【2017年整理】光纤光缆的基本知识与制造.ppt

光纤光缆的基本知识与制造;●课程纲要;光缆的主要结构和特性;●光纤通信简史;●光纤通信的优点;纤芯：SiO2+GeO2纯度99.9999%(n1);●光纤的导光基本原理;●几个主要的有关名词与术语;色 散：是指不同颜色的束光通过透光物质后被散开的现象。 色散系数：是指单位波长间隔所生产的群时延差。是单模光纤的一个重要特征参数。 带 宽：在多模光纤中由于各个模式的传播路径和传播速度不同而产生各个模之间的时延差。一窄光脉冲从光纤一端入射，经过光纤之后，在光纤出射端形成被展宽的光脉冲，这种现象称之为带宽。 数值孔径：是指光纤的集光能力，可以表示为临界角的正弦。是多模光纤的一个重要参数。;富通昭和 FSO;●光纤的生产制造工艺;●光缆预期使用寿命及保证措施;式中： ts 预期寿命 tp 筛选试验时间 Np 筛选试验中每公里光纤的断裂次数 L 光纤总长度 F 光纤断裂概率 n 光纤疲劳系数 m 韦伯尔曲线斜率 δp 筛选试验中施加的应力 δs 静态负载施加的应力 其中：C=γ（β/δ tp ） γ 取决于筛选试验中卸荷时间的系数 β 取决于材料和环境的常数 由于γ值和β值都很难确定，而典型光纤的C值很小，在0~10-2 范围，当C=0时，F要大一些。因此，从保守角度考虑，取C=0。那么，我们可获得光缆寿命公式如下： ; 在运行状态下的光缆，F≤1，且1-e-x≈x，则上式可简化为： 其中： εp 光纤筛选时的应变 εs 光纤静态负载时应变 保守取值：t p =1秒，F=0.01，Np=0.01，L=1000KM，m=10，n=20，εp =1%，εs＜0.18% 那么， t s =44.8年 因而，可以保证我公司光缆使用寿命在30年以上。;●光缆的特性和材料;使用环境条件、敷设方式、制造工艺等，通过合理选用各种材料来赋予光纤抵抗外界机械作用力、温度变化、水作用等保护。光缆用材料很多，除了光纤外，构成光缆的材料可分为三大类： 1、高分子材料：松套管材料、聚乙烯护套料、无卤阻燃护套料、聚乙烯绝缘料、阻水油膏、阻水带、聚脂带。 当今，用作光纤松套管的材料有：聚对苯二甲酸丁二醇脂（PBT）、聚丙烯（PP）和聚碳酸脂（PC）等。 （1）PBT以其优良的机械性能、热稳定性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性以及与光纤用填充阻水油膏和光缆用涂覆阻水油膏的很好的兼容性，而被广泛用来光纤松套管材料。评定PBT优劣的性能有：熔融指数、抗拉强度、断裂伸长率和兼容性等。 （2）聚乙烯护套料用作缆芯的防潮保护，称为内护套。聚乙烯护套料用作铠装保护层时称为外护套，外护套主要起到抗侧压、防湿、耐磨、抗紫外线等作用。评定聚乙烯护套料质量好坏的性能指针有：熔融指数、抗拉强度、断裂伸长率和耐环境应力开裂等。 （3）无卤阻燃聚烯烃护套料主要作用有低烟、无卤阻燃要求的光缆的外护层。评定它的质量的主要性能指针有：抗拉强度、断裂伸长率、极限氧指数。 ;（4）耐电压痕黑色聚乙烯护套料是为了防止由于放电作用而使光缆外护层产生电痕电蚀，因为ADSS光缆外护层必须选用耐电痕的材料。评定它的质量好坏的主要性能指针有：抗拉强度、断裂伸长率、耐环境应力开裂、介电常数、介电损耗等。 （5）高密度聚乙烯绝缘料蚀以其优良的机械特性、化学稳定性和良好的电气性能使之在光缆中分别用作骨架和填充绳材料。它具有良好的耐热应力开裂和耐环境应力开裂性能，与光缆阻水油膏有好的兼容性。评定指针主要有：熔融指数、抗拉强度、断裂伸长率等。 （6）由于光纤对水和潮气产生的氢氧根极为敏感。为了防止水和潮气渗入光缆，需要往松套管内纵向注入纤用阻水油膏（Filling compounds），并沿缆芯纵向的其它空隙填充缆用阻水油膏（flooding compounds），旨在防止各护层破裂后水向松套管和缆芯纵向渗流。 纤用阻水油膏应具有良好的化学稳定性、温度稳定性、憎水性、析氢分油极小、含气泡少，与光纤和PBT或PP兼容性好，并且对人无毒害无害等。缆用阻水油膏一般为热膨胀或吸水膨胀化合物，特别是吸水膨胀缆用阻水油膏具有吸水特性。 评定阻水油膏质量的共同性能指针有：针入度、钢网分油、蒸发损失、酸值和析氢等。