòu)性能及工藝Ⅱ光纜分類及特點(diǎn)Ⅲ

光纜制備工藝Ⅳ一、光纖通信簡介

光纖通信發(fā)展史光纖通信是以激光作為信息載體，以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信方式。1966年美籍華人高錕提出光纖通信的概念；1970年美國康寧公司首次研究出衰減系數(shù)小于20dB/km的光纖；

1970年美國貝爾實驗室研究出室溫下連續(xù)工作的半導(dǎo)體激光器；1972年梯度折射率多模光纖的衰減系數(shù)降至4dB/km；

光纖通信發(fā)展史1976年發(fā)現(xiàn)光纖的1310nm和1550nm兩個低衰減窗口；1976年世界上第一條45Mbit/s光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗成功；1977年國內(nèi)研制出第一根階躍折射率分布多模光纖；1979年

國內(nèi)建立了第一個用多模短波長光纖進(jìn)行的8Mbit/s、5.7km室內(nèi)通信試驗系統(tǒng)；1980年

制出了1550nm窗口衰減為0.20dB/km的低衰減光纖；1996年AT&T公司建立世界上第一條8通道DWDM系統(tǒng)；20世紀(jì)末“八橫八縱”干線網(wǎng)完成建設(shè)；2000年光纖通信開始聚焦于接入網(wǎng)和最后1公里。

光纖通信特點(diǎn)

光纖通信與電信通信相比，主要區(qū)別有兩點(diǎn)，一是以很高頻率的光波作為載波；二是用光纖作為傳輸介質(zhì)。優(yōu)點(diǎn)傳輸頻帶寬，通信容量大；中繼距離遠(yuǎn)；抗電磁干擾能力強(qiáng)，無串話；光纖細(xì)，光纜輕；資源豐富；容易均衡；抗化學(xué)腐蝕，柔軟可繞。

光纖通信特點(diǎn)缺點(diǎn)強(qiáng)度不如金屬導(dǎo)線；連接比較困難；分路耦合不便；彎曲半徑不宜太??；傳送能量比較困難。但應(yīng)該指出的是，光纖通信的五個缺點(diǎn)，從技術(shù)上說是可以克服的，不影響光纖通信的實用。二、光纖結(jié)構(gòu)性能及工藝

光纖結(jié)構(gòu)光纖基本結(jié)構(gòu)纖芯—傳輸光信號包層—保護(hù)纖芯涂覆層—進(jìn)一步改善光纖的機(jī)械性能圖1裸光纖結(jié)構(gòu)圖

光纖結(jié)構(gòu)全反射原理由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)入射角大于臨界角圖2全反射原理

光纖分類按組成成分來分，有多組分光纖、石英光纖、塑料光纖、液芯光纖、晶體光纖等；按光纖橫截面上折射率分布來分，有突變型光纖、漸變型光纖、W型光纖等；按光纖能傳輸?shù)目偰?shù)來分，有多模光纖、單模光纖等；單模光纖中光偏振狀態(tài)要傳輸過程中是否保持不變，又可分為偏振模保持光纖和非偏振模保持光纖；還可按工作波長窗口來分為長波波長光纖和短波長光纖等。

光纖分類按ITU-T可分為G651、G652、G653、G654等名稱光纖標(biāo)準(zhǔn)號ITU-T光纖標(biāo)準(zhǔn)號IEC折射率漸變多模光纖G.651A1a,A1b,A1c非色散位移單模光纖G.652.A/BB1.1截止波長位移單模光纖G.654.B/CB1.2-B，B1.2-C波長段擴(kuò)展的非色散位移單模光纖G.652.C/DB1.3色散位移單模光纖（零色散波長在1550nm）G.653.A/BB2非零色散位移單模光纖G.655.A/B/C/D/EB4-C，B4-D，B4-E寬帶光傳輸非零色散位移單模光纖G.656B5接入網(wǎng)用彎曲不敏感單模光纖G.657.A/BB6表1ITU-T建議光纖分類表

光纖分類d

包層

包層125m

匹配包層單模光纖（MatchClad）光纖群折射率：1310nm-1.4661550nm-1.467d125m

凹陷包層單模光纖（DC）光纖群折射率：1310nm-1.46751550nm-1.4682圖3G652光纖折射率分布

光纖分類

包層圖4G655光纖折射率分布125m圖5G651光纖折射率分布d125m

包層

光纖技術(shù)指標(biāo)光纖技術(shù)參數(shù)衰減：光在光纖中傳輸時光能量的減少。色散：光脈沖在光纖中傳輸時脈沖的展寬。偏振模色散：基模可分解成兩個垂直的偏振模，光脈沖在光纖中傳輸時，兩個垂直的偏振模間的時延差。模場直徑：基模光斑的大小。截止波長：保證光纖基模傳輸?shù)淖钚〔ㄩL。

