CCF是密封涂层光纤(HCF)的一种

  光纤光缆的布局取分类_计较机硬件及收集_IT/计较机_专业材料。光纤光缆的布局取分类 一、光纤的布局 二、光纤的分类 三、光缆的布局 四、光缆的分类 光纤的布局 ? ? ? ? ? 纤芯位于光纤核心,曲径 2a为 5 ~ 75 μ m, 感化是

  光纤光缆的布局取分类 一、光纤的布局 二、光纤的分类 三、光缆的布局 四、光缆的分类 光纤的布局 ? ? ? ? ? 纤芯位于光纤核心,曲径 2a为 5 ~ 75 μ m, 感化是传输 光波。 包层位于纤芯外层,曲径2b 为 100~150 μ m,感化是将 光波正在纤芯中。 纤芯和包层即构成裸光纤,两者采用高纯度二氧化硅 ( SiO2)制成,但为了使光波正在纤芯中传送,应对材 料进行分歧,使包层材料折射率 n2 比纤芯材料折 射率n1小,即光纤导光的前提是n1>n2。 一次涂敷层是为了裸纤而正在其概况涂上的聚氨基 甲酸乙脂或硅酮树脂层,厚度一般为 30~150μ m。 套层又称二次涂覆或被覆层,多采用聚乙烯塑料或聚 丙烯塑料、尼龙等材料。颠末二次涂敷的裸光纤称为 光纤芯线。 套层 一次涂覆层 纤芯 包层 套层 一次涂覆层 包层 纤芯 光纤的布局示企图 二、光纤分类 按照光纤的折射率、光纤材料、传输模式、光纤用处和制制 工艺,有如下几种分类方式: 1.阶跃型和梯度型光纤(按照光纤的折射率分布函数) 阶跃光纤的纤芯取包层间的折射率阶跃变化的,即纤芯内 的折射率分布大体上是平均的,包层内的折射率分布也大体均 匀,均可视为,可是纤芯和包层的折射率分歧,正在界面上 发生突变。 梯度光纤纤芯内的折射率不是常量,而是从核心轴线起头 沿径向大致按抛物线外形递减,核心轴折射率最大。 2.按材料分类 (1) 高纯度石英(SiO2)玻璃纤维。 这种材料的光损耗比力小,正在波长 λ = 1.2μm 时、最低损 耗约为0.47dB/km。 (2) 多组分玻璃光纤 用常规玻璃制成,损耗也很低。如硼硅酸钠玻璃光纤,正在 波长λ=0.84μm时,最低损耗为3.4dB/km。 (3) 塑料光纤。 用人工合成导光塑料制成,其损耗较大。当λ=0.63μm时, 损耗高达 100~ 200 dB/km ;但分量轻,成本低,柔嫩性好, 合用于短距离导光。 3.按传输模数分类 (1)单模光纤 单模光纤纤芯曲径仅有几微米,接近光的波长。单模光 纤凡是是指跃变光纤中,内芯尺寸很小,光纤传输模数很少, 准绳上只能传送一种模数的光纤,常用于光纤传感器。这类 光纤传输机能好、频带很宽,具有较好的线性度;但因内芯 尺寸小,难以制制和耦合。 (2)多模光纤。 多模光纤纤芯曲径约为50μ m,纤芯曲径弘远于光的波 长。凡是是指跃变光纤中,内芯尺寸较大,传输模数良多的 光纤。这类光纤机能较差,带宽较窄;但因为芯子的截面积 大,容易制制、毗连耦合比力便利,也获得了普遍使用。 光纤的分类 石英系列光纤(以SiO2为次要材料) 按光纤构成材料划分 多组分光纤(材料由多构成分构成) 液芯光纤(纤芯呈液态) 塑料光纤(以塑料为材料) 阶跃型光纤(SIF) 渐变型光纤(GIF) W型光纤 单模光纤(SMF) 按光纤传输模式数划分 多模光纤(MMF ) 芯径 光纤品种 按光纤纤芯折射率分布划分 光纤的纤芯折射率剖面分布 2b 2b 2a 2b 2a 2c 2a n n n n1 n1 n2 0 a (a)阶跃光纤 b r n1 n2 0 a b (b) 渐变光纤 r 0 a (c)W型光纤 n3 n2 c b r 阶跃型光纤(SIF):纤芯折射率呈平均分布,纤芯和包层 相半数射率差Δ 为1%~2%。 渐变型光纤(GIF):纤芯折射率呈非平均分布,正在轴心处 最大,而正在光纤横截面内沿半径标的目的逐步减小,正在纤芯取包层的 界面上降至包层折射率n2。 W型光纤(双包层光纤):正在纤芯取包层之间设有一折射 率低于包层的缓冲层,使包层折射率介于纤芯缓和冲层之间。可 以实现正在1.3~1.6μ m之间色散变化很小的色散平展光纤或把零 色散波长移到1.55μ m的色散位移光纤。 单模光纤 指正在工做波长中,只能传输一个 模式的光纤,凡是简称为单模光纤 (SMF:Single ModeFiber)。