光纤光缆-简介

传送光波的介质波导。光纤是由成同心圆的双层透明介质构成的一种纤维

三、简要说明

　　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）是由原来IEC 60793-1（1992，第4版）《光纤 第1部分 总规范》分成的5个分标准。该系列标准中除进一步完善了光纤性能原有的试验方法外，还增加了一些新的试验方法（增加的项目见下面对国标GB/T 15972的说明）。

　　2. IEC 60793-2（1998，第4版）《光纤 第2部分 产品规范》替代了1992年的第3版和1995年的修订件1及1997年的修订件2。该标准中对各类多模光纤的技术指标规定得比较具体（如A1a型50/125 m普通多模光纤、A1b型62.5/125 m数据多模光纤等），很有参考价值；单模光纤的类别中增加了B4型非零色散位移单模光纤，但对一些参数的技术指标尚没有作出规定；对预涂覆光纤的直径及容差有了新的规定，未着色光纤的涂覆直径为245 m 10 m，着色光纤的涂覆直径为250 m 15 m。

　　3. IEC 60794-1-1、IEC 60794-1-2（1999，第1版）是由原来IEC 60794-1（1996，第4版）《光缆 第1部分 总规范》分成的2个分标准。该系列标准中除进一步完善了光缆性能原有的试验方法和增加了一些新的机械性能、环境性能试验方法外，还增加了一大类试验方法，即光缆部件（包括光纤带）的试验方法，包括方法G1至方法G7。

　　4. IEC 60794-2（1989，第1版）《光缆 第2部分 产品规范》。该标准是老版本，1998年发布了修订件1，标准中规定了单芯光缆和双芯光缆的技术要求。

　　5. IEC 60794-3（1998，第2版）《光缆 第3部分 管道、直埋、架空光缆─分规范》。该标准中除规定了管道、直埋、加空光缆的技术要求外，还规定了光纤带的技术要求，并规定了衰减测量的不确定度为 0.05dB。

　　6. IEC 60794-4-1（1999，第1版）《光缆 第4部分 高压电力线架空光缆（OPGW）》。该标准是光纤复合地线光缆（OPGW）的第1个标准，标准中规定了对OPGW光缆的光学、电气及机械性能的要求和试验方法。

　　7. ITU-T G.650（1997）《单模光纤相关参数的定义和试验方法》。该标准中除进一步完善了原有的试验方法外，特别增加了偏振模色散（PMD）的测量方法，在附录中描述了光纤中的非线性效应。

　　8. ITU-T G.651（1993）《50/125 m多模渐变型折射率光纤光缆特性》。该标准没有新版本，因它的技术内容已比较成熟。

　　9. ITU-T G.652（1997）《单模光纤光缆特性》和ITU-T G.653（1997）《色散位移单模光纤光缆特性》。这两个标准新版本与1993年版本主要不同点有：1)G.652光纤的模场直径改为8.6 m～9.5 m，G.653光纤的模场直径改为7.8 m～8.5 m；2)要区分三种截止波长：光缆截止波长，光纤截止波长，跳线光缆截止波长。两个标准中只规定了光缆截止波长和跳线光缆截止波长的指标，对光纤截止波长的指标没有规定；3)增加了偏振模色散的指标，规定为：＜0.5ps/ ，还有一些细节上的不同就不再一一叙述。

　　10. ITU-T G.654（1997）《截止波长位移型单模光纤光缆特性》。国内很少使用这种光纤。

　　11. ITU-T G.655（1996）《非零色散位移单模光纤光缆特性》。该标准是非零色散位移单模光纤的第一个标准。这里要特别指出以下两点：1)本标准规定模场直径标称值为8 m～11 m，容许偏差为 10%，显然该标准也适用于大有效面积非零色散位移单模光纤（LEAF光纤），LEAF光纤是G.655光纤的一种；2)对一根给定光纤，在非零色散波长区，色散系数符号不应变化。

　　12. 其他国外标准：《安装在架空电力线路上的全介质自承式光缆（ADSS）IEEE（电气与电子工程师协会）标准》。该标准是目前国际上普遍使用的ADSS光缆标准，标准中对ADSS光缆的结构、机械、电气及光学性能、试验要求及方法、安装指南及环境条件都作了规定。

