二OO八年十二月
光纤和光缆基础知识
(a) 光纤
光纤为光导纤维的简称，光纤通信就是因为光纤的这种神奇结构而发展起来的以光波为载频，光导纤维为传输介质的一种通信方式。概括地说，光纤通信有以下优点：传输频带宽，通信容量大；损耗低；不受电磁干扰；线径细，重量轻；资源丰富。 1. 光纤结构
光纤(Optical Fiber)是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。图1示出光纤的外形。设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1＞n2。
图1 光纤的外形
① 光纤类型
光纤种类很多，这里只讨论作为信息传输波导用的由高纯度石英(SiO2)制成的光纤。实用光纤主要有三种基本类型，这些光纤的主要特征如下。
突变型多模光纤 (Step-Index Fiber, SIF) 纤芯折射率为n1保持不变，到包层突然变为n2。这种光纤一般纤芯直径2a=50～80μm，光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变大。
渐变型多模光纤 (Graded-Index Fiber, GIF)在纤芯中心折射率最大为n1，沿径向r向外围逐渐变小，直到包层变为n2。这种光纤一般纤芯直径2a为50μm，光线以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变小。
单模光纤 (Single-Mode Fiber, SMF) 如图2(c) 折射率分布和突变型光纤相似，纤芯直径只有8～10μm，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输一个模式（两个偏振态简并），所以称为单模光纤，其信号畸变很小。
(光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁场场形，或者说是光场场形(HE)。各种场形都是光波导中经过多次的反射和干涉的结果。各种模式是不连续的
离散的。由于驻波才能在光纤中稳定的存在，它的存在反映在光纤横截面上就是各种形状的光场，即各种光斑。若是一个光斑，我们称这种光纤为单模光纤，若为两个以上光斑，我们称之为多模光纤。)
相对于单模光纤而言，突变型光纤和渐变型光纤的纤芯直径都很大，可以容纳数百个模式，所以称为多模光纤。渐变型多模光纤和单模光纤，包层外径2b都选用125μm。实际上，根据应用的需要，可以设计折射率介于SIF和GIF之间的各种准渐变型光纤。
3. 光纤种类和应用 2. 光纤种类
a) 多模光纤
在一定的工作波长下(850nm/1300nm)，有多个模式在光纤中传输，这种光纤称之为多模光纤。由于色散或像差，因此，这种光纤的传输性能较差，频带较窄，传输容量也比较小，距离比较短。 ① 结构
通常，光纤的纤芯用来导光，包层保证光全反射只发生在芯内，涂覆层则为保护光纤不受外界作用和吸收诱发微变的剪切应力。
② 种类
A. 梯度型多模光纤
梯度型多模光纤包括Ala、Alb、Alc和Ald类型。梯度型多模光纤的性能比阶跃型多模光纤性能要好得多。一般在直径（包括缓冲护套）相同的情况下，梯度型多模光纤的芯径大大小于阶跃型多模光纤，这就赋予梯度型多模光纤更好的抗弯曲性能。
B. 阶跃型多模光纤
阶跃型多模光纤A2、A3和A4三类九个品种。由于这些多模光纤具有大的纤芯和大的数值孔径，所以它们可更为有效地与非相干光源，例如发光二极管(LED)耦合。链路接续可通过价格低廉的注塑型连接器，从而降低整个网络建设费用。因此，阶跃型多模光纤，特别是A4类塑料光纤将在短距离通信中扮演着重要的角色
b) 单模光纤
单模光纤只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式色散，使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量，长距离的光纤通讯。单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。 ① 结构
单模光纤具有小的芯径，以确保其传输单模，但是其包层直径要比芯径大十
多倍，以避免光损耗。单模光纤结构的各部分作用与多模光纤类似