光纖技術(shù)指標(biāo)表2G652光纖技術(shù)指標(biāo)技術(shù)參數(shù)1310nm1550nm衰減(dB/km)≤0.35≤0.22模場直徑(μm)9.2±0.410.5±0.8截止波長(nm)1100≤λ≤1330零色散波長(nm)1300-1324零色散斜率(ps/nm2·km)≤0.0931288-1339nm波長范圍內(nèi)色散系數(shù)(ps/nm·km)≤3.51271-1360nm波長范圍內(nèi)色散系數(shù)(ps/nm·km)≤5.31550nm波長范圍內(nèi)色散系數(shù)(ps/nm·km)≤17

光纖工藝光纖工藝主要分為制棒和拉絲兩個工藝。制棒：芯棒+包層芯棒生產(chǎn)工藝主要有4種，即：OVD(外氣相沉積)VAD(氣相軸向沉積)MCVD(改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積)PCVD(等離子體化學(xué)氣相沉積)包層生產(chǎn)工藝主要有3種，即：粉末法(OVD、VAD)等離子噴涂法溶膠凝膠法拉絲預(yù)制棒在高溫爐中加溫軟化，拉成長絲，再進(jìn)行涂覆固化，成為本色光纖。

圖6拉絲工藝示意圖

光纖工藝三、光纜分類及特點(diǎn)

光纜分類光纜是由一根或多根光纖、光纖束或光纖帶經(jīng)過一定的工藝而制成的具有一定結(jié)構(gòu)的線纜。光纜基本結(jié)構(gòu)不論何種結(jié)構(gòu)形式的光纜，基本上都是由纜芯和護(hù)層兩部分組成。

光纜分類結(jié)構(gòu)分類層絞式光纜中心管式光纜骨架式光纜使用環(huán)境分類室外光纜室內(nèi)光纜室內(nèi)外光纜敷設(shè)方式分類架空光纜管道光纜直埋光纜水底光纜光纖種類單模光纖光纜多模光纖光纜層絞式光纜層絞式光纜的優(yōu)點(diǎn)：光纜中容納的光纖數(shù)量多光纜中光纖余長易控制光纜的機(jī)械、環(huán)境性能好敷設(shè)方式多樣等層絞式光纜的缺點(diǎn)：光纜結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)備較復(fù)雜生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)較繁瑣材料消耗多等圖7GYTA光纜結(jié)構(gòu)圖鋁塑復(fù)合帶PE外護(hù)套光纖松套管纖膏中心加強(qiáng)件纜膏層絞式光纜芳綸PE內(nèi)護(hù)套光纖松套管纖膏中心加強(qiáng)件纜膏圖8GYTY53光纜結(jié)構(gòu)圖PE外護(hù)套鋼塑復(fù)合帶纜膏圖9GYTC8S光纜結(jié)構(gòu)圖鋼塑復(fù)合帶PE外護(hù)套光纖松套管纖膏中心加強(qiáng)件纜膏鋼絞線中心管式光纜中心管式光纜的優(yōu)點(diǎn)：光纜結(jié)構(gòu)簡單制造工藝簡捷光纜截面小、重量輕易敷設(shè)中心管式光纜的缺點(diǎn)：光纖芯數(shù)少成品光纜中松套管易后收縮光纖余長不易控制等機(jī)械性能較差圖10GYXTW光纜結(jié)構(gòu)圖鋼塑復(fù)合帶PE外護(hù)套光纖松套管纖膏鋼絲

根據(jù)原郵電部標(biāo)準(zhǔn)YD/T908-2011，光纜的型號由型式代號和規(guī)格代號兩部分組成，即：

光纜的型號=型式代號

+

規(guī)格代號。型式部分

——分五個部分，分別用代號表示。IⅡⅢⅣⅤ分類加強(qiáng)構(gòu)件結(jié)構(gòu)特征護(hù)套外護(hù)層

光纜型號命名Ⅰ分類代號GY---通信用室（野）外光纜GM---通信用移動式光纜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

光纜型號命名Ⅱ加強(qiáng)構(gòu)件

加強(qiáng)構(gòu)件指護(hù)套以內(nèi)或嵌入護(hù)套中用于增強(qiáng)光纜抗拉力的構(gòu)件。(無符號)——金屬加強(qiáng)構(gòu)件F——非金屬加強(qiáng)構(gòu)件

光纜型號命名Ⅲ結(jié)構(gòu)特征

光纜結(jié)構(gòu)特征應(yīng)表示出纜芯的主要類型和光纜的派生結(jié)構(gòu)。

當(dāng)光纜型式有幾個結(jié)構(gòu)特征需要注明時，可用組合代號表示，其組合代號按下列相應(yīng)的各代號自上而下的順序進(jìn)行排列。

光纜型號命名D——光纖帶狀結(jié)構(gòu)(無符號)——松套被覆結(jié)構(gòu)J——緊套被覆結(jié)構(gòu)(無符號)——層絞結(jié)構(gòu)G——骨架槽結(jié)構(gòu)

X——中心管結(jié)構(gòu)T——油膏填充式結(jié)構(gòu)

