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光缆八字绑扎方法图解 光缆八字盘线法

光缆八字绑扎方法图解 光缆八字盘线法

本文目录一览:

弱电行业通信光缆工程施工工艺(图文)

前言:

弱电行业中通信光缆工程的施工工艺要求非常高,本文通过图片给大家介绍光缆工程的施工。

正文:

一、 通信光缆工程概述

通信光缆工程主要分为架空光缆工程、直埋光缆工程、管道光缆工程、水线光缆工程和海底光缆工程。

光缆长度较长

一般光缆的标准制造长度为2km,光缆敷设时,不要随意切断光缆,增加光缆接头。

光缆抗张能力较小

当光纤承受的拉力超过它的抗拉极限时,就会断裂。光缆的结构中增加了加强构件,光缆所需的抗张强度,主要由加强构件来承担。在施工过程中,牵引力不能超过光缆允许的额定值,使光纤尽量不产生拉伸应变。光缆所允许的牵引力,根据光缆制造程式的不同具有不同的额定值,在施工时必须注意这点。一般光缆的抗张力为100~300kg。

光缆直径较小,重量较轻

光纤的连接技术要求较高,接续较复杂

光纤的接续,它需要在高温下,将光纤端面熔融,然后靠石英玻璃的粘度而粘合在一起。因而,在连接时需用的机具就较为复杂,而且技术要求比较高 。

二、架空光缆安装规范

电杆安装

施工工序

拉线、吊线接续

接头盒使用

光缆入户

视频动画

三、 管道光缆安装规范

根据材料管道可分为:

混凝土管

塑料管

钢管

铸铁管

石棉水泥管

陶管

塑料管特点:

质量轻 管壁光滑 接续简单 水密性好 耐腐蚀性好 绝缘性能好 运输方便 耐寒性较差 热稳定性差 价格较高

管道施工

布缆

4 光缆线路验收标准

管道光缆

①手孔内的光缆应采用蛇形软管(或软塑料管)保护,敷设后的光缆应紧靠人手孔壁,并用塑料扎带绑扎在托架上或按设计要求处理;同时要保证光缆在手孔内的走向平滑,无交叉扭转现象

②光缆一般在基站引上井内预留15米,如果引上井已有较多旧光缆预留,则本次的预留光缆往前一个手井进行预留;直线段每隔500米左右预留15米;接头井预留15米;线路经过大桥或下水道增加一处预留15米;对预留的光缆按规定使用扎线进行绑扎固定

③手孔内,在光缆出喇叭口约35CM左右各挂一块光缆标识牌;光缆预留处、接头处亦需各挂一块光缆标识牌

④管道光缆接头盒在人(手)孔内,离井口20-30公分左右的位置,接续盘面与地面水平;接头盒用膨胀螺栓固定;光缆预留圈固定在井壁一边上;接头盒安装及余缆盘留位置不应影响人孔中其他光缆接头的布放

⑤在光缆出子管孔15cm的长度内,不允许出现弯曲的情况

⑥子管敷设要按各地市要求采用三色或四色满容量敷设,多根子管按颜色顺序排列全路径一致,子管在井内出孔(PVC大管孔)不超出10厘米处截平,并套上塞鼓,不敷设光缆的空子管要套上子管端帽

⑦对敷设光缆穿过铁路、公路、河流、沟渠、地下其它管线等障碍物时要作出具体的位置标示或采取有效的保护措施,人井位置要安全

⑧核对管道路由走向及长度是否与图纸相符

⑨验收时发现有人井、井圈损坏,井盖丢失、标桩不齐等附属设施不足等问题,要在验收报告或会议中提出,并制定整改计划。

90*120直通手井

60*90直通手井

架空光缆

①核对杆路走向、电杆拉线(撑杆)埋设位置、杆高杆距、拉线程式、光缆接头位置、余留光缆位置、杆路总长度等与工程设计是否相符

②经电杆处光缆必须有一定弯度(并且套软管保护——视设计而定),角杆位置光缆必须套塑料软管保护

③架空引上引下处要绑扎牢固,并用钢管(要求2.5米以上)作保护

④架空光缆与电力线交叉、平行(没达到规范的要求隔距)的地方必须用三线交叉保护套管作绝缘保护

⑤架空光缆跨过车辆通过的路口,必须保证过路高度达到7米以上,并在吊线上悬挂注意安全的标识或标志牌;近路电杆、拉线影响线路及交通安全,要做反光标识处理,有条件的要砌电杆护墩保护

⑥连同光缆一同建设的杆路要求电杆不得有严重歪斜、走标,杆身不得破裂、露筋

⑦拉线要对角深位置、地锚出土不大于0.5米

⑧挂钩均匀、不走位,吊线垂度符合规范,光缆与吊线无交叉

⑨光缆接头安装牢固,余留绑扎整齐美观,符合设计要求

⑩每隔一条杆或按设计要求在杆上光缆上绑挂标志牌,牌的内容要求与管道光缆的一样,在进出局的500米以内,在每根架空杆上光缆绑挂标志牌

进局光缆:

