光纖光纜-簡介

傳送光波的介質(zhì)波導(dǎo)。光纖是由成同心圓的雙層透明介質(zhì)構(gòu)成的一種纖維

三、簡要說明

　　1. IEC 60793-1-1、IEC 60793-1-2. IEC 60793-1-3、IEC 60793-1-4、IEC 60793-1-5（1995，第1版）是由原來IEC 60793-1（1992，第4版）《光纖 第1部分 總規(guī)范》分成的5個(gè)分標(biāo)準(zhǔn)。該系列標(biāo)準(zhǔn)中除進(jìn)一步完善了光纖性能原有的試驗(yàn)方法外，還增加了一些新的試驗(yàn)方法（增加的項(xiàng)目見下面對國標(biāo)GB/T 15972的說明）。

　　2. IEC 60793-2（1998，第4版）《光纖 第2部分 產(chǎn)品規(guī)范》替代了1992年的第3版和1995年的修訂件1及1997年的修訂件2。該標(biāo)準(zhǔn)中對各類多模光纖的技術(shù)指標(biāo)規(guī)定得比較具體（如A1a型50/125 m普通多模光纖、A1b型62.5/125 m數(shù)據(jù)多模光纖等），很有參考價(jià)值；單模光纖的類別中增加了B4型非零色散位移單模光纖，但對一些參數(shù)的技術(shù)指標(biāo)尚沒有作出規(guī)定；對預(yù)涂覆光纖的直徑及容差有了新的規(guī)定，未著色光纖的涂覆直徑為245 m 10 m，著色光纖的涂覆直徑為250 m 15 m。

　　3. IEC 60794-1-1、IEC 60794-1-2（1999，第1版）是由原來IEC 60794-1（1996，第4版）《光纜 第1部分 總規(guī)范》分成的2個(gè)分標(biāo)準(zhǔn)。該系列標(biāo)準(zhǔn)中除進(jìn)一步完善了光纜性能原有的試驗(yàn)方法和增加了一些新的機(jī)械性能、環(huán)境性能試驗(yàn)方法外，還增加了一大類試驗(yàn)方法，即光纜部件（包括光纖帶）的試驗(yàn)方法，包括方法G1至方法G7。

　　4. IEC 60794-2（1989，第1版）《光纜 第2部分 產(chǎn)品規(guī)范》。該標(biāo)準(zhǔn)是老版本，1998年發(fā)布了修訂件1，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了單芯光纜和雙芯光纜的技術(shù)要求。

　　5. IEC 60794-3（1998，第2版）《光纜 第3部分 管道、直埋、架空光纜─分規(guī)范》。該標(biāo)準(zhǔn)中除規(guī)定了管道、直埋、加空光纜的技術(shù)要求外，還規(guī)定了光纖帶的技術(shù)要求，并規(guī)定了衰減測量的不確定度為 0.05dB。

　　6. IEC 60794-4-1（1999，第1版）《光纜 第4部分 高壓電力線架空光纜（OPGW）》。該標(biāo)準(zhǔn)是光纖復(fù)合地線光纜（OPGW）的第1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了對OPGW光纜的光學(xué)、電氣及機(jī)械性能的要求和試驗(yàn)方法。

　　7. ITU-T G.650（1997）《單模光纖相關(guān)參數(shù)的定義和試驗(yàn)方法》。該標(biāo)準(zhǔn)中除進(jìn)一步完善了原有的試驗(yàn)方法外，特別增加了偏振模色散（PMD）的測量方法，在附錄中描述了光纖中的非線性效應(yīng)。

　　8. ITU-T G.651（1993）《50/125 m多模漸變型折射率光纖光纜特性》。該標(biāo)準(zhǔn)沒有新版本，因它的技術(shù)內(nèi)容已比較成熟。

　　9. ITU-T G.652（1997）《單模光纖光纜特性》和ITU-T G.653（1997）《色散位移單模光纖光纜特性》。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)新版本與1993年版本主要不同點(diǎn)有：1)G.652光纖的模場直徑改為8.6 m～9.5 m，G.653光纖的模場直徑改為7.8 m～8.5 m；2)要區(qū)分三種截止波長：光纜截止波長，光纖截止波長，跳線光纜截止波長。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定了光纜截止波長和跳線光纜截止波長的指標(biāo)，對光纖截止波長的指標(biāo)沒有規(guī)定；3)增加了偏振模色散的指標(biāo)，規(guī)定為：＜0.5ps/ ，還有一些細(xì)節(jié)上的不同就不再一一敘述。

　　10. ITU-T G.654（1997）《截止波長位移型單模光纖光纜特性》。國內(nèi)很少使用這種光纖。

　　11. ITU-T G.655（1996）《非零色散位移單模光纖光纜特性》。該標(biāo)準(zhǔn)是非零色散位移單模光纖的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。這里要特別指出以下兩點(diǎn)：1)本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定模場直徑標(biāo)稱值為8 m～11 m，容許偏差為 10%，顯然該標(biāo)準(zhǔn)也適用于大有效面積非零色散位移單模光纖（LEAF光纖），LEAF光纖是G.655光纖的一種；2)對一根給定光纖，在非零色散波長區(qū)，色散系數(shù)符號不應(yīng)變化。