光纜型號命名(無符號)——干式阻水結(jié)構(gòu)R——充氣式結(jié)構(gòu)C——自承式結(jié)構(gòu)B——扁平形狀E——橢圓型Z——阻燃Ⅳ護(hù)套Y-聚乙烯護(hù)套V-聚氯乙烯護(hù)套U-聚氨脂護(hù)套A-鋁-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（簡稱A護(hù)套）S-鋼-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（簡稱S護(hù)套）W-夾帶平行鋼絲的鋼-聚乙烯粘結(jié)護(hù)套（簡稱W護(hù)套）L-鋁護(hù)套G-鋼護(hù)套Q-鉛護(hù)套

光纜型號命名Ⅴ外護(hù)層當(dāng)有外護(hù)層時，它可包括墊層、鎧裝層和外被層的某些部分和全部。其代號用兩組數(shù)字表示（墊層不需表示），第一組表示鎧裝層，它可以是一位或兩位數(shù)字。第二組表示外被層或外套，它應(yīng)是一位數(shù)字。

光纜型號命名Ⅴ外護(hù)層當(dāng)有外護(hù)層時，它可包括墊層、鎧裝層和外被層的某些部分和全部。其代號用兩組數(shù)字表示（墊層不需表示），第一組表示鎧裝層，它可以是一位或兩位數(shù)字。第二組表示外被層或外套，它應(yīng)是一位數(shù)字。

光纜型號命名表3光纜外護(hù)層代碼鎧裝層含

義外護(hù)套含

義代號代號0無鎧裝層1纖維外被層2饒包雙鋼帶2聚氯乙烯套3單細(xì)圓鋼絲3聚乙烯套33雙細(xì)圓鋼絲4聚乙烯套加覆尼龍?zhí)?單粗圓鋼絲5聚乙烯保護(hù)管44雙粗圓鋼絲5皺紋鋼帶

光纜型號命名光纜型號示例：GYDXTW—中心管式結(jié)構(gòu)、帶狀光纖、金屬加強(qiáng)件、全填充型、夾帶增強(qiáng)聚乙烯護(hù)套通信用室外光纜GJFBZY—扁平型結(jié)構(gòu)、非金屬加強(qiáng)件、阻燃聚烯烴外護(hù)套通信用室內(nèi)光纜GYTS—金屬加強(qiáng)構(gòu)件、松套層絞填充式、鋼—聚乙烯粘結(jié)護(hù)套通信用室外光纜GYTA53—金屬加強(qiáng)構(gòu)件、松套層絞填充式、鋁—聚乙烯粘結(jié)護(hù)套、縱包皺紋鋼帶鎧裝、聚乙烯套通信用室外光纜GYFTY—非金屬加強(qiáng)構(gòu)件、松套層絞填充式、聚乙烯套通信用室外光纜

光纜型號命名四、光纜制備工藝光纖制備成光纜的目的：為光纖提供機(jī)械保護(hù)，使光纖在各種環(huán)境中免受應(yīng)力。防止水分和潮氣侵入。避免光纜中產(chǎn)生氫氣，尤其避免形成氫壓。

光纜的制備工藝主要包括著色、套塑、成纜和護(hù)套這4個工序，另根據(jù)光纜結(jié)構(gòu)不同，還會有并帶和鎧裝工序。

光纖著色是指在本色光纖表面涂覆某種顏色的油墨并經(jīng)過固化使之保持較強(qiáng)附著力的一個工藝操作過程。作用：便于接續(xù)時區(qū)分，便于線路維護(hù)時可追溯為了更好地保護(hù)光纖，增強(qiáng)光纖的機(jī)械性能

著色著色原料油墨、氮?dú)庵P(guān)鍵控制點(diǎn)外徑：模具、生產(chǎn)速度固化：固化爐功率、生產(chǎn)速度、氮?dú)饬髁?、油墨質(zhì)量衰減：收放線張力、油墨質(zhì)量、設(shè)備清潔情況著色光纖檢測外觀：固化情況（焦黑、著色層脫落）、外徑、色譜排線：排線節(jié)距、拋絲、夾絲衰減：1550nm≤0.21dB/km，1310nm≤0.35dB/km

著色

套塑工藝，有時又稱之為光纖二次涂覆工藝，它是對經(jīng)過一次涂覆著色后光纖進(jìn)行的第二層保護(hù)操作。作用：保護(hù)光纖的一次涂覆層產(chǎn)生合適的一次余長增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度改善光纖的傳輸特性與溫度特性

套塑套塑原料套管料(PBT、PP、PC等)、色母料、纖膏套塑關(guān)鍵控制點(diǎn)外徑：充油壓力和穩(wěn)定性、牽引速度、收線張力、模具余長：收放線張力、纖膏性能、水溫、主牽引圈數(shù)套管檢測生產(chǎn)時要檢測外徑(±0.05mm)，壁厚(±0.03mm)和余長(0.3±0.3‰)。下盤檢測衰減(1550nm≤0.21dB/km，1310nm≤0.35dB/km)和長度。

套塑

成纜就是將若干根緊套光纖、松套光纖、光纖束或帶狀光纖與加強(qiáng)件、阻水材料、包扎帶等元件按照一定規(guī)則絞合制成中心管式、層絞式或骨架式結(jié)構(gòu)光纜纜芯一個工