目前, 正在电视和光通信中,是使用最普遍的 光纤。 因为光纤的纤芯很细(约10μm)并且 折射率呈阶跃状分布,当归一化频次V参 数<2.4时,理论上,只能构成单模传输。 单模光纤 SMF没有多模色散,不只传输频带较多模光纤更 宽,再加上SMF的材料色散和布局色散的相加抵 消,其合成特征刚好构成零色散的特征,使传输频 带愈加拓宽。 SMF中,因物分歧取制制体例的不同有很多 类型。 凹陷型包层光纤(DePr-essed Clad Fiber), 其包层构成两沉布局,临近纤芯的包层,较外侧包 层的折射率还低。 多 模 光 纤 ? 将可能的模式为多个模式的光纤称做多 模光纤。纤芯曲径为50μm,因为传输模式可 达几百个,取SMF比拟传输带宽次要受模式色 散安排。曾用于电视和通信系统的短距离 传输。 自从呈现SMF光纤后,似乎构成汗青产物。但 现实上,因为MMF较SMF的芯径大且取局域网 等光源连系容易,更有劣势。所以,正在短距离 通信范畴中MMF仍正在从头遭到注沉。 ? 多 模 光 纤 ? ? ? MMF按折射率分布进行分类时,有:渐变(GI) 型和阶跃(SI)型两种。 从几何光学角度来看,渐变型正在纤芯中前进的 光束呈现以蛇行状。因为,光的各个径 所需时间大致不异。所以,传输容量较SI型大。 SI型MMF光纤的折射率分布,纤芯折射率的分 布是不异的,但取包层的界面呈阶梯状。因为 SI型光波正在光纤中的反射前进过程中,发生各 个光径的时差,以致射出光波失实,其成果 是传输带宽变窄,目前SI型MMF使用较少。 ? 单模光纤比拟,多模光纤芯径大,便于接 续;但其衰减系数大,带宽小,故目前多 模光纤正在通信方面只合用于短距离、小容 量的数据和模仿光消息传输。 多模光纤用于检测系统。 ? 特殊光纤: 红 外 光 纤 做为光通信范畴所开辟的石英系列 光纤的工做波长,虽然用正在较短的传输 距离,也只能用于2μm以下。为能正在更 长的红外波长范畴工做,所开辟的光纤 称为红外光纤。 红外光纤(Infrared Optical Fiber) 次要用于光能传送。例若有:温度计量、 热图像传输、激光手术刀医疗、热能加 工等等,普及率尚低。 复 合 光 纤 ? 复合光纤(Compound Fiber)是指正在二 氧化硅原猜中,再恰当夹杂诸如氧化钠、氧 化硼、氧化钾等氧化物的多成分玻璃做成的 光纤。 特点是多成分玻璃比石英的软化点低且纤芯 取包层的折射率差很大。次要用正在医疗营业 的光纤内窥镜。 ? 氟化物光纤 ? ? ? 氟化物光纤(Fluoride Fiber)是由 氟化物玻璃做成的光纤。 这种光纤原料包罗氟化铝、氟化钡、氟 化镧、氟化钠等氟化物玻璃原料。简称 为Z B L A N 。 次要工做正在 2~ 10μm 波长的光传输 营业。 氟化物光纤 因为ZBLAN具有超低损耗光纤的可能性, 正正在进行着用于长距离通信光纤的可行性开辟, 例如:其理论上的最低损耗,正在3μm波长时可 达 10?2 ? 10?3dB/km,而石英光纤正在 1.55μm时却正在0.15~0.16 dB/Km之间。 目前,ZBLAN光纤因为难于降低散射损耗,只 能用正在2.4~2.7μm的温敏器和热图像传输, 尚未普遍适用。 为了操纵ZBLAN进行长距离传输,正正在研制 1.3μm的掺锗光纤放大器(PDFA)。 塑 包 光 纤 ? 塑包光纤(Plastic Clad Fiber)是将高 纯度的石英玻璃做成纤芯,而将折射率比石英 稍低的如硅胶等塑料做为包层的阶跃型光纤。 ? 它取石英光纤比拟较,具有纤芯粗、数值孔 径(N.A.)高的特点。因而,易取发光二极管 LED光源连系,损耗也较小。所以,很是合用 于局域网(LAN)和近距离通信。 塑 料 光 纤 ? ? ? 将纤芯和包层都用塑料(聚合物)做成 的光纤。 晚期产物次要用于粉饰和导光照明及近 距离光的光通信中。 原料次要是无机玻璃(PMMA)、聚 苯乙稀(PS)和聚碳酸酯(PC)。 损耗一般每km可达几十dB。为了降低 损耗正正在开辟使用氟索系列塑料。 塑 料 光 纤 ? ? 因为塑料光纤(Plastic Optical fiber) 的纤芯曲径为1000μm,比单模石英光 纤大100倍,接续简单,并且易于弯曲 施工容易。 