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通信光缆的类型与结构,2.1 常用通信光缆的分类 2.2 常用通信光缆的结构 2.3 通信光缆的型号 2.4 通信光缆的端别判断与纤序排定 2.5 通信光缆的选用 本章小结 习题与思考题,以光纤作为信息传导材料的线缆，称为光缆。光缆是目前有线通信的主流传输媒介，因为它具有许多其他媒介无法比拟的优点： (1) 巨大的传输容量； (2) 极低的传输衰耗； (2) 优良的抗电磁干扰能力； (4) 良好的保密性； (5) 小尺寸、轻重量，便于施工与维护； (6) 节约资源，价格便宜。,2.1 常用通信光缆的分类 通信光缆是将一根或多根光纤或光纤束制作成符合光学、机械和环境特性结构的线缆，其实物图如图2-1所示。,图2-1 通信光缆实物图,1. 按缆中光纤状态分 按光纤在光缆中是否可自由移动，光缆可分为松套光纤光缆、紧套光纤光缆和半松半紧光纤光缆。 (1) 松套光纤光缆的特点是光纤在光缆中有一定的自由移动空间，这样的结构有利于减少外界机械应力(或应变)对涂覆光纤的影响，即增强了光缆的弯曲性能。,(2) 紧套光纤光缆的特点是光缆中光纤无自由移动的空间。紧套光纤在光纤预涂覆层外直接挤下一层合适的塑料紧套层。紧套光纤光缆直径小，重量轻，易剥离、敷设和连接，但高的拉伸应力会直接影响光纤的衰减等性能，即它的弯曲性能比松套光纤光缆差。 (3) 半松半紧光纤光缆中的光纤在光缆中的自由移动空间介于松套光纤光缆和紧套光纤光缆之间。,2. 按缆芯结构分 按缆芯结构特点的不同，光缆可分为层绞式光缆、中心管式光缆和骨架式光缆。 (1) 层绞式光缆是将几根至十几根或更多根光纤或光纤带子单元围绕中心加强件螺旋绞合(S绞或SZ绞)成一层或几层的光缆。目前使用最多的就是松套层绞式光缆。 (2) 中心管式光缆是将光纤或光纤带无绞合直接放到光缆中心位置的套管中而制成的光缆。 (3) 骨架式光缆是将光纤或光纤带经螺旋绞合置于塑料骨架槽中构成的光缆。,3. 按线路敷设方式分 按光缆线路敷设方式，光缆可分为架空光缆、管道光缆、直埋光缆、隧道光缆和水底光缆等。 (1) 架空光缆是指以架空形式挂放的光缆，它必须借助吊线(镀锌钢绞线)或自身具有的抗拉元件悬挂在电杆或铁塔上。 (2) 管道光缆是指布放在通信管道内的光缆，目前常用的通信管道主要是塑料管道。,(3) 直埋光缆是指光缆线路经过市郊或农村时，直接埋入规定深度和宽度的缆沟中的光缆。 (4) 隧道光缆是指经过公路、铁路等交通隧道的光缆。 (5) 水底光缆是穿越江、河、湖、海水底的光缆。,4. 按使用环境与场合分 按使用环境与场合，光缆主要分为室外光缆、室内光缆及特种光缆三大类。由于室外环境(气候、温度、破坏性)相差很大，故这几类光缆在构造、材料、性能等方面亦有很大区别。 (1) 室外光缆由于使用条件恶劣，光缆必须具有足够的机械强度、防渗能力和良好的温度特性，其结构较复杂。 (2) 室内光缆结构紧凑、轻便柔软并应具有阻燃性能。 (3) 特种光缆用于特殊场合，如海底、污染区或高原地区等。,5. 按通信网络结构或层次分 按通信网络结构或层次分，光缆可分为长途网光缆和本地网光缆。 (1) 长途网光缆，即长途端局之间的线路，包括省际一级干线、省内二级干线； (2) 本地网光缆，既包括长途端局与电信端局以及电信端局之间的中继线路，又包括接入网光缆线路。,2.2 常用通信光缆的结构 任何一根光纤都是由纤芯和包层两部分构成的。