⑪光缆进出进线室有符合规定的预留(一般规定预留为15米),走线架(槽)上光缆绑扎整齐、安全、美观,无交叉,无悬空,光缆在每层楼内与其它光缆走线分开、转弯、穿墙、进配线架处要挂标志牌,转弯处要用塑料纤维管包扎保护,多条缆线排列布放时,同一点并排挂牌

⑫楼层走线架(槽)及机房走线架上不得有光缆余留

⑬出局的第一个接头盒要断开加强芯的电气连接

⑭光缆途经楼层或间墙处要用防火泥或其它符合设计的材料进行防火防鼠堵塞

成端接头要求

①光缆配线架(ODF)必须安装牢固、整齐,光缆开剥段到熔接盘必须软管保护,光缆纤芯熔接盘摆放稳固,纤芯熔接点在热缩保护管内中心位置,纤芯盘纤整齐无损伤

②光缆交接箱:光缆施工完毕,必须对光交箱的光缆进出口用胶泥等物品进行堵塞;光缆在光交箱内必须用钢箍固定,不能用塑料扎带代替;从光缆开剥端至终端盒部分的光纤用塑料软管过渡连接,走线要合理美观。

③在连接器旁要贴上打印好的光缆名称标签(起始各终点站名及芯数、长度),光纤耦合器卡口要安装整齐、牢固,连接盒内的裸纤要穿小软管到熔接盘并绑扎好。

④光缆接头盒要安装牢固、绑扎整齐,不能有漏水现象;

⑤光缆终端金属加强芯接地要求:ODF架光缆成端处的金属加强芯及金属铠装层必须良好接地。

⑥ODF架内尾纤布放整齐、安全,纤芯编号准确,备用纤芯尾纤连接器要盖好端帽防尘。

传输性能指标

①测试方式:用光源光功率计测试总损耗值,用后向散射仪(OTDR)测试光缆平均损耗、接头损耗等;

②单模光缆全程平均损耗要求:在1550nm波长下平均衰耗为0.25db/km,在1310nm波长下平均衰耗为0.36db/km;

③单模光缆中间接头损耗:散状光缆每纤损耗在0.08db以下,带状每纤损耗在0.1db以下,最大不超过0.15db。

④光缆纤芯成端损耗:每纤芯损耗包括活动耦合器在内应不大于0.5db。

⑤光纤中继段衰减平均值(用光源光功率计测试)必须符合设计规定的指标,光纤后向散射曲线应符合要求(用OTDR打印曲线)。

线路验收标准

①光缆线路埋深达不到标准要求;

②部分线路路由选择不合理,部分路由需要迁移;

③沿桥架挂的线路两边,基本暴露在外,没有防护措施,存在盗割火烧的隐患;

④线路隔距达不到要求,三线交越保护存在安全隐患;

⑤联合管道线路由多家运营商合建,移动线路混合其中,光缆、管道线路零乱;

⑥杆路、管道、光缆的机械、电气性能达不到要求。号杆、标示等规范不统一;

⑦光缆线路过路高度达不到要求。

薛哥总结:

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智能化弱电工程中光缆施工技术

一、光缆通信管道路由和位置的确定:

1、通信管道建筑避免在规划不定、尚未定型、或虽已成型、但土壤未沉实的道路上(城市规划有特殊要求的除外),应远离电腐蚀和化学腐蚀地带,尽量选择在地下或地上障碍物较少的街道上。

2、城区通信管道的位置,宜建筑在人行道下、高等级公路上的车道下,不宜建在快车道下。

3、通信管道和其他地下管线及建筑物间的“平行”和“垂直”净距应符合验收规范或设计标准(见附表1)。

4、城区内建筑通信管道的路由,必须经城管部门批准有红线图,否则严禁施工。

二、管道及人(手)孔建筑:

(一)管道:

1、通信管道使用材料主要有水泥管块、高密度聚乙烯(HDPE)波纹管或硬质聚氯乙烯(PVC)硬塑管等。PVC硬塑管应保证其直径在φ98/90mm以上;HDPE波纹管其直径在φ110/100mm以上。使用钢管、塑管时内径应一致。

2、在下列情况下宜采用塑管:

腐蚀情况较严重的地段;地下障碍复杂的地段;施工期限要求迅速复原的地段;塑管的接续宜采用承插法。采用承插法接续塑料管,其承插部分应涂粘合剂,应在距直管管口10mm处向管身涂抹,涂抹承插长度的2/3。塑料管的组群管间缝隙为10-15mm,接续管头必须错开,每隔2-3米设垫物支撑,并保证管群的整体形状统一。进入人(手)孔窗口部分的堵抹(喇叭口)不应凸出墙面,应终止在墙体内30-50mm处。

3、在下列情况下宜采用钢管:(注:钢管壁厚2.0mm以下时为薄壁钢管,2.0mm以上时为厚壁钢管。)