表4 B1.1类单模光纤的结构尺寸参数 光 纤 类 别 1310模场直径 (μm) 包层直径 (μm) 1310nm芯同心度误差 (μm) 包层不圆度 (％) 涂覆层直径(未着色) (μm) 涂覆层直径(着色) (μm) 包层/涂覆层同心度误差(μm) 表5 B4类单模光纤的结构尺寸参数 光 纤 类 别 1550nm模场直径 (μm) 包层直径 (μm) 1550nm芯同心度误差 (μm) 包层不圆度 (％) 涂覆层直径(未着色) (μm) 涂覆层直径(着色) (μm) 包层/涂覆层同心度误差(μm) ② 分类
单模光纤以其衰减小、频带宽、容量大、成本低和易于扩容等优点,人们研究出了光纤放大器、时分复用、波分复用和频分复用技术，从而使单模光纤的传输距离、通信容量和传输速率进一步提高。
单模光纤的分类、名称、IEC和ITU-T命名对应关系如下： 名称 ITU-T IEC
非色散位移单模光纤 G.652：A、B、C B1.1和B1.3 单模光纤 色散位移单模光纤 G.653 B2 截止波长位移单模光纤 G.654 B1.2 非零色散位移单模光纤 G.655：A、B B4 色散补偿单模光纤
(a) 非色散位移单模光纤(G.652)
按G.652光纤的衰减、色散、偏振模色散、工作波长范围及其在不同的传输速率的SDH系统的应用情况，将G.652光纤进一步细分为G.652A、G.652B和G.652C。究其实质而言，G.652光纤可分为两种，即常规单模光纤(G.652A和
B4 (8.0～11.0)±0.7 125±1 ≤0.8 ≤2 245±10 250±15 ≤12.5 B1.1 (8.6～9.5)±0.7 125±1 ≤0.8 ≤2 245±10 250±15 ≤12.5 G.652B)和低水峰单模光纤(G.652C)。
a)
常规单模光纤
常规单模光纤于1983年开始商用。常规单模光纤的性能特点是：(1)在1310nm波长处的色散为零；(2)在波长为1550nm附近衰减系数最小，约为0.22dB/km，但在1550nm附近其具有最大色散系数， (3)这种光纤工作波长即可选在1310nm波长区域，又可选在1550 nm波长区域，它的最佳工作波长在1310 nm区域。这种光纤常称为“常规”或“标准”单模光纤。利用常规单模光纤进行速率大于2.5Gbit/s的信号长途传输时，必须采取色散补偿措施进行色散补偿，并需引入更多的掺铒光纤放大器来补偿由引入色散补偿产生的损耗。
表6 常规单模光纤的性能及应用
性能 模场直径 (μm) 1310nm 8.6～9.5±0.7 截止波长 λcc (μm) λcc1270 λc≤1250 λcj1250 ≤≤零色散波长 (nm) 1310 工作波长 (nm) 最大衰减系数 最大色散系数 (dB/km) ps/(nm·km) 1310或1550 1310nm＜0.40 1310nm:0 1550nm＜0.25 1550nm:17 要求值 应用 场合 最广泛用于数据通信和模拟图像传输媒介，其缺点是工作波长为1550nm时色散系数高达17ps/(nm·km)阻碍了高速率、远距离通信的发展。
b. 低水峰单模光纤
波分复用技术：将不同速率和性质的业务分配到不同的波长，在光路上进行业务量的选路和分插。
常规单模光纤G.652工作波长区窄的原因是1385nm附近高的水吸收峰。在1385nm附近，常规G.652光纤中只要含有10-9量级个数的OH-离子就会产生几个分贝的衰减，使其在1350～1450nm的频谱区因衰减太高而无法使用。从而研发出了工作波长区大大拓宽的低水峰光纤。
全波光纤与常规单模光纤G.652的折射率剖面一样。所不同的是全波光纤的生产中采用一种新的工艺，几乎完全去掉了石英玻璃中的OH-离子，从而消除了由OH-离子引起的附加水峰衰减。这样，光纤即使暴露在氢气环境下也不会形成水峰衰减，具有长期的衰减稳定性。
由于低水峰，光纤的工作窗口开放出第五个低损耗传输窗口，进而带来了诸多的优越性：(1)波段宽。由于降低了水峰使光纤可在1280～1625nm全波段进行传输，即全部可用波段比常规单模光纤G.652增加约一半，同时可复用波长数也大大增多，故IEC又将低水峰光纤命名B1.3光纤，即波长段扩展的非色散位
移单模光纤；(2)色散小。在1280～1625nm全波长区，光纤的色散仅为1550nm波长区的一半，这样就易实现高速率、远距离传输。例如，在140nm波长附近，10Gbit/s速率的信号可以传输200km，而无需色散补偿；(3)改进网管。可以分配不同的业务给最适合这种业务的波长传输，改进网络管理。例如，在1310nm波长区传输模拟图像业务，在1350～1450nm波长区传输高速数据(10Gbit/s)业务，在1450nm以上波长区传输其他业务；(4)系统成本低。光纤可用波长区拓宽后，允许使用波长间隔宽、波长精度和稳定度要求低的光源、合(分)波器和其他元件，网络中使用有源、无源器件成本降低，进而降低了系统的成本。全波光纤的性能及应用，如表7所列。