近年来,加上宽带化的进度,做为渐变 型(GI)折射率的多模塑料光纤的成长 遭到了社会的注沉。正在汽车内部局域网 中使用较快,将来正在家庭局域网中也可 能获得使用。 色散位移光纤 单模光纤的工做波长正在1.3μm时,模场曲 径约9μm,其传输损耗约0.3dB/km。此时, 零色散波长刚好正在1.3μm处。 石英光纤中,从原材料上看1.55μm段的传 输损耗最小(约0.2dB/km)。因为 现正在曾经适用的掺铒光纤放大器(EDFA)是工 做正在1.55μm波段的,若是正在此波段也能实现零 色散,就更有益于1.55μm波段的长距离传输。 色散位移光纤 ? 巧妙地操纵光纤材猜中的石英材料色散取纤芯 布局色散的合成抵消特征,就可使原正在 1.3μm段的零色散,移位到1.55μm段也构 成零色散。因而,被定名为色散位移光纤 (DSF:DispersionShifted Fiber)。 色散位移光纤 ? 正在光通信的长距离传输中,光纤色散为 零是主要的,但不是独一的。其它机能 还耗小、接续容易、成缆化容易和 工做中的特征变化小(包罗弯曲、拉伸 和变化影响)。DSF就是正在设想中, 分析考虑这些要素。 色 散 平 坦 光 纤 色散移位光纤(DSF)是将单模光 纤设想零色散位于1.55μm波段的光纤。 而色散平展光纤倒是将从1.3μm到 1.55μm的较宽波段的色散,都能做到 很低,几乎达到零色散的光纤称做DFF。 色 散 平 坦 光 纤 ? 因为DFF要做到1.3μm~1.55μm范畴的 色散都削减。就需要对光纤的折射率分布 进行复杂的设想。 不外这种光纤对于波分复用(WDM)的 线倒是很适宜的。因为DFF光纤的工艺 比力复杂,费用较贵。此后跟着产量的增 加,价钱也会降低。 色 散 补 偿 光 纤 ? 对于采用单模光纤的干线μm波段色散为零的光纤形成的。可是,若是 能正在1.3μm零色散的光纤上也能令1.55μm波长 工做,将常无益的。 正在1.3μm零色散的光纤中1.55μm波段的色散约 有16ps/km/nm 之多。 色 散 补 偿 光 纤 ? 若是正在此光纤线中,插入一段取此色散符号 相反的光纤,就可使整个光线的色散为零。 为此目标所用的是光纤则称做色散弥补光纤 (DCF:DisPersion Compe-nsation Fiber)。 DCF取尺度的1.3μm零色散光纤比拟,纤 芯曲径更细,并且折射率差也较大。 DCF也是WDM光线的主要构成部门。 抗 恶 环 境 光 纤 通信用光纤凡是的工做温度可正在-40~ +60℃之间,设想时也是以不受大量辐射线映照 为前提的。比拟之下,对于更低温或更高温以及 能蒙受高压或外力影响、曝晒辐射线的恶劣 下,也能工做的光纤则称做抗恶光纤。 一般为了对光纤概况进行机械,多涂覆一 层塑料。可是跟着温度升高,塑料功能有所 下降,以致利用温度也有所。若是改用抗热 性塑料,如聚四氟乙稀(Teflon)等树脂,即可 工做正在300℃。也有正在石英玻璃概况涂覆镍 和铝等金属的,这种光纤则称为耐热光纤 。 抗 恶 环 境 光 纤 当光纤遭到辐射线的映照时,光损耗会 添加。这是由于石英玻璃碰到辐射线映照时, 玻璃中会呈现布局缺陷(也称做色心: Colour Center),尤正在0.4~0.7μm波长 时损耗增大。防止法子是改用OH或F素 的石英玻璃,就能因辐射线形成的损耗 缺陷。这种光纤则称做抗辐射光纤 (Radiation Resista-nt Fiber),多用于 核发电坐的监测用光纤维镜等。 密 封 涂 层 光 纤 ? 为了连结光纤的机械强度和损耗的长 时间不变,而正在玻璃概况涂拆碳化硅 (SiC)、碳化钛(TiC)、碳(C)等 无机材料,用来防止从外部来的水的扩 散所制制的光纤(HCF: HermeticallyCoated Fiber)。 碳 涂 层 光 纤 ? ? ? 正在石英光纤的概况涂敷碳膜的光纤,称之 碳涂层光纤(CCF:Carbon Coated Fiber)。 其机理是操纵碳素的致密膜层,使光纤表 面取隔离,以改善光纤的机械委靡损 耗和氢的损耗添加。 CCF是密封涂层光纤(HCF)的一种。 碳 涂 层 光 纤 ? 碳涂覆光纤(CCF)能无效地截断光纤取 氢的侵入。据报道它正在室温的氢 气中可维持20年不添加损耗。