钢管附挂在桥梁上或跨越沟渠、有悬空跨度;埋深过浅或路面荷载过重;地基特别松软或有可能遭到强烈振动;有强电危险或干扰影响需要防护;在有腐蚀的地段采用钢管时,必须做钢管的防腐处理;钢管接续宜采用管箍法,两根钢管应分别旋入管箍长度的1/3以上,两端管口应锉成坡边,使用有缝管时应将管缝置于上方。

4、管道应建筑在良好的地基上,地基分天然地基和人工地基两种。天然地基:稳定性土质,不需人工加固的地基;人工地基:在不稳定的土质上必须经过人工加固的地基。加固方式有表面夯实、碎石加固、换土法和打桩加固法等。

5、管道的基础:基础是介于管道与地基中间的铆接结构,它支撑管道,把管道的荷重均匀传播到地基中,管道一般均应有基础,基础有混凝土基础和钢筋混凝土基础。PVC管4管以下,沟底应平整夯实。4管以上(含4管)应做混凝土基础,基础厚度为12公分。

6、敷设塑料管道时,塑料管孔组和排列的方式应与水泥管道的排列相同,为保证管孔排列整齐,间隔均匀,4孔以上(含4孔)塑料管群应每隔3.0米左右采用框架固定。

(二)人(手)孔:

1、在通信管道的分歧点、电(光)缆引上点、穿越公路、桥梁两端、交叉路口及转弯地点等,必须要建筑人(手)孔。

2、两人(手)孔间的距离不应超过120米,一般为100米。

3、人(手)孔有砖砌人(手)孔、钢筋混凝土人(手)孔等。一般电(光)缆引上点、支线及配线管道上可设置手孔。

4、人(手)孔应防止漏水,并应浇筑混凝土基础,当遇到土质松软或地下水位较高时,还应增设碴石地基或采用钢筋混凝土基础。

5、人(手)孔四壁为24cm墙、人孔净空高度为1.8米,手孔净空高度为1.1米。砖砌人(手)孔时,砖砌块横缝为15-20mm,竖缝为10-15mm。

6、人(手)孔内不得有其它管线穿越。

7、公路水沟中的手孔应建筑在水沟以外。

8、人(手)孔顶部应高出路面2-3cm。

9、子管管孔应按要求封堵。

三、管道埋设深度:

1、管道埋深(管顶至路面)不能小于0.8米。塑料管道敷设后,其管顶覆土小于0.8米时,应采取保护措施。如用砖砌加钢筋混凝土盖板或做钢筋混凝土包封等。

2、各种路面至管顶最小埋深要求:

普通土、硬土,市郊、村镇,沟、渠、水塘≥1.0米。半石质(砂砾土、风化石等)、市区街道、路肩、边沟≥0.8米。公路边沟中的管道埋深,难以达到0.8米时,假如水沟底采取砼全包封15公分,则管道埋深可≥0.5米。路边沟为全石质,管道可采用钢管,埋深0.4米,采取砼全包封。穿越铁路、公路≥1.2米。(公路路面、铁路路基面)穿越铁路、公路(国道、省道、市区主要街道)必须采用钢管,机械顶管作业除外。全石质、流砂≥0.6米。

3、管道的埋深,应保证管道进入人孔时管顶距离人孔上覆不得少于40公分,管孔底部距手孔底面净距不少于20公分。

4、管道沟回填:应每回填15公分,分层夯实,回填土应高出地面20公分。

5、管道敷设应有一定坡度,以利渗入管道内的地下水流向人孔,管道坡度可为3‰-4‰,不得小于2.5‰;如街道本身有坡度,可利用地势获得坡度。通常管道坡度有两种设置方法:即“一”字坡和“人”字坡。

6、人孔内不同方向的管道相对位置宜接近,相应管孔高差不宜大于0.5米。

7、通信管道与其它管线交越、埋深相互间有冲突且迁移有困难时,可考虑改变管道埋深。必要时,降低通信管道埋深要采取必要的保护措施(如砼包封、加混凝土盖板等),但管道顶部距路面不得小于0.3米。

8、引上管引入人(手)孔时,应在通信管道引入窗口以外的内壁上,在距上覆(盖板)下0.2-0.4米范围以内。

四、光缆配盘

1、施工单位在开工前,现场监理员应对运到工地的光缆、器材的规格、程式等进行外观检查,如发现异常应作重点检查。

光缆的外观检查,应首先检查缆盘包装是否损坏,然后开盘检查光缆外皮有无损坏,光缆端头封装是否良好。对于包装严重损坏或光缆外皮有损伤的,应做详细记录。工程所用光缆器材必须有产品质量检验合格证,应核对厂方提交的产品测试记录所列项目及指标,是否符合设计要求。

2、光缆开头检验时,应核对光缆外端的端别,并在缆盘上做醒目标注,敷设通信光缆时,北(东)为A端,南(西)为B端。光缆端别的识别:面对光缆截面,由领示色光纤按顺时针方向排列为A端,反之为B端。一般领示色标颜色顺序为蓝、桔(橙)、绿、棕、灰、白。

