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光纜的簡介-神州光纜

文章出處:廣東神州光纜有限公司 人氣:-發表時間:2016-11-28 08:47:00

光纜歷史

  光纜是一定數量的光纖按照一定方式組成纜心,外包有護套,有的還包覆外護層,用以實現光信號傳輸的一種通信線路。 1976年,美國貝爾研究所在亞特蘭大建成第一條光纖通信實驗系統,采用了西方電氣公司制造的含有144根光纖的光纜。1980年,由多模光纖制成的商用光纜開始在市內局間中繼線和少數長途線路上采用。單模光纖制成的商用光纜于1983年開始在長途線路上采用。1988年,連接美國與英法之間的第一條橫跨大西洋海底光纜敷設成功,不久又建成了第一條橫跨太平洋的海底光纜。中國于1978年自行研制出通信光纜,采用的是多模光纖,纜心結構為層絞式。曾先后在上海、北京、武漢等地開展了現場試驗。后不久便在市內電話網內作為局間中繼線試用,1984年以后,逐漸用于長途線路,并開始采用單模光纖。 通信光纜比銅線電纜具有更大的傳輸容量,中繼段距離長、體積小,重量輕,無電磁干擾,自1976年以后已發展成長途干線、市內中繼、近海及跨洋海底通信、以及局域網、專用網等的有線傳輸線路骨干,并開始向市內用戶環路配線網的領域發展,為光纖到戶、寬代綜合業務數字網提供傳輸線路。


光纜網是信息高速路的基石

  光纜是當今信息社會各種信息網的主要傳輸工具。如果把“互聯網”稱作“信息高速公路”的話,那么,光纜網就是信息高速路的基石---光纜網是互聯網的物理路由。一旦某條光纜遭受破壞而阻斷,該方向的“信息高速公路”即告破壞。通過光纜傳輸的信息,除了通常的電話、電報、傳真以外,現在大量傳輸的還有電視信號,銀行匯款、股市行情等一刻也不能中斷的信息。目前,長途通信光纜的傳輸方式已由PDH向SDH發展,傳輸速率已由當初的140MB/S發展到2.5GB/S、4×2.5GB/S、16×2.5GB/S甚至更高,也就是說,一對纖芯可開通3萬條、12萬條、48萬條甚至向更多話路發展。如此大的傳輸容量,光纜一旦阻斷不但給電信部門造成巨大損失,而且由于通信不暢,會給廣大群眾造成諸多不便,如計算機用戶不能上網、股票行情不能知曉、銀行匯兌無法進行、異地存取成為泡影、各種信息無法傳輸。在邊遠山區,一旦光纜中斷,就會使全縣甚至光纜沿線幾個縣在通信上與世隔絕,成為孤島。給黨政軍機關和人民群眾造成的損失是無法估量的
 

光纜是一定數量的光纖按照一定方式組成纜心,外包有護套,有的還包覆外護層,用以實現光信號傳輸的一種通信線路。

  即:由光纖(光傳輸載體)經過一定的工藝而形成的線纜.


基礎知識部分:光纖理論與光纖結構

一、光及其特性:

   1.光是一種電磁波

  可見光部分波長范圍是:390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是紅外光,小于390nm部分是紫外光。光纖中應用的是:850,1300,1550三種。

  2.光的折射,反射和全反射。

  因光在不同物質中的傳播速度是不同的,所以光從一種物質射向另一種物質時,在兩種物質的交界面處會產生折射和反射。而且,折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化。當入射光的角度達到或超過某一角度時,折射光會消失,入射光全部被反射回來,這就是光的全反射。不同的物質對相同波長光的折射角度是不同的(即不同的物質有不同的光折射率),相同的物質對不同波長光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基于以上原理而形成的。

二、光纖結構及種類:

  1.光纖結構:

  光纖裸纖一般分為三層:中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為50或62.5μm),中 間為低折射率硅玻璃包層(直徑一般為125μm),最外是加強用的樹脂涂層。

  2.數值孔徑:

  入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸,只是在某個角度范圍內的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數值孔徑。光纖的數值孔徑大些對于光纖的對接是有利的。不同廠家生產的光纖的數值孔徑不同(AT&T CORNING)。

  3.光纖的種類:

  A.按光在光纖中的傳輸模式可分為:單模光纖和多模光纖。

  多模光纖:中心玻璃芯較粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數字信號的頻率,而且隨距離的增加會更加嚴重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸的距離就比較近,一般只有幾公里。單模光纖:中心玻璃芯較細(芯徑一般為9或10μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠程通訊,但其色度色散起主要作用,這樣單模光纖對光源的譜寬和穩定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩定性要好。

  B.按最佳傳輸頻率窗口分:常規型單模光纖和色散位移型單模光纖。

  常規型:光纖生產廠家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長的光上,如1300nm。
  色散位移型:光纖生產長家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個波長的光上,如:1300nm和1550nm。

  C.按折射率分布情況分:突變型和漸變型光纖。

  突變型:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的。其成本低,模間色散高。適用于短途低速通訊,如:工控。但單模光纖由于模間色散很小,所以單模光纖都采用突變型。

  漸變型光纖:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小,可使高模光按正弦形式傳播,這能減少模間色散,提高光纖帶寬,增加傳輸距離,但成本較高,現在的多模光纖多為漸變型光纖。

  4.常用光纖規格:

  單模:8/125μm,9/125μm,10/125μm
  多模:50/125μm,歐洲標準
  62.5/125μm,美國標準
  工業,醫療和低速網絡:100/140μm,200/230μm
  塑料:98/1000μm,用于汽車控制

三、光纖制造與衰減:

  1.光纖制造:

  現在光纖制造方法主要有:管內CVD(化學汽相沉積)法,棒內CVD法,PCVD(等離子體化學汽相沉積)法和VAD(軸向汽相沉積)法。

  2.光纖的衰減:

  造成光纖衰減的主要因素有:本征,彎曲,擠壓,雜質,不均勻和對接等。
  本征:是光纖的固有損耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。
  彎曲:光纖彎曲時部分光纖內的光會因散射而損失掉,造成的損耗。
  擠壓:光纖受到擠壓時產生微小的彎曲而造成的損耗。
  雜質:光纖內雜質吸收和散射在光纖中傳播的光,造成的損失。
  不均勻:光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。
  對接:光纖對接時產生的損耗,如:不同軸(單模光纖同軸度要求小于0.8μm),端面與軸心不垂直,端面不平,對接心徑不匹配和熔接質量差等。

四、光纖的優點:

  1.光纖的通頻帶很寬.理論可達30億兆赫茲。
  2.無中繼段長.幾十到100多公里,銅線只有幾百米。
  3.不受電磁場和電磁輻射的影響。
  4.重量輕,體積小。例如:通2萬1千話路的900對雙絞線,其直徑為3英寸,重量8噸/KM。而通訊量為其十倍的光纜,直徑為0.5英寸,重量450P/KM。
  5.光纖通訊不帶電,使用安全可用于易燃,易暴場所。
  6.使用環境溫度范圍寬。
  7.化學腐蝕,使用壽命長。
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