表7 全波单模光纤
性能 模场直径 (μm) 1310nm9.3±0.5 截止波长 (nm) λcc≤1270 零色散波长 λo(nm) 1300～1322 工作波长 (nm) 1280～1625 最大衰减系数 (dB/km) 1310nm:0.35 1385nm:0.31 1550nm:0.21～0.25 要求值 1550nm10.5±1.0 λc≤1250 λcj≤1250 应用 场合 这种光纤的优点是工作波长范围宽，即1280～1625nm，故其主要用于密集波分复用的城域网的传输系统，它可提供120个或更多的可用信道。
(b) 色散位移单模光纤(G.653)
将最小零色散点从1310nm位移到1550nm，实现1550nm处最低衰减和零色散波长一致，并且在掺铒光纤放大器1530～1565nm工作波长区域内。这种光纤非常适合于长距离单信道高速光放大系统，如：可在这种光纤上直接开通20Gbit/s系统，不需要采取任何色散补偿措施。
(c) 截止波长位移单模光纤(G.654)
1550nm截止波长位移单模光纤是非色散位移光纤,其零色散波长在1310nm附近，截止波长移到了较长波长，在1550nm波长区域衰减极小，最佳工作波长范围为1500～1600nm。
因为这种光纤制造特别困难，最低衰减光纤十分昂贵，且很少使用。它们主要应用在传输距离很长，且不能插入有源器件的无中继海底光纤通信系统。 D.非零色散位移单模光纤(G.655)
非零色散位移单模光纤 (ITU-T G.655光纤)。这种光纤是在色散位移单模光纤的基础上通过改变折射剖面结构的方法来使得光纤在1550nm波长色散不为零，故其被称为“非零色散位移”单模光纤。
E.色散补偿单模光纤
色散补偿单模光纤是一种在1550nm波长处有很大的负色散的单模光纤， 4. 光纤选型
以10Gbit/s速率为基础的WDM系统。在这一速率前提下，采用G.655光纤的系统成本将比采用传统G.652光纤的系统成本大约低50％，因而新敷光纤转向G.655光纤是有远见卓识的决策。以2.5Gbit/s速率为基础的WDM系统将足以满足相当长时间的干线业务量需求。在这一速率前提下，采用G.655光纤的必要性和急迫性没有那么强。除非G.655光纤的价格有较大幅度的降低，新敷光纤继续采用G.652光纤是符合中国国情的合理的选择。
从城域网角度看，为了适应未来多业务多速率的环境需求，扩大可用光谱的范围，新敷光纤逐渐转向价格基本相同，可选用工作波长范围扩大的低水峰光纤（波长扩展的非包散位移单模光纤）。 二、 光缆
对光缆的基本要求是保护光纤的机械强度和传输特性，防止施工过程和使用期间光纤断裂，保持传输特性稳定。 2. 光缆基本要求
保护光纤固有机械强度的方法，通常是采用塑料被覆和应力筛选。光纤从高温拉制出来后，要立即用软塑料（例如紫外固化的丙烯酸树脂）进行一次被覆和应力筛选，除去断裂光纤，并对成品光纤用硬塑料（例如高强度聚酰胺塑料）进行二次被覆。
即使进行应力筛选，软塑料一次被覆光纤的机械强度，对于成缆的要求还是不够的。因此要用硬塑料进行二次被覆。二次被覆光纤有紧套、松套、大套管和带状线光纤四种， 把一次被覆光纤装入硬塑料套管内，使光纤与外力隔离是保护光纤的有效
方法。在工程应用中，光缆不可避免要遭受一定的拉力而伸长，或者遭遇低温而收缩。，松套管内的光纤要留有一定的余长，使光纤受拉力或压力的作用。
3. 光缆结构和类型
光缆一般由缆芯和护套两部分组成，有时在护套外面加有铠装。 1) 缆芯
缆芯通常包括被覆光纤（或称芯线）和加强件两部分。被覆光纤是光缆的核心，决定着光缆的传输特性。加强件起着承受光缆拉力的作用，根据缆芯结构的特点，光缆可分为四种基本型式。
层绞式 把松套光纤绕在中心加强件周围绞合而构成。这种结构的缆芯制造设备简单，工艺相当成熟，得到广泛应用。采用松套光纤的缆芯可以增强抗拉强度，改善温度特性。
骨架式 把紧套光缆或一次被覆光纤放入中心加强件周围的螺旋形塑料骨架凹槽内而构成。这种结构的缆芯抗侧压力性能好，有利于对光纤的保护。
中心束管式 把一次被覆光纤或光纤束放入大套管中，加强件配置在套管周围而构成。这种结构的加强件同时起着护套的部分作用，有利于减轻光缆的重量。