纤芯的折射率通常用n1表示，直径用2a表示；包层的折射率用n2表示，直径用2b表示。进入光纤中的光线在突变形光纤中以折线形式向前传播，在渐变形光纤中以曲线形式向前传播，如图2-2所示。,图2-2 光在突变形光纤中传播,1. 室内光缆 室内光缆均为非金属结构，故无须接地或防雷保护。室内光缆采用全介质结构保证抗电磁干扰。各种类型的室内光缆都容易开剥，紧套缓冲层光纤构成的绞合方式取决于光缆的类型。 为便于识别，室内光缆的外护层多为彩色，且其上印有光纤类型、长度标记和制造厂家名称等。 室内光缆尺寸小，重量轻，柔软，便于布放，易于分支，并具有阻燃性。 通常，室内光缆可分为三种类型：多用途室内光缆、分支光缆和互连光缆。,1) 多用途室内光缆 多用途室内光缆的结构是按照各种室内场所的需要而定的。这种光缆的直径小，重量轻，柔软，易于敷设、维护和管理，特别适用于布放在空间受限的场所。多用途室内光缆是由绞合的紧缓冲层光纤和非金属加强件(如芳轮纱)构成的。光缆中的纤芯数大于6时，光纤绕一根非金属中心加强件绞合，形成一根更结实的光缆，如图2-3和图2-4所示。,图2-3 多芯室内光缆实物图,图2-4 3芯子单元12芯多用途室内光缆,2) 分支光缆 分支光缆用于光纤的独立布线或分支。分支光缆分三种不同的结构：2.7 mm子单元适合于业务繁忙的应用；2.4 mm子单元适合于业务正常的应用；2.0 mm子单元适合于业务少的应用。这些分支光缆可布放在大楼之间的管道内、大楼向上的上升井里、计算机机房地板下和光纤到桌面。6芯分支光缆结构如图2-5所示，实物图如图2-6所示。,图2-5 6芯室内分支光缆结构,图2-6 6芯分支光缆实物图,3) 互连光缆 互连光缆是为布线系统中的传输设备互连所设计的光缆，使用的是单纤和双纤结构。这种光缆连接容易，在楼内布线中它们可用作跳线，如图2-7、图2-8所示。 互连光缆直径小，弯曲半径小，更易敷设在空间受限的场所，它们可以简单直接，或在工厂进行预先连接作为光缆组件用在工作场所，或作为交叉连接的临时软线。,图2-7 单纤互连光缆,图2-8 双纤互连光缆,2. 室外光缆 1) 层绞式光缆 如图2-10和图2-11所示，层绞式光缆结构是由多根二次被覆光纤松套管(或部分填充绳)绕中心金属加强件绞合成圆形的缆芯，缆芯外先纵包复合铝带并挤上聚乙烯内护套，再纵包阻水带和双面覆膜皱纹钢(铝)带，再加上一层聚乙烯外护层。 层绞式光缆的结构特点是：光缆中容纳的光纤数量多，光缆中光纤余长易控制，光缆的机械、环境性能好，它适宜于直埋、管道敷设，也可用于架空敷设。,图2-10 层绞式光缆结构,图2-11 层绞式光缆实物图,2) 中心管式光缆 如图2-12和图2-13所示，中心管式光缆是由一根二次光纤松套管或螺旋形光纤松套管，无绞合直接放在缆的中心位置，纵包阻水带和双面涂塑钢(铝)带，两根平行加强圆磷化碳钢丝或玻璃钢圆棒位于聚乙烯护层中组成的。按松套管中放入的是分离光纤、光纤束还是光纤带，中心管式光缆分为分离光纤的中心管式光缆或光纤带中心管式光缆等。,图2-12 中心管式光缆结构,图2-13 中心管式光缆实物图,中心管式光缆的优点是：光缆结构简单、制造工艺简捷，光缆截面小、重量轻，很适宜架空敷设，也可用于管道或直埋敷设。中心管式光缆的缺点是：缆中光纤芯数不宜过多(如分离光纤为12芯、光纤束为36芯、光纤带为216芯)，松套管挤塑工艺中松套管冷却不够，成品光缆中松套管会出现后缩，光缆中光纤余长不易控制等。