　　12. 其他國外標(biāo)準(zhǔn)：《安裝在架空電力線路上的全介質(zhì)自承式光纜（ADSS）IEEE（電氣與電子工程師協(xié)會）標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)是目前國際上普遍使用的ADSS光纜標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中對ADSS光纜的結(jié)構(gòu)、機(jī)械、電氣及光學(xué)性能、試驗(yàn)要求及方法、安裝指南及環(huán)境條件都作了規(guī)定。

　　13. 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 15972.1-1998至GB/T 15972.5-1998（第1版）是《光纖總規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn)。該系列標(biāo)準(zhǔn)將替代國標(biāo)GB 11819-87《光纖的一般要求》、GB 8401-87《光纖的傳輸特性和光學(xué)特性測試方法》、GB 8402-87《光纖的（幾何）尺寸參數(shù)測量方法》、GB 8403-87《光纖機(jī)械性能試驗(yàn)方法》、GB 8404-87《光纖的環(huán)境性能試驗(yàn)方法》和GB/T15972-1995《光纖總規(guī)范》。在第1部分總則中，增加了B4型非零色散位移單模光纖（即G.655光纖）；在其它部分中，除進(jìn)一步完善了光纖性能原有的試驗(yàn)方法和刪除了某些不適用的方法外，還增加了很多新的試驗(yàn)方法，例如：尺寸參數(shù)試驗(yàn)方法中，增加了光纖涂覆層尺寸和光纖伸長量測量、機(jī)械法測包層直徑、脈沖延遲法測光纖長度等方法；機(jī)械性能試驗(yàn)方法中，增加了光纖可剝性、應(yīng)力腐蝕敏感性參數(shù)及光纖的翹曲等試驗(yàn)方法；傳輸特性和光學(xué)特性試驗(yàn)方法中，增加了微彎敏感性、光學(xué)連續(xù)性、光透射率變化、宏彎敏感性、譜衰減模型和光纜截止波長的試驗(yàn)方法，色散測試方法中增加了微分相移法。

　　14. 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7424.1-1998（第1版）《光纜 第1部分 總規(guī)范》。該標(biāo)準(zhǔn)將替代國標(biāo)GB 7424-87《通信光纜的一般要求》、GB 7425-87《光纜的機(jī)械性能試驗(yàn)方法》和GB8405-87《光纜的環(huán)境性能試驗(yàn)方法》。

　　15. 通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 979-1998（第1版）《光纖帶技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》。這是國內(nèi)關(guān)于光纖帶的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了光纖帶的結(jié)構(gòu)、帶的標(biāo)識方法、尺寸參數(shù)、機(jī)械性能、環(huán)境性能，以及檢驗(yàn)方法。

　　16. YD/T 980-1998（第1版）《全介質(zhì)自承式光纜》。這是國內(nèi)ADSS光纜的第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)可與IEEE的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來使用。

　　17. YD/T 981-1998（第1版）《接入網(wǎng)用光纖帶光纜》包括三個(gè)部分：第1部分《骨架式》、第2部分《中心管式》、第3部分《松套層絞式》。該標(biāo)準(zhǔn)為國內(nèi)光纖帶光纜的制造、質(zhì)量檢驗(yàn)和工程應(yīng)用提供了統(tǒng)一的依據(jù)。

　　18. YD/T 1001-1999（第1版）《非零色散位移單模光纖特性》。該標(biāo)準(zhǔn)是參照ITU-T G.655制定的，主要技術(shù)內(nèi)容與G.655相同，模場直徑標(biāo)稱值仍為8 m～11 m，但容許偏差改為 0.5 m；另外，還規(guī)定了光纖的機(jī)械性能和環(huán)境性能。

　　四、結(jié)束語

　　由于掌握的資料有限，本文介紹的光纖光纜行業(yè)領(lǐng)域最新國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)不一定齊全，可能有遺漏項(xiàng)目。第三部分作的簡單說明僅僅是為讀者提供一個(gè)參考。另外，對非正式國際標(biāo)準(zhǔn)文本沒有介紹，例如：IEC 61941技術(shù)報(bào)告類型2《單模光纖偏振模色散的測量方法》和IEC 61282-3技術(shù)報(bào)告類型3《纖維光學(xué)系統(tǒng)中計(jì)算偏振模色散的導(dǎo)則》，導(dǎo)則中提出的鏈路偏振模色散的概念及指標(biāo)應(yīng)該引起重視，這些文件很有參考價(jià)值，待成熟后會作為正式標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布。

光纖光纜

。使用最廣泛的介質(zhì)材料是石英玻璃(SiO2)。內(nèi)層介質(zhì)稱為纖芯，其折射率高于外層介質(zhì)（稱為包層）。通過在石英玻璃中摻鍺、磷、氟、硼等雜質(zhì)的方法調(diào)節(jié)纖芯或包層的折射率。通信用光纖的傳輸波長主要為0.8～1.7微米的近紅外光。光纖的芯徑因類型而異,通常為數(shù)微米到100微米，外徑大多數(shù)約為 125微米。它的外面有塑料被覆層。光纜（圖2）由單根或多根光纖組合并加以增強(qiáng)和保護(hù)制成。光纜可以在各種環(huán)境下使用。光纜的制造方法與電纜相似。