3、管道光缆配盘应根据复测路由计算出光缆敷设总长度及光纤全程传输质量要求,选配单盘光缆。配盘时,尽量选择使光缆落在人(手)孔内的余线不能过多。

4、光缆应尽量做到整盘敷设,以减少中间接头。

5、靠近设备侧的第1、2段光缆的长度应大于1公里。

6、应尽量将低衰减的光缆配盘置在80km以上的大长度中继段内。

7、管道光缆接头应避开交通道口,管道光缆与直埋光缆相接,接头必须设在人孔内,一个人孔内最多只能安装两个接头。

8、光缆配盘结果应填入“中继段光缆配盘图和表”中,同时按配盘图在选用的光缆盘上标明该盘光缆所在的中继段别及配盘编号。

五、光缆敷设1、一般规定(1)光缆的弯曲半径应不小于光缆外径的15倍,施工过程中不应小于20倍。(2)布放光缆时的牵引力应不超过光缆允许张力的80%,瞬间最大牵引力不得超过光缆允许张力的100%,主要牵引力应加在光缆的加强件(芯)上。(3)光缆牵引端头可以现场预制。管道光缆或架空光缆可作网套或牵引头,为防止在牵引过程中扭转损伤光缆,牵引端头与牵引索之间应加入转环。(4)布放光缆时,光缆必须由绕盘上方放出,保持松驰弧形,光缆布放过程中应无扭转,严禁打小圈、浪涌等现象发生。(5)光缆布放采用机械牵引时,应根据牵引长度、地形条件、牵引张力等因素选用集中牵引、中间辅助牵引或分散牵引等方式。(6)机械牵引速度调节范围应在0-20米/分,调节方式应为无级调速,并具有自动停机性能。(7)布放光缆,必须严密组织并有专人指挥,有良好的联系手段,禁止未经训练的人员上岗和在无联络工具的情况下作业。(8)光缆布放完毕,应检查光纤是否良好,光缆端头应做密封防潮处理,不得浸水。2、管道光缆(1)按设计核对光缆占用的管孔位置,所用管孔必须清刷干净。(2)人工布放光缆时每个人孔应有人值守;机械布放光缆时拐弯人孔应有人值守。(3)光缆穿入管孔、管道拐弯或有交叉时,应采用导引装置或喇叭口保护管,不得损伤光缆外护层,根据需要可在光缆周围涂中性润滑剂。(4)光缆一次牵引长度一般不大于1000米,超长时应采取盘“8”字分段牵引或中间辅助牵引。(5)光缆布放后应紧靠人孔壁,并留适当余量避免光缆绷得太紧(一般预留0.5-1.0米),逐个人孔将光缆放置在规定的托板上。(6)人(手)孔编号尾数为1#和5#的孔内预留余缆5-10米,接头孔内预留12米。(7)人孔内的光缆可采用纵剖塑料波纹管保护,并用黄色胶带缠扎牢固,缠孔间距300mm,并用扎带绑扎在电缆托板上。(8)光缆与子管端口采用PVC胶带缠绕密封,备用子管端口安装塑料塞子。(9)光缆在人孔内安装标志牌,在一个人孔内有进出局两条光缆时,光缆标志牌要有“进”、“出”分别标注。(10)塑料子管在管道中间不得有接头,在人孔内各伸出10-15cm。(11)接头处增设标石(一般适用于郊外管道光缆)。3、基站内光缆(1)布放基站内光缆,上下楼道及每个拐弯点应设专人负责,牵引保持光缆呈松驰状态,严禁出现打小圈和死弯。(2)进出光缆,在地下室内爬梯及走线架上应安装光缆进、出标志牌,在 ODF内一般采用红进、黄出PVC胶带包扎作标志。(3)光缆经由走线架、拐弯点应予绑扎。垂直上升段的绑扎间距不大于1.0m,上下走道或爬墙的绑扎部位垫胶管、避免光缆受侧压。(4)设备两侧预留光缆长度各20m ,预留光缆采用光缆预留箱盘绕安装在进线室的铁架或墙壁上。六、光缆接续1、一般规定(1)光缆接续前应首先核对光缆的程式、端别,检查纤芯的质量。(2)光纤接续的环境必须整洁,应在工程车或有遮盖物的环境中操作,严禁露天作业。(3)接续时采用专用清洁剂除去填充油膏,禁止用汽油清洁,开剥光缆外护层,不得损伤光纤。(4)在一个中继段内同一根光纤的接头衰减的双向平均值≤0.08db/个。2、光缆接续(1)光纤的接续采用熔接法。(2)光缆光纤接续线序按设计规定执行。(3)各盘光缆的金属护套、铠装等金属构件在接头处电气断开,光缆加强芯在接头盒连接可靠,电气绝缘好。(4)进局光缆的金属构件接保护地气,一般在光纤分配架上接单引保护接地。(5)光缆在接头处重迭12米,每侧各2米为接头盒内光纤盘留和接头损耗,余10米为预留,接头盒内余留光纤每侧不应少于0.8m。(6)余长光纤收容盘放,盘绕方向应一至,曲率半径符合厂家规定,接头部分应平直不受力。(7)管道光缆一般采用两端进线方式引入接头盒。(8)靠近交流电气铁道进行光缆接续作业时,应将光缆的金属构件临时接地,以保障人身安全。(9)接头盒内应放入袋装防潮剂和光缆接续责任(见下表)卡,光缆接头盒应平放在人(手)孔光电缆托板上,并用塑料绑带或塑料线绑扎固定。