,3. 特种光缆 1) 电力光缆 电力光缆是指用于高压电力通信系统的光缆以及铁路通信网络的光电综合光缆。光纤对电磁干扰不敏感，使得架空光缆成为电力系统和铁路通信、控制和测量信号的一种理想的传输介质。 电力光缆的敷设趋势是将光缆直接悬挂在电杆或铁塔上，或缠绕在高压电力的相线上。安装的光缆抗拉强度能承受自重、风力作用和冰凌的重量，并有合适的结构措施来预防枪击或撞、挂等破坏。,. 全介质自承式光缆(ADSS) 典型的全介质自承式光缆的横截面如图2-16所示，实物如图2-17所示。其结构可分为中心管式或层绞式两种。 光纤以特定的大余长插入管内。因此，如果光缆受到额定拉力负载作用，光纤不会受到任何应力作用。为阻止水渗透和迁移，管内注入阻水纤用油膏。绕缆芯缠绕的芳纶纱提供给光缆所需的抗拉强度。,图2-16 全介质自承式光缆结构,图2-17 全介质自承式光缆实物图,2.3 通信光缆的型号 按照原邮电部部颁标准YD/T9082000，光缆的型号由型式代号和规格代号两部分组成，即 光缆的型号 = 型式代号 + 规格代号 1. 光缆的型式代号 光缆型式代号的构成如图2-25所示。,图2-25 光缆型式代号的构成,1) 分类代号 GY通信用室(野)外光缆； GM通信用移动式光缆； GJ通信用室(局)内光缆； GS通信用设备内光缆； GH通信用海底(水下)光缆； GT通信用特种光缆。,2) 加强件代号 金属加强构件(无符号)； F非金属加强构件。 3) 缆芯和光缆派生结构特征代号 D光纤带结构； S光纤松套被覆结构； J光纤紧套被覆结构； (无符号) 层绞结构； G骨架槽结构； X缆中心管(被覆)结构； T填充式结构； R充气式结构； C自承式结构； B扁平形状； E椭圆形状； Z阻燃结构。,4) 护套代号 Y聚乙烯护套； V聚氯乙烯护套； U聚氨脂护套； A铝聚乙烯粘结护套(简称A护套)； S钢聚乙烯粘结护套(简称S护套)； W夹带平行钢丝的钢聚乙烯粘结护套(简称W护套)； L铝护套； G钢护套； Q铅护套。,5) 外护层代号及意义 外护层代号及意义如表2-1所示。,表2-1 外护层代号及意义,2. 光纤规格代号 光纤的规格由光纤数和光纤类别组成。如果同一根光缆中含有两种或两种以上规格(光纤数和类别)的光纤，中间应用“+”号连接。光纤规格的构成图2-26所示。 (1) 光纤数目代号：用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表示。 (2) 光纤类别代号：光纤类别应采用光纤产品的分类代号表示。按IEC607932(2001)光纤第2部分：产品规范等标准规定，用大写A表示多模光纤，如表2-2所示；大写B表示单模光纤，如表2-3所示；再以数字和小写字母表示不同种类、类型的光纤。,图2-26 光纤规格的构成,表2-2 多 模 光 纤,表2-3 单 模 光 纤,3. 光缆型号示例 例1 光缆型号为 GYTA5312A1 其表示意义：松套层绞式、金属加强构件、填充式、铝聚乙烯粘结护套、纵包轧纹钢带铠装、聚乙烯外护套、通信用室外光缆，内装12根渐变型多模光纤。 例2 光缆型号为 GYDXTW144B1 其表示意义：中心管式结构、带状光纤、金属加强件、全填充型、夹带增强聚乙烯护套，室外用通信光缆，内装144根常规单模光纤(G.652)。,例3 光缆型号为 GJFBZY12B1 其表示意义：扁平型结构、非金属加强件、阻燃聚烯烃外护套、室内用通信光缆，内含12根常规单模光纤(G.652)。 