带状式 把带状光纤单元放入大套管内，形成中心束管式结构，也可以把带状光纤单元放入骨架凹槽内或松套管内，形成骨架式或层绞式结构。带状式缆芯有利于制造容纳几百根光纤的高密度光缆，这种光缆已广泛应用于接入网。 2) 护套
护套起着对缆芯的机械保护和环境保护作用，要求具有良好的抗侧压力性能及密封防潮和耐腐蚀的能力。护套通常由聚乙烯或聚氯乙烯（PE或PVC）和铝带或钢带构成。
根据使用条件，光缆又可以分为许多类型。
一般光缆有室内光缆、架空光缆、埋地光缆和管道光缆等。 4. 光缆特性
光缆的传输特性取决于被覆光纤。对光缆机械特性和环境特性的要求由使用条件确定。成品光缆一般要求的定性说明。
1) 拉力特性
光缆能承受的最大拉力取决于加强件的材料和横截面积，一般要求大于1km光缆的重量，多数光缆在100～400kg范围。
2) 压力特性
光缆能承受的最大侧压力取决于护套的材料和结构，多数光缆能承受的最大侧压力在100～400kg/10cm。
3）弯曲特性
实用光纤最小弯曲半径一般为20～50mm，光缆最小弯曲半径一般为200～500mm，等于或大于光纤最小弯曲半径。在以上条件下，光辐射引起的光纤附加损耗可以忽略，若小于最小弯曲半径，附加损耗则急剧增加。
4）温度特性
光纤本身具有良好的温度特性。在我国，对光缆使用温度的要求，一般在低温地区为-40℃～+40℃，在高温地区为-5℃～+60℃。 5. 光缆型号和应用
1) 型号的组成 ① 型号组成的内容
型号由型式和规格两大部分组成。
② 型号组成的格式
光缆型号组成的格式，如图15所示。
图15 型号组成的格式 图16 光缆型式的构成
2) 型号的组成内容、代号及意义
型式由5个部分构成，各部分均用代号表示，如图16所示。其中结构特征指缆芯结构和光缆派生结构。 一、分类的代号
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—通信用海底光缆 GT—通信用特殊光缆 二、加强件的代号
加强构件指护套以内或嵌入护套中用于增强光缆抗拉力的构件。 （无符号）—金属加强构件 F—非金属加强构件
三、缆芯和光缆的派生结构特征的代号
光缆结构特征应表示出缆芯的主要类型和光缆的派生结构。当光缆型式有几个结构特征需要注明时，可用组合代号表示，其组合代号按下列相应的各代号自上而下的顺序排列。
D—光纤带结构
（无符号）—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—油膏填充式结构 （无符号）—干式阻水结构 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 四、护套的代号
Y—聚乙烯护套 V—聚氯乙烯护套 U—聚氨酯护套
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 五、外护层的代号
当有外护层时，它可包括垫层、铠装层和外被层的某些部分和全部，其代号用两组数字表示（垫层不需表示），第一组表示铠装层，它可以是一位或两位数字，见表13；第二组表示外被层或外套，它应是一位数字，见表14。
表13 铠装层
代号 0 2 3 33 4 44 5
表14 外被层或外套
代号 1 2 3 4 5 3) 规格
光缆的规格是由光纤和导电芯线的有关规格组成。
外被层或外套 纤维外被 聚氯乙烯套 聚乙烯套 聚乙烯套加覆尼龙套 聚乙烯保护管 铠 装 层 无铠装层 绕包双钢带 单细圆钢丝 双细圆钢丝 单粗圆钢丝 双粗圆钢丝 皱纹钢带 ① 规格组成的格式，见图17。
光纤的规格与导电芯线的规格之间用“+”号隔开。
图17 光缆规格的构成
② 光纤规格的构成
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）的光纤时，中间应用“+”号联接。
a. 光纤数的代号
光纤数的代号用光缆中同类别光纤的实际有效数目的数字表示。 2. 光纤类别的代号
光纤类别应采用光纤产品的分类代号表示，按IEC60793-2(1998)《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，大写B表示单模光纤，再以数字和小写字母表示不同种类型光纤。A—多模光纤，见表15，B—单模光纤，见表16。
表15 多模光纤
分类代号 Ala Alb Alc Ald A2a
分类代号 B1.1 B1.2 B2 B4 注：“B1.1”可简化为“B1”。
③ 导电芯线的规格
导电芯线规格的构成应符合有关通信行业标准中铜芯线规格构成的规定。
表16 单模光纤