防止水 分侵入能延缓机械强度的委靡历程,其疲 劳系数(Fatigue Parameter)可达200 以上。所以,HCF被使用于中要 求靠得住性高的系统,例如海底光缆。 金 属 涂 层 光 纤 ? 金属涂层光纤(Metal Coated Fiber)是正在 光纤的概况涂布Ni、Cu、AL等金属层的光纤。 也有再正在金属层外被覆塑料的,目标正在于提高抗 热性和可供通电及焊接。它是抗恶性光纤之 一,也可做为电子电的部件用。 晚期产物是正在拉丝过程中,涂布熔解的金属 做成。因为此法因被玻璃取金属的膨缩系数差别 太大,会添加细小弯曲损耗,适用化率不高。现 正在多采用正在玻璃光纤的概况用低损耗的非电解镀 膜法,使机能大有改善。 掺 稀 土 光 纤 ? ? 正在光纤的纤芯中,稀土族元素的光纤。 1985年英国的索斯安普顿 (Sourthampton)大学的佩思(Payne) 等起首发觉稀土元素的光纤(Rare Earth DoPed Fiber)有激光振荡和光放大 的现象。于是,从此揭开了掺饵等光放大的 面纱,现正在曾经适用的1.55μm EDFA就是 操纵掺饵的单模光纤,操纵1.47μm或 980nm的激光进行激励,获得1.55μm光 信号放大的。 喇 ? 曼 光 纤 ? ? 喇曼效应是指往某物质中射入频次 f 的单色 光时,正在散射光中会呈现频次 f 之外的f±fR, f±2fR等频次的散射光,对此现象称喇曼效应。 操纵这种非线性做成的光纤,称做喇曼光 纤(RF:Raman Fiber)。 光封锁正在藐小的纤芯中,进行长距离,当 输入光加强时,就会获得相关的散射光。 喇曼散射光—–喇曼光纤激光器。 喇曼散射—-正在光纤的长距离通信中,做 为光放大器的使用。 偏 ? 心 光 纤 尺度光纤的纤芯是设置正在包层核心的,纤芯取 包层的截面外形为齐心圆型。但因用处分歧, 也有将纤芯和纤芯外形、包层外形,做成 分歧形态或将包层穿孔构成异型布局的。相对 于尺度光纤,称这些光纤叫异型光纤。 偏疼光纤(Excentric Core Fiber),它 是异型光纤的一种。其纤芯设置正在偏离核心且 接近包层外线的偏疼。因为纤芯接近外表, 部门光场会溢出包层(称此为渐消波, Evanescent Wave)。 偏 ? 心 光 纤 当光纤概况附着物质时,因物质的光学性质 正在光纤中的光波遭到影响。若是附着物质 的折射率较光纤高时,光波则往光纤外辐射。 若附着物质的折射率低于光纤折射率时,光波 不克不及往外辐射,却会遭到物质接收光波的损耗。 操纵这一现象,就可检测有无附着物质以 及折射率的变化。 偏疼光纤(ECF)次要用做检测物质的光纤 器。取光时域反射计(OTDR)的测试法 组合一路,还可做分布器用。 发 ? 光 光 纤 采用含有荧光物质制制的光纤。它是正在遭到 辐射线、紫外线等光波映照时,发生的荧光一部 分,可经光纤闭合进行传输的光纤。 发光光纤(Luminescent Fiber)能够用于 检测辐射线和紫外线,以及进行波长变换,或用 做温度器、化学器。正在辐射线的检测中 也称做闪光光纤(Scintillation Fiber)。 发光光纤从荧光材料和的角度上,正正在 开辟塑料光纤。 多 芯 光 纤 ? 凡是的光纤是由一个纤芯区和环绕它的包层区 形成的。但多芯光纤倒是一个配合的包层区中存正在 多个纤芯的。因为纤芯的彼此接近程度,可有两种 功能。 ? 其一是纤芯间隔大,即不发生光耦会的布局。这种 光纤,因为能提高传输线的单元面积的集成密度。 正在光通信中,能够做成具有多个纤芯的带状光缆, 而正在非通信范畴,做为光纤传像束,有将纤芯做成 成千上万个的。 其二是使纤芯之间的距离接近,能发生光波耦合做 用。操纵此道理正正在开辟双纤芯的器或光回 器件。 ? 空 心 光 纤 将光纤做成空心,构成圆筒状空间,用于光传 输的光纤,称做空心光纤。空心光纤次要用于能量 传送,可供X射线、紫外线和远红外线光能传输。 空心光纤布局有两种: 一是将玻璃做成圆筒状,其纤芯取包层道理取阶跃 型不异。操纵光正在空气取玻璃之间的全反射。 因为,光的大部门可正在无损耗的空气中,具有 必然距离的功能。 二是使圆筒内面的反射率接近1,以削减反射损耗。 