　　13. 国家标准GB/T 15972.1-1998至GB/T 15972.5-1998（第1版）是《光纤总规范》系列标准。该系列标准将替代国标GB 11819-87《光纤的一般要求》、GB 8401-87《光纤的传输特性和光学特性测试方法》、GB 8402-87《光纤的（几何）尺寸参数测量方法》、GB 8403-87《光纤机械性能试验方法》、GB 8404-87《光纤的环境性能试验方法》和GB/T15972-1995《光纤总规范》。在第1部分总则中，增加了B4型非零色散位移单模光纤（即G.655光纤）；在其它部分中，除进一步完善了光纤性能原有的试验方法和删除了某些不适用的方法外，还增加了很多新的试验方法，例如：尺寸参数试验方法中，增加了光纤涂覆层尺寸和光纤伸长量测量、机械法测包层直径、脉冲延迟法测光纤长度等方法；机械性能试验方法中，增加了光纤可剥性、应力腐蚀敏感性参数及光纤的翘曲等试验方法；传输特性和光学特性试验方法中，增加了微弯敏感性、光学连续性、光透射率变化、宏弯敏感性、谱衰减模型和光缆截止波长的试验方法，色散测试方法中增加了微分相移法。

　　14. 国家标准GB/T 7424.1-1998（第1版）《光缆 第1部分 总规范》。该标准将替代国标GB 7424-87《通信光缆的一般要求》、GB 7425-87《光缆的机械性能试验方法》和GB8405-87《光缆的环境性能试验方法》。

　　15. 通信行业标准YD/T 979-1998（第1版）《光纤带技术要求和试验方法》。这是国内关于光纤带的第一个标准，标准中规定了光纤带的结构、带的标识方法、尺寸参数、机械性能、环境性能，以及检验方法。

　　16. YD/T 980-1998（第1版）《全介质自承式光缆》。这是国内ADSS光缆的第一个标准，该标准可与IEEE的标准结合起来使用。

　　17. YD/T 981-1998（第1版）《接入网用光纤带光缆》包括三个部分：第1部分《骨架式》、第2部分《中心管式》、第3部分《松套层绞式》。该标准为国内光纤带光缆的制造、质量检验和工程应用提供了统一的依据。

　　18. YD/T 1001-1999（第1版）《非零色散位移单模光纤特性》。该标准是参照ITU-T G.655制定的，主要技术内容与G.655相同，模场直径标称值仍为8 m～11 m，但容许偏差改为 0.5 m；另外，还规定了光纤的机械性能和环境性能。

　　四、结束语

　　由于掌握的资料有限，本文介绍的光纤光缆行业领域最新国际和国内标准不一定齐全，可能有遗漏项目。第三部分作的简单说明仅仅是为读者提供一个参考。另外，对非正式国际标准文本没有介绍，例如：IEC 61941技术报告类型2《单模光纤偏振模色散的测量方法》和IEC 61282-3技术报告类型3《纤维光学系统中计算偏振模色散的导则》，导则中提出的链路偏振模色散的概念及指标应该引起重视，这些文件很有参考价值，待成熟后会作为正式标准发布。

光纤光缆

。使用最广泛的介质材料是石英玻璃(SiO2)。内层介质称为纤芯，其折射率高于外层介质（称为包层）。通过在石英玻璃中掺锗、磷、氟、硼等杂质的方法调节纤芯或包层的折射率。通信用光纤的传输波长主要为0.8～1.7微米的近红外光。光纤的芯径因类型而异,通常为数微米到100微米，外径大多数约为 125微米。它的外面有塑料被覆层。光缆（图2）由单根或多根光纤组合并加以增强和保护制成。光缆可以在各种环境下使用。光缆的制造方法与电缆相似。