例4 光缆型号为 GYTA03144B1 其表示意义：松套层绞式、金属加强构件、填充式、铝聚乙烯粘结护套、聚乙烯外护套、通信用室外光缆，内含144根常规单模光纤(G.652)。,例5 光缆型号为 GYTA3312B1 其表示意义：填充式、铝聚乙烯粘结护套、细钢丝铠装、中心束管式通信用室外光缆，内含12根常规单模光纤(G.652)。 例6 光缆型号为 GYTAW12B1 其表示意义：填充式、夹带钢丝聚乙烯粘结护套、中心束管式通信用室外光缆，内含12根常规单模光纤(G.652)。,2.4 通信光缆的端别判断与纤序排定 1. 通信光缆的端别判断 通信光缆的端别判断和通信电缆有些类似。 (1) 对于新光缆：红点端为A端，绿点端为B端；光缆外护套上的长度数字小的一端为A端，另外一端即为B端。 (2) 对于旧光缆：因为是旧光缆，此时红、绿点及长度数字均有可能看不到了(施工过程中摩擦掉了)，其判断方法是面对光缆端面，若同一层中的松套管颜色按蓝、橙、绿、棕、灰、白顺时钟排列，则为光缆的A端，反之则为B端。,2. 通信光缆中的纤序排定 蓝色松套管中的蓝、橙、绿、棕、灰、白6根纤对应16号纤；紧扣蓝色松套管的橙色松套管中的蓝、橙、绿、棕、灰、白6根纤对应712号纤依此类推，直至排完所有松套管中的光纤为止。 从这个过程中我们可以看到，光缆、电缆的色谱趋向统一，均采用构成全色谱全塑电缆芯线绝缘层色谱的10种颜色：白、红、黑、黄、紫、蓝、橙、绿、棕、灰来形成。但有一点不同，那就是：在全色谱全塑电缆中，颜色的最小循环周期是5种(组)，如白/蓝、白/橙、白/绿、白/棕、白/灰，而在光缆里面是6种蓝、橙、绿、棕、灰、白，它的每根松套管里的光纤数量也是6根，而不是5根，这一点是要特别提醒大家注意。,3. 端别判断和纤序排定举例 例1 图2-27所示为某光缆端面，请回答下列问题： (1) 判断光缆的端别； (2) 排定纤序。 解 (1) 因为蓝、桔松套管是顺时钟排列的，所以这是光缆的A端。 (2) 纤序：蓝色松套管中的蓝、橙、绿、棕、灰、白分别为16号纤；桔色松套管中的蓝、橙、绿、棕、灰、白分别为712号纤，所以，这是一条12芯的松套层绞式光缆，其中，填充绳的主要作用是稳固缆芯结构，提高光缆的抗侧压能力。,图2-27 例1图,2.5 通信光缆的选用 一般来说，中继光缆芯数少，可使用层绞式光缆；100芯以下，使用大束管式光缆；10200芯，使用单元式光缆；超过200芯时，使用带式光缆；在局内使用时，把光纤制成软线，再把光纤软线制成软线型光缆。但在这里要说明一点：实际使用经验告诉我们，带状光缆虽然具有纤芯数量大、排序简单等优点，但接续、维护都很不方便，尤其是日常维护，因为带状光缆一旦发生部分断纤，就只能进行甩纤处理，这大大降低了光纤的利用率。 对于城市内或区间使用的中继线路，光纤数量从几芯到200芯左右。上述为中继用而设计的几种光缆，一般都能满足要求。,表2-4 公用通信网所用光缆的选型,本 章 小 结 1. 通信光缆按缆芯结构的特点不同，可分为层绞式光缆、中心管式光缆和骨架式光缆；按使用环境与场合的不同主要分为室外光缆、室内光缆及特种光缆三大类。松套层绞式光缆是目前使用最多的光缆，也是我们学习的重点。 2. 各种类型的通信光缆的基本组成是纤芯、纤芯保护管、加强芯、填充物、填充油膏及护层等六部分。要求大家弄清楚每一构件在光缆中所起的作用以及每一构件的材料组成。 3. 光缆的型号由型式代号和规格代号两部分组成。