为了提高反射率,有正在简内设置电介质,使工做波 长段损耗削减的。例如能够做到波长10.6μm损耗 达几dB/m的。 ? ? ITU-T的光纤分类 ? ? ? ? ? G.651光纤:渐变多模光纤,工做波长为1.31μ m和1.55μ m, 正在1.31μ m处光纤有最小色散,而正在1.55μ m处光纤有最小 损耗,次要用于计较机局域网或接入网。 G.652光纤:常规单模光纤,也称为非色散位移光纤,其 零色散波长为1.31μ m,正在1.55μ m处有最小损耗,是目前 使用最广的光纤。 G.653光纤:色散位移光纤,正在1.55μ m处实现最低损耗取 零色散波长分歧,但因为正在1.55μ m处存正在四波混频等非 线性效应,障碍了其使用。 G.654光纤:机能最佳单模光纤,正在1.55μ m处具有极低损 耗 ( 大 约 0 . 1 8 dB/km) 且 弯 曲 性 能 好 。 截 止 波 长 大 于 1310nm,特地用于1550nm波段。 G.655 光 纤 : 非 零 色 散 位 移 单 模 光 纤 , 正在 1 . 5 5 μ m~ 1.65μ m 处色散值为 0.1~6.0ps/(nm.km),用以均衡四 波混频等非线Gb/s以上)、大容 量、DWDM系统。 光纤的制制 ? ? 光纤大大都是由石英玻璃材料构成的 . 光纤的制制要履历原料提纯、光纤预制棒 制备、光纤拉丝等具体的工艺步调。 光 纤 制 制 两种根基方式 1. 间接熔化法: 按保守制制玻璃的工艺将处正在熔融形态的石英玻 璃的组分间接制形成光纤。 2. 汽相氧化过程: 高纯度金属卤化物(如SiCl4和GeCl4)取氧反映生成 SiO2微粒 (通过四种分歧的方式),将微粒收集正在 玻璃容器的概况,烧结 (正在尚未熔化的形态将SiO2 成玻璃体) 制成预制棒,拉丝成纤。 原料提纯(石英玻璃材料): 精馏法: 操纵被提纯物质取杂质的沸点分歧来断根杂质; 吸附法: 操纵被提纯物质取杂质的化学键极性差别,选择适 当的吸附剂进行选择性吸附分手,达到断根杂质的目标; 间接熔化法:双坩埚法 纤芯坯料棒 内坩埚 纤芯 玻璃 熔炉 包层坯料棒 间接熔化法: 可用于制制石英 光纤、卤化物光 纤和硫属光纤 具有产量大、可 持续制制的长处 但坯料棒熔化过 程中容易带来杂 质,它的最低损 耗值为5 dB/km 外坩埚 包层玻 璃 拉制光纤 (到拉丝机) 光纤预制棒出产最常利用的工艺是两步法: 第一步采用四种气相堆积工艺,即:外气相堆积 (Outside Vapour Deposition-OVD)、轴向气 相堆积(Vapour Axial Deposition-VAD)、改 进的化学气相堆积(Modified Chemical Vapour Deposition-MCVD)、等离子化学气相堆积 (Plasma Chemical Vapour DepositionPCVD)中的任一工艺来出产光纤预制棒的芯棒; 第二步是正在气相堆积获得的芯棒上外包层制成 大光纤预制棒。 汽相氧化法:外部汽相氧化法 (OVPO) 饵棒 粉层状 预制棒 喷 嘴 玻璃微粒 1. 预制棒有浮泛 2. 预制棒长度必然 3. 利用氢氧焰,光 纤所含的OH- 较高 玻璃预制棒 粉层堆积 粉状预制棒 加热炉 1400度 芯 加热炉 包层 粉状预制棒 剖面 玻璃预制棒 预制棒烧结 拉制光纤 1970年 康宁 第一根损耗小于20 dB/km的光纤 汽相轴向堆积法 (VAD) 推进机 1977年 日本开辟 马达 松散的预制棒 喷灯口 长处: 1. 预制棒不再具有浮泛 马达 2. 预制棒能够肆意长 输送杆 3. 堆积室和熔融室慎密 通明预制棒 相连,能够制做 洁净 容器 环状加热器 4. 没有利用氢氧焰,单 实空泵 模光纤所含的OH- 较 低,因而损耗较低正在 0.2~0.4 dB/km 红外热成像仪 玻璃微粒 反映室 改良的化学汽相堆积法 (MCVD) 贝尔尝试室设想,可用于制制低损耗梯度折射率光纤 反映物质 金属卤化物蒸汽+氧气 粉尘状生成物 排气口 SiO2饵管 烧结后的 玻璃 H-O 粉层堆积物 来回挪动的喷灯 玻璃粉层堆积?初步烧结?