名 称 非色散位移型 截止波长位移型 色散位移型 非零色散位移型 材 料 二氧化硅 特 性 渐变折射率 渐变折射率 渐变折射率 渐变折射率 突变折射率 纤芯直径 (μm) 50 62.5 85 100 100 包层直径 (μm) 125 125 125 140 140 材 料 二氧化硅 二氧化硅 二氧化硅 二氧化硅 二氧化硅 例如：2×1×0.9，表示2根线径为0.9mm的铜导线单线。 例如：3×2×0.5，表示3根线径为0.5mm的铜导线线对。
例如：4×2.6/9.5，表示4根内导体直径为2.6mm、外导体内径为9.5mm的同轴对。
4) 实例
例1：金属加强构件、松套层绞、填充式、铝-聚乙烯粘结护套、皱纹钢带铠装、聚乙烯护层的通信用室外光缆，包含12根50/125μm二氧化硅系列渐变型多模光纤和5根用于远供电及监测的铜线径为0.9mm的4线组，光缆的型号应表示为：GYTA53 12Ala+4×0.9。
例2：金属加强构件、光纤带、松套层绞、填充式、铝-聚乙烯粘护套通信用室外光缆，包含24根“非零色散位移型”类单模光纤，光缆的型号应表示为GYDTA24B4。
例3：非金属加强构件、光纤带、扁平型、无卤阻燃聚乙烯烃护层通信用室内光缆，包含12根常规或“非色散位移型”类单模光纤，光缆的型号应表示为：GJDBZY12B1。
5) 光缆主要型式
表17 一些常用光缆主要型式及用途 习惯叫法 中 心 管 式 光 缆 主要型式 GYXTY 全 称 室外通信用、金属加强构件、中心管、全填充、夹带加强件聚乙烯护套光缆 室外通信用、金属加强构件、中心管、全填充、钢-聚乙烯粘结护套光缆 室外通信用、金属加强构件、中心管、全填充、夹带平行钢丝的钢-聚乙烯粘结护套光缆 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、铝-聚乙烯粘结护套光缆 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、钢-聚乙烯粘结护套光缆 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、铝-聚乙烯粘结护套、皱纹钢带铠装聚乙烯外护层光缆 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、聚乙烯护套、皱纹钢带铠装聚乙烯外护层光缆 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、铝-聚乙烯粘结护套、单细钢丝铠装聚乙烯外护层光缆 敷设方式及用途 架空、农话 GYXTS 架空、农话 GYXTW 架空、管道、农话 GYTA 层 绞 式 光 缆 架空、管道 架空、管道、 也可直埋 直埋 GYTS GYTA53 GYTY53 直埋 爬坡直埋 GYTA33 层 绞 式 光 缆
GYTY53+33 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、聚乙烯护套、皱纹钢铠装聚乙烯套＋单细钢丝铠 装聚乙烯外护层光缆 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、聚乙烯护套、皱纹钢带铠装聚乙烯套＋双细钢丝铠装聚乙烯外护层光缆 直埋、水底 GYTY53+333 直埋、水底 续表 习惯叫法 主要型式 GYDXTW 光 纤 带 光 缆 全 称 室外通信用、金属加强构件、光纤带中心管、全填充、夹带平行钢丝的钢-聚乙烯粘结护层光缆 室外通信用、金属加强构件、光纤带、松套层绞、全填充聚乙烯护层光缆 敷设方式及用途 架空、管道、 接入网 架空、管道、 接入网 GYDTY GYDTY53 室外通信用、金属加强构件、光纤带松套层绞、全填充、聚乙烯护套、皱纹钢带铠装聚乙烯外护直埋、接入网 层光缆 室外通信用、非金属加强构件、光纤带、骨架、全填充、钢-阻燃聚烯烃粘结护层光缆 室外通信用、非金属加强构件、松套层绞、全填充、聚乙烯护层光缆 室外通信用、非金属加强件、松套层绞、全填充、聚乙烯护套、无铠装、聚乙烯保护层光缆 室外通信用、非金属加强构件、松套层绞、全填充、无铠装、聚乙烯套光缆 架空、管道、 接入网 架空、 高压电感应区域 架空、槽道、 高压感应区域 架空、槽道、 高压感应区域 GYDGTZY GYFTY 非 金 属 光 缆 GYFTY05 GYFTY03 GYFTCY 室外通信用、非金属加强件、松套层绞、全填充、自承悬挂于高压电自承式聚乙烯护层光缆 