光纖光纜

　　光纖通信是現(xiàn)代信息傳輸?shù)闹匾绞街弧Ｋ哂腥萘看?、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(diǎn)。

發(fā)展概況

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(jī)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(dá)1000分貝/公里。1966年，高錕首先提出用石英基玻璃纖維進(jìn)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(shí)。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(dá)到數(shù)百吉赫 公里的單模光纖已可供實(shí)用。已研制成中繼距離超過100公里,容量達(dá)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(gè)新興的工業(yè)部門。光纖中光波強(qiáng)度和相位隨溫度、電場、磁場等物理量的改變而變化的特點(diǎn)，已被用于高靈敏的遙測傳感器。

單模光纖　　當(dāng)光纖的歸一化頻率 ＜2.41時(shí),光纖中只允許單一模式（基模）傳輸，就成為單模光纖。根據(jù)式(2)，這種光纖芯徑和數(shù)值孔徑必然很小,一般芯徑只有數(shù)微米，因此連接耦合難度大。由于是單模傳輸，消除了模間色散,在波長1.3微米附近材料色散又趨近于零，因此帶寬極大（可達(dá)數(shù)百吉赫 公里）。單模光纖被視為今后大容量長途干線通信的主要傳輸線。

多組分玻璃光纖

　　組成光纖的玻璃成分以SiO2為主，約占百分之幾十，此外還含有堿金

光纖光纜

屬、堿土金屬、鉛硼等的氧化物。它的特點(diǎn)是熔點(diǎn)低（1400攝氏度以下），可用傳統(tǒng)的坩堝法拉絲，適于制做大芯徑、大數(shù)值孔徑光纖。這種光纖尚處于研制階段，故應(yīng)用不多。

塑料包層光纖

　　這是一種以高純石英作纖芯、塑料（如有機(jī)硅）作包層的突變型多模光纖。芯徑和數(shù)值孔徑較大，例如芯徑大于200微米，NA大于0.3。這種光纖便于連接和耦合，適于短距離小容量系統(tǒng)使用。

塑料光纖

　　光纖材料主要是特制的高透明度的有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等塑料，可做成突變型或漸變型多模光纖，光纖衰減已從初期的500～1000分貝/公里降低到數(shù)十分貝/公里,但仍須進(jìn)一步降低。它的特點(diǎn)是柔軟、加工方便、芯徑和數(shù)值孔徑大。

被覆光纖

　　裸光纖脆而易斷，這是因?yàn)椴ＡЧ饫w表面總是存在隨機(jī)分布的微裂紋，在潮氣、塵

光纖光纜

埃和應(yīng)力作用下迅速增殖而導(dǎo)致破壞。在光纖拉絲的同時(shí)立即涂覆一層塑料護(hù)層，制成一次被覆光纖，可保證光纖的高強(qiáng)度和長壽命。但為了進(jìn)一步提高其耐壓和抗彎折等機(jī)械性能，便于成纜和使用，往往在表面上再擠覆一層較厚的塑料層，這就是二次被覆光纖,也稱被覆光纖。它的外徑一般為 1毫米左右。按照光纖在二次被覆護(hù)層中的松動狀態(tài)，還可分為松包光纖和緊包光纖兩類。

光纜結(jié)構(gòu)

　　按照被覆光纖在光纜中所處的狀態(tài)，光纜有緊結(jié)構(gòu)與松結(jié)構(gòu)兩類。骨架型光纜是一種

光纖光纜

典型的松結(jié)構(gòu)。光纖埋在骨架外周螺旋槽中，有活動余地。這種光纜隔離外力和防止微彎損耗的特性較好。圖2b的絞合型光纜當(dāng)使用緊包光纖時(shí)是一種典型的緊結(jié)構(gòu)，被覆光纖被緊包于纜結(jié)構(gòu)中，但絞合型光纜使用松包光纖時(shí)，由于光纖在二次被覆塑料管中可以活動，仍屬松結(jié)構(gòu)。絞合型光纜的成纜工藝較為簡單，性能良好。此外，還有帶狀光纜、單芯光纜等結(jié)構(gòu)類型。 　　各種光纜中都有增強(qiáng)件，用以承載拉力。它由具有高彈性模量的高強(qiáng)度材料制成，常用的有鋼絲、高強(qiáng)度玻璃纖維和高模量合成纖維芳綸等。增強(qiáng)件使光纜在使用應(yīng)力下只產(chǎn)生極低的伸長形變（例如小于0.5％）,以保護(hù)光纖免受應(yīng)力或只承受極低的應(yīng)力，以防光纖斷裂。 　　光纜的護(hù)套結(jié)構(gòu)和材料視使用環(huán)境和要求而定，與同樣使用條件下的電纜基本相同。按照光纜的使用環(huán)境分，有架空光纜、直埋光纜、海底光纜、野戰(zhàn)光纜等。