加强热成实心棒 烧结后,纤芯由汽相堆积材料形成,包层由原始的石英管形成 等离子体活性化学汽相堆积法 (PCVD) 飞利浦提出 1978年使用于量产 熔融石英管 堆积效率高、堆积 速度快有益于消弭 包层堆积过程中的 微不雅不服均 间接玻璃堆积 不需高温烧结 反映管不易变形 反映物质 SiCl4 + O2 + 参杂物质 低压工做的等离子体 玻璃层 排气口 1000~1200度 可快速挪动,堆积厚度削减, 有益于节制折射率分布 快速来回挪动的微波谐振腔 (2.45 GHz,8米/分钟) ? 光纤拉丝: 将预制棒曲径缩小,且连结芯包比和折射率分布 恒定的操做称为光纤拉丝。 拉丝过程中要对裸光纤预涂覆层。涂覆 层既能够光纤的机械强度、隔离潮湿, 又能够避免外应力惹起光纤的微弯损耗。此外, 高速拉丝还应留意光纤的充实冷却,消弭光纤中 的内应力。 光纤拉丝机 光纤预制棒置备好之后进行光纤拉丝 细密输送机构 夹具 预制棒 d = 10~25 mm; L = 60~120 cm 拉丝炉 裸光纤 光纤粗细监测仪 涂覆机 已涂覆光纤 光纤卷绕 对中卡头Three-jaw chuck 配 沉 Modified Chemical Vapor Deposition 高温 炉 高温炉Graphite furnace 测温仪 Pyro meter 分手及堆积处置Separate deposition 排 除 尾 气 测径仪 Fiber diameter Gauge 空气净化系统 Clear Air System 机械手 Mechanical handle 涂杯 Coat cup 对中 ition center control 光固化 vioiet Curing System 涂杯 Coat cup 对中 ition center control 光固化Ultravioiet Curing System 对中 ition center control 热固化Ultravioiet Curing System 涂杯 Coat cup 对中 ition center control 热固化Ultravioiet Curing System 机械手 Mechanical handle 气相色谱 VaporPhase chromatogrameter 基 座 Capstan 光纤的机械和温度特征 1) 光纤的抗拉强度很高,接近金属的抗拉强度 2) 光纤的延展性(1%)比金属差(20%) 3) 当光纤内存正在裂纹、气泡或杂物,正在必然张力下容易断裂 4) 光纤遇水容易断裂且损耗增大 5) 正在低温下损耗随温度降低而添加 需要加强机械机能、需要防水 光缆的根基布局 光缆一般由缆芯、加强元件和护层三部门构成。 ? 缆芯:由单根或多根光纤芯线构成,有紧套和松套两 种布局。紧套光纤有二层和三层布局。 ? 加强元件:用于加强光缆敷设时可承受的负荷。一般 是金属丝或非金属纤维。 ? 护层:具有阻燃、防潮、耐压、耐侵蚀等特征,次要 是对已成缆的光纤芯线进行。按照敷设条 件可由铝带/聚乙烯分析纵包带粘界外护层、 钢带(或钢丝)铠拆和聚乙烯护层等构成。 光 缆 的 种 类 ? ? ? 1.按敷设体例分有:自承沉架空光缆, 管道光缆,铠拆地埋光缆和海底光缆。 2.按光缆布局分有:束管式光缆,层绞 式光缆,紧抱式光缆,带式光缆,非金 属光缆和可分支光缆。 3.按用处分有:长途通信用光缆、短途 室外光缆、夹杂光缆和建建物内用光缆。 光缆的制制: 光缆的制制过程一般分以下几个过程: 光纤的筛选:选择传输特征优秀和张力及格的光纤。 光纤的染色:使用尺度的全色谱来标识,要求高温不退色 不迁徙。 二次挤塑:选用高弹性、低膨缩系数的塑料挤塑成必然尺寸 的松套管,将光纤纳入并填入防潮防水的凝胶。 光缆绞合:将数根挤塑好松套管的光纤取加强单位绞合正在一路。 光缆外护套:正在绞合的光缆外加一层护套。 光缆对光纤特征的影响 1. 改善光纤的温度特征 虚线:光纤本身的特征曲线 实线. 添加机械强度 因为光缆布局中插手了加 强构件、护套、以至铠拆 层等,因而其断点强度远 大于光纤;不只如斯,光 缆的抗侧压、抗冲击和抗 扭曲机能都有较着加强 3. 成缆的附加损耗 不良的成缆工艺,把光纤制成光缆后,会带来附加损耗, (好比说不良应力形成微弯) 称之为成缆损耗 层绞式 层绞式光缆的布局雷同于保守的电缆布局体例,故又称为古 典式光缆。 