塔上 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、自承悬挂于杆塔上 聚乙烯套8字形自承式光缆 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、钢-阻燃聚烯烃粘结护层光缆 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、聚乙烯护套、无铠装、聚乙烯护套加尼龙外护层光缆 室外通信用、金属加强构件、松套层绞、全填充、聚乙烯护套、皱纹钢带铠装、聚乙烯套加尼龙外护层光缆 室外通信用、非金属加强件、紧套光纤、聚氯乙烯护层光缆 架空、管道、 无卤阻燃场合 电力光缆 GYTC8Y 阻燃光缆 GYTZS 防 蚁 光 缆 室 内 GYTA04 管道、防蚁场合 GYTY54 直埋、防蚁场合 GJFJV 室内尾纤或跳线 光 缆 GJFJZY 室外通信用、非金属加强件、紧套光纤、阻燃、聚烯烃护层光缆 室外通信用、非金属加强件、光纤带、扁平型、阻燃聚烯烃护层光缆 室内布线或尾缆 GJFDBZY 室内尾缆或跳线
光缆接续理论知识复习题
一、填空题
１、在高锟理论的指导下，1970年美国康宁公司拉出了第一根损耗为２０dＢ／km的光纤。原理P3
２、单模光纤的折射率一般呈阶跃型分布。原理P10 ３、单模光纤在１３１０nm窗口处的衰耗约为０.3５dB/km。 4、单模光纤在１５ 5 ０nm窗口处的衰耗为０．２dＢ／km。 5、在改迁工程中单模光纤的平均接头损耗不大于０.０８dＢ。 6、迁改后光缆的弯曲半径不应小于１５倍缆径。
7、应急光缆及其接插件，其性能测试，每年至少进行一次。 8、在发生个别光纤断裂且备用调通的情况下，应采取不中断电路的方法修复。
9、附挂于一级长途线路上的二级线路属于二级线路。
10、分析光纤中光的传输理论有：波动光学理论、射线光学（或几何
光学）理论。
11、光纤连接器在连接前必需用纯酒精（乙醇）擦干净。 12、线路设备的维护工作分为日 常维护和技术 维护两大类。 13、日常维护由地市分公司线路维护中心组织实施，日常维护的周期规定为2－3次/周。
14、发现缆中有若干根光纤的衰减变动量大于0.1dB/km时，应迅速进行处理。
15、长途光缆线路普通土、硬土的埋深为1.2m。
16、评价一个连接器的主要指标有四个，即插入损耗、回波损耗、重复性和互换性。
17、掺铒光纤放大器（EDFA）主要由掺铒光纤（EDF）、泵浦光、光偶合器、光隔离器、光滤波器等组成。
18、掺铒光纤放大器（EDFA）的基本特性有增益特性、输出功率特性和噪声特性。
19光纤的主要成分是二氧化硅（SiO2）。 20、光缆在敷设之前，必须进行单盘检验。 二、判断题
１、一级通信线路一、二类障碍排除后，应在三天内分别向公司、省分公司汇报。×
２、１３１０nm波长属于短波长，１５５０nm波长属于长波长。× ３、ＷＤＭ是密集波分复用的缩写。× ４、数值孔径表示光纤的集光能力。√
５、多模光纤可分为阶跃型多模光纤和渐变型多模光纤。√ ６、光纤可分为：石英光纤、塑料光纤、氧化物光纤。√ ７、光活动连接器是实现光纤（缆）活动连接的有源器件。× ８、光耦合器是将光信号进行分路、合路、插入、分配的一种器件。√
９、常用的光纤衰耗测量方法有截断法、后向散射法、插入损耗法。√
10、ＯＴＤＲ的动态范围是背向散射电平与噪声电平的差值。√ 11、ＯＴＤＲ测试时，距离越长，盲区越大。√
12、重要光缆中断，又不能立即恢复，应用接续子临时抢通。√ 13、光缆测试时鬼点（幻峰）距离始端的路离正好等于光纤始端至末端距离的两倍。√
14、长途光缆线路指：以各种方式敷设的长一、二级线路的长途光缆线路。√
15、光纤每公里的衰耗代表光纤的总衰耗。× 16、光纤的接续方法与接续设备均比电缆线路简单。×
17、光缆线路架空铺设时要采取比电缆线路更为严格的保护措施。√ 18、光纤的熔接头和微弯都会带来损耗，但不会引起反射。√ 19、光源是光纤测试的主要组成部分，是光特性测试不可缺少的信号源。√
20、在水泥管道管孔中敷设光缆，均采用“高压气流推进法”（简称气吹法）。×
三、选择题
１、光缆的分类（ B ）
Ａ）光缆按敷设方式可分为：管道光缆、直埋光缆、架空光缆。 Ｂ）光缆按加强构件的配臵方式可分中心加强构件光缆、分散加强构件光缆、护层加强构件光缆。
Ｃ）按传输性能、距离和用途可分长途光缆、市话光缆。 ２、光纤损耗可分为（ A ）