七、光缆中继段测试

1、光纤特性测试(1)光纤特性测试的内容应包括:①光纤线路衰减;②光纤后向散射信号曲线。(2)测量和测试结果应符合以下要求:①单模光纤要求在单一模式状态下测量;②光纤衰减测量应取双向测量的平均值;③测量的光纤衰减平均值必须符合设计规定的指标,1310nm工作波长,光纤衰减应≤0.36db/km;1550nm工作波长,光纤衰减应≤0.22db/km;④测量结果应做详细记录,并填入规定的表格中。2、中继段光纤后向散射信号曲线应符合下列要求:(1)信号曲线无异常;(2)全程信号曲线打印记录。八、水泥砂浆与铁件:1、人(手)孔墙体与基础应结合严密、不漏水、结合部的内外侧应用1:2.5水泥砂浆抹“八”字。抹墙体与基础的内、外八字角时,应严密、贴实、不空鼓、表面光滑、无飞刺,无断裂等。2、手孔墙体用一级机制红砖砌筑,墙体的水泥砂浆应使用不低于75号的水泥砂浆,严禁使用掺有白灰的混合砂浆进行砌筑。水泥砂浆用砂应采用天然中砂,粒径≥0.35mm,砂中云母和轻物质按重量不得超过3%,砂中的泥土不超过5%,硫化物与硫酸盐不超过1%,不能含有杂草、树叶、木屑等。混凝土、水泥砂浆配合比见附表2。3、人(手)孔的内、外墙面宜用1:2.5水泥砂浆抹面,一般规定为:内墙抹面厚度为10-15mm,外墙抹面为15-20mm。4、人(手)孔内穿钉的规格、位置的预埋应符合设计规定。上、下穿钉应钉在同一直线上,允许垂直偏差不大于5毫米,间距偏差应小于10毫米。相邻两组穿钉偏差应小于20毫米。穿钉露出墙表应为50-70mm,露出部分应无砂浆附着物、无锈蚀、螺母应齐全有效。穿钉安装必须牢固,手孔内安装双边光缆托架。5、管道窗口宽度大于700mm时,或使用承重易变形的管材,如塑料管的窗口处,应加设过梁或窗套。6、人(手)孔口圈或盖板应完整无损,车行道人(手)孔必须安装车行道的口圈。九、管道的保护:管道穿过沟坎,坡度超过0.8米时,应砌石护坡。

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机房光纤收发器摆放

在机房中摆放光纤收发器时,应遵循以下原则以确保系统的可靠性、维护的便利性以及最佳的信号传输性能:

温度和湿度控制:光纤收发器应放置在恒温恒湿的环境中,以避免过热或潮湿导致设备损坏。通常推荐的环境温度范围为18℃至28℃,相对湿度为40%至70%。通风散热:确保收发器有足够的空气流通,以帮助散发设备运行产生的热量。避免将收发器堆叠得太高,以免阻塞散热通道。电源管理:光纤收发器应连接到稳定的电源供应上,并确保有适当的电源保护措施,如UPS(不间断电源)。整洁有序:光纤线缆应整齐排列,避免交叉和过度弯曲,减少信号损耗和潜在的故障点。使用线槽、束线带或电缆托盘等工具来管理线缆。易于维护:收发器应放置在容易接近的位置,以便于日常检查和维护工作。避免将设备摆放在狭小或难以到达的角落。标签管理:每个光纤收发器和对应的光纤线缆都应贴有清晰的标签,包括端口号码、目的地和其他相关信息,以便于快速识别和故障排查。符合标准:遵循相关的行业标准和规范进行摆放,比如TIA/EIA标准对于数据中心的布线有详细的规定。安全考虑:确保光纤收发器及其线缆不会对机房内的人员造成绊倒或其他安全风险。

通过遵循以上原则,可以确保机房光纤收发器的有效摆放,从而提高整个网络系统的性能和可靠性。

[普及知识] 光纤的基本知识全掌握

一、光纤的结构

光纤,全称为光导纤维(Optical Fiber)是一种导光性极好、直径很细的圆柱形玻璃纤维。剥开光纤,从里到外依次是纤芯、包层和涂覆层。光纤的基本结构如图2-1所示。