骨架式 骨架式光缆中的光纤置放于塑料骨架的槽中,槽的横截面可 以是 V形、U 形或其他合理的外形,槽的纵向呈螺旋形或正 弦形,一个空槽可放置5~10根一次涂覆光纤。 束管式 束管式布局的光缆近年来获得了较快的成长。它相当于把松 套管扩大为整个缆芯,成为一个管腔,将光纤集中松放正在其 中。 带状式 带状式布局的光缆起首将一次涂覆的光纤放入塑料带内做成 光纤带,然后将几层光纤带叠放正在一路形成光缆芯。 核心管式—带状光缆 ? 带状光缆特点 带状光缆具有外径小、芯数大、便 于集中熔接等长处,可用于宽带、高 速、大容量多的多收集消息传输。 核心管式带状光缆合用于管道曲埋取 架空敷设 带状光缆特点 ? ? ? 带纤矩阵叠合,光纤陈列慎密有序、 光缆布局紧凑、体积小容量大。 管内填没收用油膏,防水防潮,弯曲 光阴纤受力小。 光纤整带熔接,接续简洁效率高。 带状光缆 的 结 构 钢丝加强件 聚烯烃细绳 聚乙烯外护套 聚乙烯内护套 纸 12?12阵列(每12根光纤熔正在一条塑料带内) 带状光缆的制制过程 光纤筛选:选择传输特征优秀和张力及格的 光纤。 光纤设置装备摆设:核心管式带状光缆布局为大芯数光缆 供给了最经济无效的设置装备摆设,以4、6、8、12 光纤带为基带,可出产48—216芯各类芯数 分歧规格的带状光缆。 光纤染色:使用尺度的全色谱来标识,要求高温 不退色不迁徙。 光纤色谱为蓝、橙、绿、棕、灰、白、红、黑、黄、 紫、粉红、海蓝,光纤带号由1—18数字字母喷印正在 光纤带上予以识别。 ? ? 叠合为矩阵:光纤带按序叠合为矩阵, 以必然的扭绞节距平均置于松套管内, 用以削减光缆弯曲时纤芯所受的张力。 管内填充特种油膏:起阻水及光纤 带感化。松套管外顺次是阻水带、纵包 轧纹钢塑复合带,黑色高密度聚乙烯外 套中两边平行放置单根高强度加强钢丝。 核心管式带状光缆 指 目标名称 短 暂 标 长 期 抗张力 弯曲半径 抗侧压 温度范畴 3000N 1000N 无负载10—15倍外 有负载 20—25 倍外径 径 1000N/10cm -30℃ — 800N/10cm +60℃ 层绞式带状光缆 布局: 此光缆系核心金属加强件, PBT松套 管(或PE填充绳)SZ层绞、缆芯充 油、尼龙纱捆扎、阻水带包扎、铝 塑复合带纵包、PE内护层、钢带皱 纹铠拆、聚乙烯外护套。 GYSTA53-iD(j)S 束管数/曲径(mm) 光纤数(i) 加 强 件 材料 曲径/根数 阻水层 内护层 阻水层 S0~S4 1/12根/2.0~3.2 4~144 镀锌(磷化)钢丝 ? 2.0~3.0 油膏+阻水带 聚乙烯 油膏或热熔胶 铠拆层 外护套 厚度(mm) 光缆外径(mm) 光缆分量(kg/km) 铝塑和钢塑复合带 聚乙烯 2.0±0.2 ? 15~25 190~250 层绞式带状光缆布局图 层绞式带状光缆机能目标 目标名 称 抗张 力 指 短 暂 3000N 标 长 期 1000N 无负载10—15倍外径 800N/10cm 弯曲半 径 抗侧 压 有负载20—25倍 外径 1000N/10cm -30℃—+60℃ 温度范 围 几种光缆的相关目标 光缆型号 光纤芯数 光缆外径 光缆分量 答应最大拉力 GYSTA GYSTY53 GYSTA53 4-1728 GYSTA33 8-60 300-2000 5000 1000 10-68 365-2500 6000 2000 10-68 340-2500 6000 2000 10-70 787-3000 20000 3000 答应最大压力 其 它 光 缆 1、无金属防鼠光缆 日本古河公司对几种防鼠非金属光 缆布局进行了研究。成果表白,只要用 FRP铠拆的光缆和用较多玻璃纤维(至 少1.5mm厚)铠拆的光缆才能达到防鼠 要求。而用双层玻璃丝带和采用半芳喷鼻 族聚酰胺护层的光缆不克不及达到防鼠要求。 日本住友公司将一种合成辣椒素微囊混 于护套中,然后正在概况挤上一层通俗聚 乙烯,既能防鼠,又大大提高了操做安 全性及敷设便利性。 2、半松套光缆 ? —阿尔卡特公司推出一种半松套布局光缆。将 松套管尺寸尽可能缩小,但仍连结光纤处于可 以的形态,就形成半松套单位。由于 通俗松套管材料太硬,半松套单位采用很是软 的热塑料做套管。