光纤光缆的基础知识

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1、光纤光缆的基础知识一、光纤1．光纤的定义光纤是光导纤维的简称，即用来通光传输的石英玻璃丝。2．光纤的结构组成和作用1）光纤的构成：光纤是由光折射率较高的纤芯和折射率较低的包层组成，为了保护光纤不受外力和环境的影响，在包层的外面都加上一层塑料护套（也叫涂覆层）。2）光纤各组成部分的作用：纤芯：siO2+GeO2（作用是导光通信）包层：siO2(作用是使全反射成为可能)涂覆层：光固化丙烯酸环氧树脂或热固化的硅酮树脂（作用是防止光纤表面受损产生微裂纹，将光纤表面与环境中的水分、化学物质隔开，防止已有的微小裂纹逐步生长扩大）3．光纤的分类A：按组成光纤的材料分类：玻璃（石英）光纤、塑料光纤；B

2、：按光纤横截面上折射率分布分类：有突变型光纤(普通单模光纤)、渐变型光纤(多模光纤)、阶跃型光纤等；C：按光纤传输模式分类：多模光纤、单模光纤等。单模光纤中光偏振状态要传输过程中是否保持不变，又可分为偏振模保持光纤和非偏振模保持光纤；D：按工作波长窗口分类：长波长光纤和短波长光纤等注：单模光纤是指只能传输一种模式（基模或最低阶模）的光纤，其信号畸变很小。多模光纤是一种能承载多种模式的光纤，即能够允许多个传导模的通过。模是指光在光纤中的传输方式（单模/多模）。单模光纤具有很小的芯径，以确保其传输单模，但是其包层直径要比芯径在十多倍，以避免光的损耗。单模光纤以其衰减小、频带宽、容量大、成本

3、低和易于扩容等优点，作为一种理想的光通信媒介，在全世界得到及为广泛的应用。154．光纤的特性A：几何特性和光学特性（主要针对单模光纤）纤芯直径：A、多模光纤（50um/62.5um两种标称直径）B、单模光纤（8.3um）包层直径：125.0±1.0um包层不圆度：≤1.0%涂层外径：245±5.0um纤芯、包层同心度：≤0.5um翘曲度：曲率半径≥4.0m模场直径：指光纤中基模场的电场强度随空间的分布。它描述了单模光纤中光能集中程度的参量。（单位：um）截止波长:保证光纤基模传输的最小波长。B：光纤的传输特性衰减定义：光在光纤中传输时能量的损耗。（单位：dB）色散定义：光脉冲在光纤中传

4、输时脉冲的展宽。（单位：ps/nm）5.光纤产生衰减的原因：吸收衰减：就是光纤材料中的某些粒子吸收光能产生振动，并以热形式而散失掉。散射衰减：就是以光能的形式把能量辐射出光纤之外的一种损耗。光纤微弯衰减：光纤柔软、可弯曲，但如果弯曲的曲率半径太上，将使光的传播途径改变，使光从纤芯渗透到包层，甚至有可能穿过包层向外泄露掉。光纤接头衰减：同与连接部分的两根光纤的轴心偏移而产生的光的衰减。6．光纤的温度特性材料特性：关键在于材料的线性膨胀系数涂层的线性膨胀系数：约为10-3—10-4/。C涂层材料：光固化丙烯酸环氧树脂或热固化的硅酮树脂高低温特性：A:低温时塑料收缩厉害，光纤产生的纵向压缩应

5、变超过光纤的纵向弯曲极限，引起弯曲和微弯损耗；B:高温时塑料涂层伸长，使光纤受到拉应力，产生应力损耗。（这种情况很少，不会很严重）157．两种标准中光纤的分类命名主要参照的标准：IEC：国际电工委员会ITU：国际电信同盟（以前叫CCITT：国际电话与电报顾问委员会）图示如下：光纤类别IEC标准ITU标准多模A类A1a（纤芯直径50um）G651A1b（纤芯直径62.5um）单模B类B1.1(通常简为B1）普通型标准光纤G652B1.2截止波长位移光纤G654B2色散位移光纤G653B4非零色散位移光纤G655B6弯曲损耗不敏感光纤G65715光纤光缆的基础知识二、光缆１．光缆定义：光缆

6、是以光纤为主要通信元件，有时辅加联络信号线，通过加强构件及外护层组合成的整体。２．光缆的种类：１）按光纤类别分类：单模光纤光缆、多模光纤光缆；　２）按缆芯结构分类：中心束管式光缆、层绞式光缆、骨架式光缆；　３）按敷设方式分类：架空光缆、管道光缆、直埋光缆、水底光缆；　４）按使用环境分类：室外光缆、室内光缆。３．室内光缆的主要特征：　　1）室内光缆主要用于建筑物内的室内布线以及各种通信设备与仪表间的连接。2）大多数采用的是紧套光纤干式光缆结构。3）为了消除电磁干扰一般采用非金属加强件（FRP）和芳纶等。4）与室外光缆比较，室内光缆的结构有以下特点：尺寸小、质量轻、柔软、有足够的机械强度、

7、耐弯曲、便于安装布放、分支、接续和终端，并根据不同场合达到一定的阻燃等级。４．室内光缆的机械性能：　　　　包括拉伸、压扁、冲击、反复弯曲、扭转、曲绕、弯折、卷绕等性能，其中最重要的是光缆允许承受的拉伸力和压扁力。５．室内光缆的环境性能：　　包括衰减温度特性、低温卷绕和燃烧性能等。1）衰减温度特性和低温卷绕特性：由于室内光缆的环境温度变化，一般要求在一定温度范围内衰减应达到（单模光纤（B1、B4）：1310nm≤0.4dB∕km且1550nm≤0