Ａ）吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗。 Ｂ）本征损耗、吸收损耗、弯曲损耗。 Ｃ）本征损耗、原子缺陷损耗、吸收损耗。 ３、光纤的色散主要是（ C ）
Ａ）材料色散、模式色散、极化色散、。 Ｂ）材料色散、极化色散、波导色散。 Ｃ）材料色散、模式色散、波导色散。* ４、非零色散位移光纤是指（ C ）工程P21 Ａ）Ｇ．６５２ Ｂ）Ｇ．６５３ Ｃ）Ｇ．６５５
５、光纤活动连接器使用较多的有二种（ C ）原理P69 Ａ） ＦＣ、ＳＴ Ｂ）ＳＣ、ＳＴ Ｃ）ＦＣ、ＳＣ
６、ＯＴＤＲ又称（ A ）工程P171
Ａ）光时域反射仪、后向散射仪、光脉冲测试器 Ｂ）后向散射仪、光脉冲测试器、菲涅尔反射仪 Ｃ）光时域反射仪、后向散射仪、菲涅尔反射仪 ７、光缆通信线路的“三防”保护是（A ）工程P149 Ａ）防强电、防雷、防电化学腐蚀。 Ｂ）防洪、防火、防盗。 Ｃ）防鼠、防蚁、防破坏。 ８、光纤熔接机可分（B ）工程P188
Ａ）本地监控方式熔接机第一代、远端监控方式熔接机属第二代、纤芯直视方式熔接机第三代。
Ｂ）远端监控方式熔接机属第一代、本地监控方式熔接机属第二代、纤芯直视方式熔接机第三代。
Ｃ）纤芯直视方式熔接机属第一代、远端监控方式熔接机属第二代、本地监控方式熔接机第三代。
９、光缆维护责任分界错误的是（ A ）维规P5
Ａ）跨省的长途线路维护区段的划分，以接近省分公司的接头点标石、电杆或中继站为界。各省分公司不能协商确定。
Ｂ）光缆线路维护以光配线架为界，光配线架端子光缆侧由线路中心维护。
Ｃ）无人中继站的安全和环境保护由资产所属单位或省分公司指定部门负责。
10、通信线路障碍次数计算错误的是（ B ）
Ａ）通信线路中一个及以上系统同时发生障碍，记障碍一次。 Ｂ）同沟敷设的多条线路同时同地阻断，按光缆数量，记障碍次数。 Ｃ）同一在用通信系统同时中断多处，记障碍一次。 11、处理障碍中所介入或更换的光缆，其长度不应小于（ D ） A）10M B）50M C）100M D）200M 12、1.31µm波长光纤最小弯曲半径应（B ）
A） <40mm B ） >40mm C） <30mm D） <35mm 13、直埋光缆线路与埋式电力电缆（电压小于35KV）平行时的最小净距为（B ）
A ） 0.1m B) 0.5m C) 1.0m D) 2.0m 14、直埋光缆线路与煤气管（压力小于0.3MPa）交越最小净距为（C ） A） 0.1m B) 0.3m C) 0.5m D) 0.8m 15、架空光缆线路与公路交越时最低缆线距公路面（ C） A) 4.0m B)4.5m C) 5.5m D) 6m 16、架空光缆挂钩间距为（ D ）
A) 120cm B) 80cm C) 30cm D) 50cm 17、在人孔内，供接续用的光缆预留长度一般不少于（ A ） A) 8m B)5m C)3m D)1m 四、简答题
１、ＧＹＴＡ５３－１２Ｂ１含义。
答：松套层绞结构，金属加强件，铝－塑粘接护层，皱纹钢带铠装，
聚乙烯外护套，室外通用光缆，内装十二根单模Ｇ．６５２光纤． ２、写出1-12芯的光纤色谱排列秩序（无本色）。
答：1、蓝；2、橙；3、绿；4、棕；5蓝灰；6、白；7、红；8、黑；9、黄；10、紫；11、蓝（天然）；12、橙（天然） ３、写出光缆抢修遵循的原则。
答：光缆抢修要遵循“先一级、后二级”和“先抢通、后修复”的原则，不分白天黑夜，不分天气好坏，不分维护界限，用最快的方法临时抢通高比特率高的传输系统，然后再尽快恢复。线路障碍未排除，查修不得中止。 ４、什么是光衰减器？
答；是对光信号进行衰减的器件。
当被测光功率太强而影响测试结果时，应在光纤测试链路中加入光衰减器，以得到正确的结果。
光衰减器在光通信系统中主要用于调整光中继段的线路衰耗，评价光系统的灵敏度，校正光功率计。
1. 简要画出光纤结构的示意图（含涂覆层）。 答：
一次涂覆层 光纤 6、单、多模光纤纤芯、包层直径各是多少？
二次涂覆层 缓冲层
答：单模光纤纤芯直径为8～10µm,包层直径为125µm 多模光纤纤芯直径为50µm，包层直径为125µm。 7、人孔中进行作业之前，应注意什么
答：先应查实有无煤气、沼气等有害气体。当发现时，应采取合适的措施将之排尽方可下人孔。事后应向有关部门报告并督促起杜绝危害气源。
8、什么是光纤通信？
答：光纤通信就是以光波为载波，光导纤维为传输介质的通信方式。 五、简述题 1、光纤的连接损耗
答：光纤连接损耗分固有损耗和接续损耗两类。