再将半松套单位取干式阻水 材料一路放入核心管中,即可形成144芯半松 套光缆,其外径仅为13mm。经测试,该光缆 各方面机能优良,而接入时间比松套层绞光缆 节约33%。该光缆可用于需要高芯数而空间有 限的管道中。若将护套料改为阻燃材料,可做 成竖井级室内缆。而加上钢带铠拆可做曲埋缆 利用。 3、防弹光缆 ? 光缆采用双层钢塑护层加上双层芳纶防弹 带能够实现防弹。正在架空光缆中利用钢带 还能够防止护套回缩和防潮。 4、光纤/铜线夹杂缆 ? — 西康推出了一种称做 Dualcom 的光纤和 对绞线的夹杂缆,其设想特点是去掉了加 强芯,以铜线和钢带做为抗拉元件。该光 缆次要用于FTTC系统,此中光纤用来传输 信号,对绞线用来供电。若护套改为阻燃 材料,则能够用做室内缆。 光 缆 的 施 工 光缆的户外施工: 较长距离的光缆敷设最主要的是选择一 条合适的径。这里不必然最短的径 就是最好的,还要留意地盘的利用权, 架设的或地埋的可能性等。必必要有很 完整的设想和施工图纸,以便施工和今 后查抄便利靠得住。施工中要不时留意不 要使光缆遭到沉压或被坚硬的物体扎伤。 光缆转弯时,其转弯半径要大于光缆自 身曲径的20倍。 1. 户外架空光缆施工 A. 吊线托挂架空体例,这种体例简单廉价,使用广 泛, 但挂钩加挂、拾掇较费时。 B. 吊线环绕纠缠式架空体例,这种体例较安定,工做 少。但需要特地的缠扎机。 C. 自承沉式架空体例,对线干要求高,施工、难 度大,制价高,国内目前很少采用。 D. 架空时,光缆引上线干处须加扶引安拆,并避免光 缆拖地。光缆牵引时留意减小摩擦力。每个线干上 要余留一段用于伸缩的光缆。 E. 要留意光缆中金属物体的靠得住接地。出格是正在山区、 高电压电网区一般要每公里有3个接地址,以至选用 非金属光缆。 2. 户外管道光缆施工 A. 施工前应查对管道占用环境,清洗、安放塑料子 管,同时放入牵引线。 B. 计较好布放长度,必然要有脚够的预留长度。 C. 一次布放长度不要太长(一般2KM),布线时应从 两头起头向两边牵引。 D. 布缆牵引力一般不大于120kg,并且应牵引光缆 的加强心部门,并做好光缆头部的防水加强处置。 E. 光缆引入和引出处须加顺引安拆,不成间接拖地。 F. 管道光缆也要留意靠得住接地。 3. 间接地埋光缆的敷设 A. 曲埋光缆沟深度要按尺度进行挖掘. B. 不克不及挖沟的处所能够架空或钻孔预埋管道敷设。 C. 沟底应保正平缓坚忍,需要时可预填一部门沙子、 水泥或支持物。 D. 敷设时可用人工或机械牵引,但要留意导向和润 滑。 E. 敷设完成后,应尽快回土笼盖并夯实。 4. 建建物内光缆的敷设: A. 垂曲敷设时,应出格留意光缆的承沉问题, 一般每两层要将光缆固定一次。 B. 光缆穿墙或穿楼层时,要加带护口的 用塑料管,而且要用阻燃的填充物将管子填 满。 C. 正在建建物内也能够事后敷设必然量的塑料 管道,待当前要敷射光缆时再用牵引或实空 法布光缆。 光 缆 的 选 用 ? 光缆的选用除了按照光纤芯数和光纤品种以外, 还要按照光缆的利用来选择 光缆的外护套。 1. 户外用光缆曲埋时 ,宜选用铠拆光缆。架空 时,可选用带两根或多根加强筋的黑色塑料外护 套的光缆。 2. 建建物内用的光缆正在选用时应留意其阻燃、毒 和烟的特征。一般正在管道中或强制通风处可选用 阻燃但有烟的类型(Plenum),的中应选 用阻燃、无毒和无烟 的类型(Riser)。 3. 楼内垂曲布缆时,可选用层绞式光缆 (Distribution Cables);程度布线时,可 选用可分支光缆(Breakout Cables)。 4. 传输距离正在2km以内的,可选择多模光 缆,跨越2km可用中继或选用单模光缆。 现实利用的光缆分类 分类方式 按所利用的光纤分类 按缆芯布局划分 按外护套布局分类 按光缆中有无金属分 类 按体例分类 按敷设体例分类 按合用范畴分类 光缆品种 单模光缆、多模光缆、(阶跃型、渐变型) 层绞式、骨架式、大束管式、带式、单位式 无铠拆、钢带铠拆、钢丝铠拆 有金属光缆、无金属光缆 充油光缆、充气光缆 曲埋光缆、管道光缆、架空光缆、水底光缆 中继光缆、海底光缆、用户光缆、局内光缆、 长途光缆