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光缆

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光缆(optical fiber cable)是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的,它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。光缆主要是由光导纤维(细如头发的玻璃丝)和塑料保护套管及塑料外皮构成,光缆内没有金、银、铜铝等金属,一般无回收价值。光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆芯,外包有护套,有的还包覆外护层,用以实现光信号传输的一种通信线路。 即:由光纤(光传输载体)经过一定的工艺而形成的线缆。光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成,另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。
 
 
历史沿革
1976年,美国贝尔研究所在亚特兰大建成第一条光纤通信实验系统,采用了西方电气公司制造的含有144根光纤的光缆。1980年,由多模光纤制成的商用光缆开始在市内局间中继线和少数长途线路上采用。单模光纤制成的商用光缆于1983年开始在长途线路上采用。1988年,连接美国与英法之间的第一条横跨大西洋海底光缆铺设成功,不久又建成了第一条横跨太平洋的海底光缆。中国于1978年自行研制出通信光缆,采用的是多模光纤,缆心结构为层绞式。曾先后在上海、北京、武汉等地开展了现场试验。后不久便在市内电话网内作为局间中继线试用,1984年以后,逐渐用于长途线路,并开始采用单模光纤。 通信光缆比铜线电缆具有更大的传输容量,中继段距离长、体积小,重量轻,无电磁干扰,自1976年以后已发展成长途干线、市内中继、近海及跨洋海底通信、以及局域网、专用网等的有线传输线路骨干,并开始向市内用户环路配线网的领域发展,为光纤到户、宽带综合业务数字网提供传输线路。
 
 
基本结构
光缆是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成,另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。
光缆由加强芯和缆芯、护套和外护层3部分组成。缆芯结构有单芯型和多芯型两种:单芯型有充实型和管束型两种;多芯型有带状和单位式两种。外护层有金属铠装和非铠装两种。
 
 
光纤检测
光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量,减少故障因素以及故障时找出光纤的故障点。检测方法很多,主要分为人工简易测量和精密仪器测量。
1.人工简易测量
这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分辨所做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可见光,从另一端观察哪一根发光来实现。这种方法虽然简便,但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。
2.精密仪器测量
使用光功率计或光时域反射图示仪(OTDR)对光纤进行定量测量,可测出光纤的衰减和接头的衰减,甚至可测出光纤的断点位置。这种测量可用来定量分析光纤网络出现故障的原因和对光纤网络产品进行评价。

 
连接方式
方法主要有永久性连接、应急连接、活动连接。
1.永久性光纤连接(又叫热熔)
这种连接是用放电的方法将两根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低,典型值为0.01~0.03dB/点。但连接时,需要专用设备(熔接机)和专业人员进行操作,而且 连接点也需要专用容器保护起来。
2.应急连接(又叫)冷熔
应急连接主要是用机械和化学的方法,将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠,连接典型衰减为0.1~0.3dB/点。但连接点长期使用会不稳定,衰减也会大幅度增加,所以只能短时间内应急用。
3.活动连接
活动连接是利用各种光纤连接器件(插头和插座),将站点与站点或站点与光缆连接 起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠,多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1dB/接头。

 
鉴别优劣
一、外皮:室内光缆一般采用聚氯乙烯或阻燃聚氯乙烯,外表应光滑、光亮,具柔韧性,易剥离。质量不好的光缆外皮光洁度不好,易和里面的紧套、芳纶粘连。
室外光缆的PE护套应采用优质黑色聚乙烯,成缆后外皮平整、光亮、厚薄均匀、没小气泡。劣质光缆的外皮一般用回收材料生产,这样可以节约不少成本,这样的光缆表皮不光滑,因原料内有很多杂质,做出来的光缆外皮有很多极细小坑哇,时间长了就开裂、进水。
二、光纤:正规光缆生产企业一般采用大厂的A级纤芯,一些低价劣质光缆通常使用C级、D级光纤和来路不明的走私光纤,这些光纤因来源复杂,出厂时间较长,往往已经发潮变色,且多模光纤里还经常混着单模光纤,而一般小厂缺乏必须的检测设备,不能对光纤的质量作出判断。因肉眼无法辨别这样的光纤,施工中碰常到的问题是:带宽很窄、传输距离短;粗细不均匀,不能和尾纤对接;光纤缺乏柔韧性,盘纤的时候一弯就断。
三、加强钢丝:正规生产厂家的室外光缆的钢丝是经过磷化处理的,表面呈灰色,这样的钢丝成缆后不增加氢损,不生锈,强度高。劣质光缆一般用细铁丝或铝丝代替,鉴别方法很容易--外表呈白色,捏在手上可以随意弯曲。用这样的钢丝生产的光缆氢损大,时间长了,挂光纤盒的两头就会生锈断裂。
四、钢铠:正规生产企业采用双面刷防锈涂料的纵包扎纹钢带,劣质光缆采用的是普通铁皮,通常只一面作过防锈处理。
五、松套管:光缆中装光纤的松套管应该采用PBT材料,这样的套管强度高,不变形,抗老化。劣质光缆一般采用PVC做套管,这样的套管外径很薄,用手一捏就扁,有点象我们喝饮料的吸管。
六、油膏:油膏主要有纤膏与缆膏,正常情况下纤膏应充满整个松套管,缆膏则应在压力下充满光缆缆芯的每一个缝隙。纤膏有充半满或更少的做法,缆膏则有的只是在缆芯外抹一层,有的则是在光缆两头充中间不充。这样会使光纤得不到好的保护,影响光纤衰减等传输性能,防水性能差达不到国家标准,一旦光缆意外渗水就会导致整条链路渗水报废。而正常情况下,即使意外渗水也只需修补渗水的一段就可以了,不需要重新来过。(国家标准要求阻水性能为:三米的光缆、一米的水柱压力,二十四小时不渗水。)若用差的油膏同样会出现以上问题,且可能会因为油膏的触变性差,会使光纤造成微弯损耗,整个链路传输特性不合格;若油膏带酸性还会与光缆中的金属材料发生析H反应析出氢分子,而光纤遇H衰减会迅速增大,致使整个链路中断传输。
七、芳纶: 又名凯夫拉,是一种高强度的化学纤维,在军工业用的最多,军用头盔、防弹背心就是这种材料生产。至2013年,世界上只有杜邦和荷兰的阿克苏能生产,价格大约是三十多万一吨。室内光缆和电力架空光缆(ADSS)都是用芳纶纱作加强件,因芳纶成本较高,劣质室内光缆一般把外径做得很细,这样可以少用几股芳纶来节约成本。这样的光缆在穿管的时候很容易被拉断。ADSS光缆因为是根据跨距、每秒风速来确定光缆中芳纶的使用量,一般不敢偷工减料。
八、阻水带:光缆用阻水带或阻水纱通过产品内部呈均匀分布的高吸水性树脂所具有的强有力的吸水性能,在浸透压、亲和性、橡胶弹力的共同作用下,高吸水性树脂能快速吸入数倍于自重的水。并且,阻水粉一旦遇水就会即刻膨胀凝胶,此时不管给其施加多少压力,水分也不会被挤出。因此,用含吸水树脂的阻水带包覆缆芯,万一光缆外壁破损,伤口部分的高吸水性树脂因膨胀而发挥密封效果,可以将水的进入阻止到最小限度。劣质光缆通常使用无纺布或纸带,一旦光缆外皮破损,后果将会十分严重。


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