光纤光缆

　　光纤通信是现代信息传输的重要方式之一。它具有容量大、中继距离长、保密性好、不受电磁干扰和节省铜材等优点。

发展概况

用玻璃纤维传光已有30多年。初期的光纤应用仅限于某些光学机械和医疗设备（如灯光导引及胃镜等），传输的是可见光，衰减高达1000分贝/公里。1966年，高锟首先提出用石英基玻璃纤维进行长距离光信息传输的设想。1970年在美国用化学气相沉积法制成了高纯石英光纤,其衰减降为20分贝/公里，从而使长距离传输成为现实。其后，光纤的衰减迅速下降，到70年代后期已降至0.2分贝/公里的理论极限水平。光纤的带宽不断增加，到80年代初带宽达到数百吉赫 公里的单模光纤已可供实用。已研制成中继距离超过100公里,容量达数百兆比/秒的光纤通信系统。光纤通信设备制造已经发展成为一个新兴的工业部门。光纤中光波强度和相位随温度、电场、磁场等物理量的改变而变化的特点，已被用于高灵敏的遥测传感器。

单模光纤　　当光纤的归一化频率 ＜2.41时,光纤中只允许单一模式（基模）传输，就成为单模光纤。根据式(2)，这种光纤芯径和数值孔径必然很小,一般芯径只有数微米，因此连接耦合难度大。由于是单模传输，消除了模间色散,在波长1.3微米附近材料色散又趋近于零，因此带宽极大（可达数百吉赫 公里）。单模光纤被视为今后大容量长途干线通信的主要传输线。

多组分玻璃光纤

　　组成光纤的玻璃成分以SiO2为主，约占百分之几十，此外还含有碱金

光纤光缆

属、碱土金属、铅硼等的氧化物。它的特点是熔点低（1400摄氏度以下），可用传统的坩埚法拉丝，适于制做大芯径、大数值孔径光纤。这种光纤尚处于研制阶段，故应用不多。

塑料包层光纤

　　这是一种以高纯石英作纤芯、塑料（如有机硅）作包层的突变型多模光纤。芯径和数值孔径较大，例如芯径大于200微米，NA大于0.3。这种光纤便于连接和耦合，适于短距离小容量系统使用。

塑料光纤

　　光纤材料主要是特制的高透明度的有机玻璃、聚苯乙烯等塑料，可做成突变型或渐变型多模光纤，光纤衰减已从初期的500～1000分贝/公里降低到数十分贝/公里,但仍须进一步降低。它的特点是柔软、加工方便、芯径和数值孔径大。

被覆光纤

　　裸光纤脆而易断，这是因为玻璃光纤表面总是存在随机分布的微裂纹，在潮气、尘

光纤光缆

埃和应力作用下迅速增殖而导致破坏。在光纤拉丝的同时立即涂覆一层塑料护层，制成一次被覆光纤，可保证光纤的高强度和长寿命。但为了进一步提高其耐压和抗弯折等机械性能，便于成缆和使用，往往在表面上再挤覆一层较厚的塑料层，这就是二次被覆光纤,也称被覆光纤。它的外径一般为 1毫米左右。按照光纤在二次被覆护层中的松动状态，还可分为松包光纤和紧包光纤两类。

光缆结构

　　按照被覆光纤在光缆中所处的状态，光缆有紧结构与松结构两类。骨架型光缆是一种

光纤光缆

典型的松结构。光纤埋在骨架外周螺旋槽中，有活动余地。这种光缆隔离外力和防止微弯损耗的特性较好。图2b的绞合型光缆当使用紧包光纤时是一种典型的紧结构，被覆光纤被紧包于缆结构中，但绞合型光缆使用松包光纤时，由于光纤在二次被覆塑料管中可以活动，仍属松结构。绞合型光缆的成缆工艺较为简单，性能良好。此外，还有带状光缆、单芯光缆等结构类型。 　　各种光缆中都有增强件，用以承载拉力。它由具有高弹性模量的高强度材料制成，常用的有钢丝、高强度玻璃纤维和高模量合成纤维芳纶等。增强件使光缆在使用应力下只产生极低的伸长形变（例如小于0.5％）,以保护光纤免受应力或只承受极低的应力，以防光纤断裂。 　　光缆的护套结构和材料视使用环境和要求而定，与同样使用条件下的电缆基本相同。按照光缆的使用环境分，有架空光缆、直埋光缆、海底光缆、野战光缆等。