纤芯位于光纤中心,直径 2a 通常为 5~50μm,作用是传输光波。包层,位于纤芯外层,直径 2b 为 100~150μm,作用是将光波限制在纤芯中。纤芯和包层即组成裸光纤,两者采用高纯度二氧化硅(SiO2)制成,但为了使光波在纤芯中传送,应对材料进行不同掺杂,纤芯掺杂微量的掺杂剂,如二氧化锗(GeO2),用以提高纤芯的折射率(n1),使包层材料折射率 n2比纤芯材料折射率 n1小,即光纤导光的条件是 n1>n2。一次涂敷层是为了保护裸纤而在其表面涂上的聚氨基甲酸乙脂或硅酮树脂层,厚度一般为 30~150μm。套层又称二次涂覆或被覆层,多采用聚乙烯塑料或聚丙烯塑料、尼龙等材料。经过二次涂敷的裸光纤称为光纤芯线。二次涂覆的结构又有松套和紧套两种,如图2-2所示。

图2-1 光纤的结构

图2-2 紧套与松套光纤结构示意图

紧套是在一次涂覆层外紧紧套上塑料材料,光纤不能自由活动,这种光纤的结构简单,抗侧压能力弱,多作测试跳纤使用。松套则是在一根或多根经过一次涂覆的光纤外面包上塑料套管,并在套管中注入防水油膏,光纤的纤芯到套管中心距离大于 0.3mm,使光纤在套管收缩时仍能在管内滑动,抗侧压力强,适合于室内外各种场合使用。

二、光纤的导光原理

光纤的导光原理可以采用射线理论(几何光学)和波动理论来解释,在此我们只做几何光学导光原理的简要介绍。从几何光学的角度出发,在均匀的介质中光可以看成是光线,沿直线传播,不同介质对于光的阻碍不一样,就导致了光在不同的介质中以不同的速度传播,我们用折射率来表示介质对光的阻碍能力。如果ν是光在某种介质中的速度,c 是光在真空中的速度,那么折射率n可以由式(2-1)确定:

不同介质的折射率见表2-1。

表2-1 不同介质的折射率

通常,当一束光线照射在两种介质的交接面时,入射光线分成两束:反射光线和折射光线。

假设入射角为θ1,反射角为θ3,折射角为θ2,n1、n2为介质的折射率,按照菲涅耳反射定律和斯奈尔折射定律有:

当入射角增大,折射角也增大,若 n1>n2,则θ1<θ2。随着入射角的增大,折射角也增大。当入射角增大到一定值(见图2-3),折射角增大到 90°,光不再进入第二种介质,折射光线沿介质交界面传播,这个状态叫临界全反射,此时的入射角被称为临界角θc。如果入射角继续增大θ1>θc,则所有的光将反射回入射介质,这一现象称为全反射。光波在光纤中传播的原理就是利用全反射现象。

图2-3 光的反射与折射

三、光纤的分类

光纤的分类方式很多,主要的分类方式有3种:按传输模式分,按光纤剖面折射率分布分,按ITU-T建议分。

1.按传输模式分类

按照光纤传输的模式数量,可以将光纤分为多模光纤和单模光纤。

(1)单模光纤

单模光纤(Single Mode Fiber,F)的纤心直径很小如图2-4 所示,在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。光信号可以沿着光纤轴向传播,因此光信号的损耗很小,色散也很小,传播的距离较远。受限于单模光纤偏正模色散(Polarization Mode Dispersion,PMD),单模光纤的建议芯径为 8~10μm,包层直径为125μm。

图2-4 单模与多模光纤芯包比对比图

(2)多模光纤

多模光纤(Multi Mode Fiber,MMF)是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。多模光纤的纤芯直径一般为 50~200μm,而包层直径的变化范围为 125~230μm。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能要差。

2.按折射率分布分类

多模光纤按折射率分布,可分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。

① 突变型光纤纤芯的折射率和包层的折射率都是常数。在纤芯和包层的交界面,折射率呈阶梯型变化,又称为阶跃型光纤。突变型光纤的折射率分布如图2-5所示。

图2-5 突变与渐变光纤的折射率分布与光轨迹

② 渐变型光纤的纤芯折射率随着半径的增加而按一定规律减小,如图2-5 所示。纤芯的折射率的变化是近似抛物线,由于渐变型光纤具有透镜那样的“自聚焦“作用,对光脉冲的展宽也就比突变型光纤小得多,因此光信号传输距离较长,目前使用的多模光纤均为此类。

3.ITU-T建议的光纤分类

① G.651光纤:渐变多模光纤。

② G.652 光纤:常规单模光纤,也称为非色散位移光纤,其零色散波长为 1.31μm,在1.55μm处有最小损耗,是目前应用最广的光纤。

③ G.653 光纤:色散位移光纤,在 1.55μm 处实现最低损耗与零色散波长一致,但由于在1.55μm处存在四波混频等非线性效应,阻碍了其应用。

④ G.654 光纤:性能最佳单模光纤,在 1.55μm 处具有极低损耗(大约 0.18dB/km)且弯曲性能好,常用作海底光缆。

⑤ G.655 光纤:非零色散位移单模光纤,在 1.55~1.65μm 处色散值为 0.1~6.0ps/(nm·km),用以平衡四波混频等非线性效应,适用于高速(10Gbit/s 以上)、大容量、DWDM系统。