常用的室外、室内单模光纤的型号表示方法是大家必须要掌握的。,4. 正确完成光缆、光纤的接续、测试及维护的前提是准确排定缆中的纤序和判断光缆的A、B端。当光缆同一层中松套管颜色按照蓝、橙、绿、棕、灰、白顺时钟排列时就是A端，反之是B端；而对应的蓝管中的蓝、橙、绿、棕、灰、白六根光纤即为16号纤，橙管中的蓝、橙、绿、棕、灰、白六根光纤为712号纤，依此类推，直至排列完毕。,习 题 与 思 考 题 一、简答题 1. 下图为光缆工程中出现过的4种光缆，请利用网络完成以下两件事： (1) 标明每种光缆的准确名称； (2) 说明每种光缆的结构特点与运用场合。,2. 解释下列光缆型号之意义，并说明它们各自的使用场合。 (1) GJFBZY12B1； (2) GYTA5330A1d； (3) GYXTW5336B1.2； (4) GYXTY24B2； (5) GYFTCZY30B1； (6) GYDTY53720A1c； (7) OPGW272A1； (8) GYTY5430A2a； (9) GYTA0396B1； (10) GYTAW8B1。,3. 光缆的端别和纤序如何判别？规定端别的目的是什么？在我国长途干线和本地网中，光缆的端别分别应如何摆放？,二、单项选择题 1. 目前我国用量最大的光缆类型为( )。 G.652 G.653 G.654 G.655 2. 光纤的主要成分是( )。 电导体 石英 介质 塑料 3. 单模光纤以( )色散为主。 模式 材料 波导 偏振膜,4. 国内常用的光缆结构有三种，分别为松套管层绞式、中心束管式和骨架式光缆。其中( )光缆以其施工和维护抢修方便、全色谱等优点在国内使用比较广泛。 松套管层绞式 中心束管式 骨架式 中心松管式 5. GYTS表示( )。 通信用移动油膏钢-聚乙稀光缆 通信用室(野)外油膏钢-聚乙稀光缆 通信用室(局)内油膏钢-聚乙稀光缆 通信用设备内光缆 6. 光时域反射仪的英语缩写是( )。 TDOR DTOR ODTR OTDR,7. 在光交接箱中使用的光缆是( )。 多芯光缆 双芯光缆 单芯光缆 裸纤 8. 目前在城域网光缆线路中使用最多的光缆是( )。 分离层绞式 骨架式 带状层绞式 中心管式 9. 目前在长途通信中使用最多的光纤是( )。 单模光纤 多模光纤 塑料光纤 混合光纤 10. 单模光纤中所能传输的光的模式数为( )。 1 2 3 4,11. 6芯光缆中的光纤数量是( )。 4根 6根 36根 8根 12. 光纤通信中的载波是指( )。 光波 电波 水波 锯齿波 13. 12芯松管式光缆中，第11号光纤的颜色是( )。 蓝 橙 灰 浅蓝 14. 8芯松管式光缆中，第7号光纤的颜色是( )。 红 浅橙 黄 绿,15. 24芯松套管层绞式光缆中，其松套管的颜色一共有( )种。 1 2 3 4 16. 24芯松套管层绞式光缆中，第15号光纤所在松套管的颜色是( )。 蓝 橙 绿 棕 17. 24芯松套管层绞式光缆中，第21号光纤的颜色是( )。 蓝 橙 绿 棕 18. 下列表示松套管颜色的色谱中，在24芯松套管层绞式光缆中不存在的是( )。 蓝 绿 灰 棕,19. 在36芯松套管层绞式光缆中，松套管总数是( )个。 4 5 6 7 20. 在48芯松套管层绞式光缆中，第39号光纤所在松套管的颜色是( )。 红 蓝 绿 灰 21. 在松套管层绞式光缆中，松套管中的填充物是( )。 石油膏 堵塞剂 环氧树脂 黄油,谢谢各位！,