专注SIP通讯产品与方案

光缆结构和类型( 常用的光纤类型)

        天才在于积累,聪明在于勤奋。
                                                       ——华罗庚
       对光缆的基本要求是保护光纤固有的机械特性和光学特性,防止在施工过程中和在使用期间光纤断裂,保持传输特性的稳定。为此,必须根据使用环境,设计各种结构的光缆,以免光纤受应力作用和有害物质的侵蚀。
一、缆芯
       光缆由缆芯和护套两部分组成。缆芯一般包括被覆光纤(芯线)和加强件,有时加强件分布在护套中,这时缆芯主要就是芯线。芯线是光缆的核心,决定着光缆的传输特性。加强件承受光缆的张力,通常采用杨氏模量大的钢丝或者非金属的芳纶纤维。护套一般由聚乙烯(或聚氯乙烯)和钢带或铝带组成,对缆芯起机械保护和环境保护作用,要求有良好的抗压能力和密封性能。
       为了提高光纤机械强度,抑制微弯损耗,通常要对光纤进行两次被覆。一次被覆材料一般用软塑料,如紫外固化的丙烯酸树脂或热固化的硅酮树脂,一次被覆光纤直径为0.25~0.40mm。二次被覆光纤有紧套和松套两种,紧套光纤是用模量大的尼龙12紧套在一次被覆光纤表面,松套光纤是把一次被覆光纤放在高强度套管内,套管充填油胶。套管直径由容纳的光纤数目决定。一次被覆光纤在套管内有一定余长,可适度自由移动,避免应力作用和微弯损耗,改善低温特性(见图3.5.1)。
光缆结构和类型(图1)
图3.5.1二次被覆光纤(芯线)简图
a)紧套b)松套c)大套管d)带状线
       为增加光缆容纳的光纤数目,采用一种带状式的芯线。将一次被覆光纤(4~12纤)平行排列并加被覆形成带状线,再把这种带状线一层一层叠加构成带状单元芯线。这种芯线可以放在大套管内,也可以放在骨架槽内,形成高密度光缆。
二、护套
       护套的作用是保护缆芯,防止机械损伤和有害物质的侵蚀,特别要注意抗侧压力,以及密封、防潮耐腐蚀性能。在中心套管式和带状式缆芯结构中,加强件分布在护套中,护套还起抗张力作用。基本光缆结构如图3.5.2所示。
光缆结构和类型(图2)
图3.5.2基本光缆结构简图
a)层绞式  b)骨架式c)中心套管式   d)带状式
       在特殊场合使用的光缆结构要求更加严格。海底光缆要承受海水压力和拖网渔船的干扰,防止海水浸蚀,对光缆的机械强度和密封性能要求很高。一般要用一层或多层镀锌圆钢丝进行铠装,以保护缆芯和护套。电力通信光缆要防止强电场,特别是短路和雷击产生的强电场对光缆的影响,要采用无金属光缆,这种光缆一般用高强度非金属材料,常用的是纤维增强塑料作加强件,如自承式光缆和缠绕式光缆。架空地线复合光缆是把无金属光缆包在空心地线内,用一层或多层铝合金丝和铝包钢丝铠装。在矿区或地铁等场合要使用阻燃光缆,用聚醋酸乙烯酯作护套可耐250℃以上的高温。
三、铠装
       海底光缆要承受海水压力、浸蚀和拖网渔船的侵扰,为此,对光缆的机械强度和密封性能要求很高。一般要用一层或多层镀锌圆钢丝进行铠装,以保护缆芯和护套。典型的铠装材料是钢带或钢丝,制造不同类型光缆的方法是改变铠装材料和厚度或用多层铠装,如图3.5.3所示。
光缆结构和类型(图3)
图3.5.3几种典型的海底光缆结构