光纤的传输特性

光纤的传输特性指的是光信号在光纤中所表现出来的特性。主要有损耗特性、色散特性和非线性效应等。

一、光纤的损耗特性

光信号在光纤内传输,随着传输距离的增大,能量会越来越弱,其中一部分能量在光纤内部被吸收,一部分能量突破光纤纤芯的束缚,辐射到了光纤外部,这种现象即称为光纤的损耗(或传输衰减)。在工程中,我们以损耗系数来衡量单位长度的光纤的损耗值。

若波长为λ的光信号以 Pi(mW)的光功率入射进光纤,经过 L(km)长度的距离后,出射的光功率为Po(mW),则此光纤的损耗系数为:

光纤损耗的大小与波长有密切的关系,损耗与波长的关系曲线叫光纤的损耗谱(或衰减谱),在谱线上,损耗值比较高的地方,叫作光纤的吸收峰,较低的损耗所对应的波长,叫作光纤的工作波长(或工作窗口)。石英光纤的衰减谱如图2-6 所示,根据该图,光纤通信中常用的工作窗口主要有3个波长,即:

λ1=0.850μm(850nm)

λ2=1.310μm(1310nm)

λ3=1.550μm(1550nm)

光纤的传输损耗特性是决定光网络传输距离、传输稳定性和可靠性的最重要因素之一。光纤传输损耗的产生原因是多方面的,在光纤通信网络的建设和维护中,最值得关注的是引起光纤传输损耗的原因以及如何减少这些损耗。光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗(光纤的固有损耗、熔接损耗和活动接头损耗)和非接续损耗(弯曲损耗、其他施工因素和应用环境所造成的损耗)两类如表2-2所示。不同类型的光纤在不同波长下的损耗衰减值不同,如表2-3所示。

图2-6 光纤的损耗谱图

表2-2 光纤的损耗分类

表2-3 常用光纤平均衰减

1.接续损耗

光纤的接续损耗主要包括光纤本征因素造成的固有损耗、非本征因素造成的熔接损耗、活动接头损耗3种。

(1)光纤固有损耗

主要源于光纤模场直径不一致、光纤芯径失配、纤芯截面不圆,以及纤芯与包层同心度不佳4点。其中,影响最大的是模场直径不一致。

(2)熔接损耗

非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位、轴心(折角)倾斜、端面分离(间隙)、光纤端面不完整、折射率差、光纤端面不清洁及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等因素造成。

(3)活动接头损耗

非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素(如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等)造成。

2.解决接续损耗的方案

(1)工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤

一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤,以求光纤的特性尽量匹配,使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。

(2)光缆施工时应严格按规程和要求进行

配盘时尽量做到整盘配置(单盘≥500m),以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放,使损耗值达到最小。

(3)挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试

接续人员的水平直接影响接续损耗的大小,接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程进行接续,严格控制接头损耗,熔接过程中时刻使用光域反射仪(OTDR)进行监测(接续损耗≤0.08dB/个),不符合要求的应重新熔接。使用光时域反射仪(OTDR)时,应从两个方向测量接头的损耗,并求出这两个结果的平均值,消除单向OTDR测量的人为因素误差。

(4)保证接续环境符合要求

严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作;光缆接续部位及工具、材料应保持清洁,不得让光纤接头受潮;准备切割的光纤必须清洁,不得有污物。切割后光纤不得在空气中暴露时间过长。接续环境温度过低时,应采取必要的升温措施。

(5)制备完善的光纤端面

光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序。光纤端面的完善与否是决定光纤接续损耗的重要原因之一。优质的端面应平整,无毛刺、无缺损,且与轴线垂直,光纤端面的轴线倾角应小于 0.3 度,呈现一个光滑平整的镜面,且保持清洁,避免灰尘污染。还应选用优质的切割刀,并正确使用切割刀切割光纤。裸纤的清洁、切割和熔接应紧密衔接,不可间隔过长。移动光纤时要轻拿轻放,防止与其他物件擦碰而损伤光纤端面。

(6)正确使用熔接机

正确使用熔接机是降低光纤接续损耗的重要保证和关键环节。

① 应严格按照熔接机的操作说明和操作流程,正确操作熔接机。

② 合理放置光纤,将光纤放置到熔接机的 V 型槽中时,动作要轻巧。这是因为对纤芯直径为 10 nm 的单模光纤而言,若要熔接损耗小于 0.1dB,则光纤轴线的径向偏移要小于0.8nm。

③ 根据光纤类型正确合理地设置熔接参数(预放电电流、时间及主放电电流、主放电时间等)。

④ 在使用中和使用后应及时去除熔接机中的灰尘(特别是夹具、各镜面和 V 型槽内的粉尘和光纤碎末)。

⑤ 熔接机电极的使用寿命一般约2000次,使用时间较长后电极会被氧化,导致放电电流偏大而使熔接损耗值增加。此时可拆下电极,用蘸酒精的医用脱脂棉轻轻擦拭后再装到熔接机上,并放电清洗一次。若多次清洗后放电电流仍偏大,则须重新更换电极。