固有损耗是指连接的两根光纤在特性上的差异或光纤自身不完善引起的，不能期望改善接续来减小连接损耗。（主要有光纤模场直径偏差、纤芯不圆、纤芯与包层同心度偏差引起的。）
接续损耗是指；由接续方式、接续工艺、接续环境、接续设备不完善引起的接续损耗。
（待熔光纤间隙不当、光纤轴向错位、光纤端面不整等引起的损耗）
２、光纤故障测试时有下列四种情况请分析
A 显示屏上无曲线，有噪声 B 曲线末端与中继段距离不符
C 曲线末端与中继段总长相符（有三种情况） D 曲线出现高衰点或高衰耗区
答：第一种情况是故障在盲区。第二情况故障在曲线末端。第三种情况曲线末端有强列菲涅尔反射可能是终端连接器故障。曲线末端无反射可能是光纤末端为自然断面。曲线末端出现较小的反射峰呈一小的突起，可能是光纤出现裂缝，造成损耗大。第四种情况高损耗点处损耗过大，高衰耗区光缆劣化。
b. 光纤熔接后熔接机上显示的损耗值可参考为实际值吗？为什么？
答：不可以参考为实际值。熔接质量的好坏是通过熔接处外形良否计算得出来的，推定的熔接损耗只能作为熔接质量好坏的参考值，而不能作为熔接点的正式损耗值。正式损耗值必须通过OTDR测试得出。 (a)
简述常规单模光纤G.652的特点。
答：常规单模光纤G.652也称为非色散位移光纤，其零色散波长在1310nm处,在波长为1550nm处衰减最小。其工作波长既可选用1310nm,又可选用1550nm。 (b)
简述光缆进潮进水有哪些危害？
答：首先，水进光缆后，会在光纤中产生OH¯吸收损耗，使信道总衰减增大，甚至使通信中断；其次，水和潮气进入光缆后，使光纤材料的原子结构产生缺陷，导致光纤的抗拉强度降低；同时会造成光缆中金属构件的腐蚀现象，导致光缆强度降低；另外水和潮气进入光缆后，遇到低温时，水结冰后体积增大，可能压坏光纤。
6、简述光缆接续的一般要求
答：1）光缆接续前必需核对光缆的程式、端别。要求光纤、铜导线的传输特性及护套对地绝缘电阻符合规定值。
2）光缆接续方法和工序标准，应符合施工规程和工艺要求。 3）在光缆接续时，应创造良好的工作环境，防止灰尘的影响。温度低于0 ºC时，应采取升温措施，以确保设备和施工人员正常工作。 4）光纤连接损耗应低于规定值，总的连接损耗要到达设计规定值。
光缆熔接流程
一、 熔接准备： （一） 开缆：
1、 开缆长度约0.8-1.3米，将长度量好，用开缆刀将光缆扒开，注意开缆时不需要将光缆过于弯曲。将垫圈套在光缆上；
2、 光缆扒开后用卷纸将里面的塑管擦干净。 （二） 固定光缆：
1、 将接头盒打开；
2、 ☆用固定胶带将光缆的固定点包上，把光缆固定在接头盒上，光缆固定要超出固定位臵的5毫米。 （三） 开扒塑管：
1、 开扒塑管长度根据光缆接头盒内卡子的位臵，应超出卡子1厘米；
2、 量好距离，将塑管开扒，把要进行熔接的塑管用固定扎带固定在托盘上，注意塑管排序。
☆塑管排序：a、以塑管的颜色分辨，红起绿止（常州）。 3、☆预盘光纤； 二、熔接：
熔接次序：蓝、橙、绿、棕、灰、本、白、红、黑、黄、紫、粉红、天蓝
1、 把即将熔接的光纤拿出，用酒精棉把光纤外层的充油膏擦干净，技巧是试擦过程中听到酒精棉与光纤摩擦发出吱吱的响声；
2、 ☆将熔接管套在光纤上，套管时应注意：在光纤的根部将纤芯拿出，防止纤芯与纤芯打绕；
3、 ☆把即将熔接的纤芯用扒纤刀扒开外层的涂覆层，长度约4厘米，用酒精棉擦干净，注意酒精棉不能太湿，防止熔接后造成光纤衰耗过大；
4、 ☆用切割刀将擦干净的纤芯切割，纤芯切割应注意在切割刀内16的位臵上。将切好的纤芯放入熔接机当中，注意纤芯切割后不能再触碰。纤芯距离电极棒2毫米；
5、 按熔接键，将摆好的纤芯进行熔接。熔接过程中应注意电极棒的放电，放电时看显示屏内纤芯的图像，不能有黑点或圆圈。熔接的纤芯数据只能进行参考。 三、盘纤：
1、 ☆纤芯熔接好后将纤芯盘入托盘内，注意纤芯在盘的过程中应做到轻拿轻放，纤芯盘的内径必须大于4厘米；
2、 盘完光纤以后，检查光纤的内径是否有小于4厘米的，看有没有在托盘的外面的光纤，用胶带封在托盘内的卡子上，以防光纤在里面晃动；
3、 将托盘的盖子封好。 四、封接头盒：
1、将固定好的托盘放入接头盒内；
2、用防水胶带固定在接头盒内防水的位臵；
3、☆在上防水胶带之前应将光缆的外皮用砂纸打毛，这样防水效果更好。 4、☆封接头盒时应注意，接头盒上的螺丝应对角紧。 五、将工具放入工具箱：
1、将用过的工具用酒精棉擦干净； 2、整理工具，放入工具箱。 备注：打☆的为要点！
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容