(7)选择优质的活动连接器

尽量选用优质合格的活动连接器,保证连接器性能指标符合相关规定活动接头的插入损耗应控制在0.3 dB/个以下,附加损耗不大于0.2 dB/个,所选的活动接头应接插良好、耦合紧密,防止漏光现象。

(8)保证活动连接器清洁

施工、维护中应注意清洗插头和适配器(法兰盘),并保证机房和设备环境的清洁,严防插头和适配器(法兰盘)有污物和灰尘,尽量减少散射损耗。

3.非接续损耗

光纤使用中引起的非接续损耗主要有:弯曲损耗、其他施工因素和应用环境造成的损耗。

(1)弯曲造成的辐射损耗

当光纤受到很大的弯折,弯曲半径与其纤芯直径具有可比性时,它的传输特性会发生变化。大量的传导模被转化成辐射模,不再继续传输,而进入包层被涂覆层或包层吸收,从而引起光纤的附加损耗。光纤的弯曲损耗有宏弯曲损耗和微弯曲损耗两种类型。

① 宏弯损耗。

光纤的曲率半径比光纤直径大的多的弯曲(宏弯)引起的附加损耗,称为宏弯损耗,其主要原因有:路由转弯和敷设中的弯曲;光纤光缆的各种预留造成的弯曲(预留圈、各种拿弯、自然弯曲);接头盒中光纤的盘留、机房及设备内尾纤的盘绕等。

② 微弯损耗。

光纤轴产生 μm级的弯曲(微弯)引起的附加损耗,称为微弯损耗,其主要原因有:光纤成缆时,支承表面微小的不规则引起各部分应力不均匀而形成的随机性微弯;纤芯与包层的分界面不光滑形成的微弯;光缆敷设时,各处张力不均匀而形成的微弯;光纤受到的侧压力不均匀而形成的微弯;光纤遇到温度变化,因热胀冷缩形成的微弯等。

(2)其他施工因素和应用环境造成的损耗

① 不规范的光缆上架引起的损耗。

层绞式松套结构光缆容易产生此类损耗,原因在于:其一是光缆上架处多根松套管相互扭绞;其二是使用扎带将松套管绑扎到接头盒的容纤盘卡口时,使松套管出现急弯;其三是光缆上架时金属加强构件与光纤松套管出现上下错位。这些因素都会引起损耗增大。

② 热缩不良的热熔保护引起的损耗。

此类损耗主要原因有:其一是热熔保护管自身的质量问题,热熔后出现扭曲,产生气泡;其二是熔接机的加热器加热时,加热参数设置不当,造成热熔保护管变形或产生气泡;其三是热缩管不干净、有灰尘或沙砾,热熔时对接续点有损伤,引起损耗增大。

③ 直埋光缆不规范施工引起的损耗。

此类损耗主要原因在于:其一是光缆埋深不够,受到载重物体碾压后受损;其二是光缆路由选择不当,因环境和地形变化使光缆受到超出其容许负荷范围的外力;其三是光缆沟底不平,光缆出现拱起、挂起现象,回填后有残余应力;其四是其他原因造成光缆外护层受损伤而进水,造成氢损。

④ 架空光缆不规范施工引起的损耗。

此类损耗主要原因有:其一是在光缆敷设施工中,光缆打小圈、弯折、扭曲及打背扣,牵引时猛拉、出现浪涌,瞬间最大牵引力过大;其二是光缆挂钩使用不当,卡挂方向不一致出现蛇行弯,间隔过于稀疏,光缆因垂度过大而受力;其三是盘留于杆上的光缆未固定牢固,光缆受到长期外力和短期冲击力而遭到损伤;其四是光缆布放太紧,没考虑光缆的自然伸长率;其五是其他原因造成光缆外护层受损伤而进水,造成氢损。

⑤ 管道光缆不规范施工引起的损耗。

此类损耗主要原因在于:其一是光缆采用网套法布防时,牵引速度控制不好,光缆出现打背扣、浪涌;其二是穿放光缆时,没有布防塑料子管,光缆被擦伤;其三是其他原因造成光缆外护层受损伤而进水,造成氢损。

⑥ 机房、设备内尾纤和光纤跳线绑扎、盘绕不规范,出现交叉缠绕等现象造成损耗。

⑦ 光缆接头盒质量不良,接头盒封装、安装不规范,因外界作用造成接头盒受到损伤等,造成进水而出现氢损。

⑧ 光缆在架设过程中的拉伸变形,接续盒中夹固光缆压力太大,熔纤盘中热熔管卡压过紧,熔纤盘中光纤盘绕不规范等引起的损耗。

4.解决非接续损耗的方案

(1)工程查勘设计、施工中,应选择最佳路由和线路敷设方式。

(2)组建、选择一支高素质的施工队伍,保证施工质量,这一点至关重要,任何施工中的疏忽都有可能造成光纤损耗增大。

(3)设计、施工、维护中,积极采取切实有效的光缆线路“四防”措施(防雷、防电、防蚀、防机械损伤),加强防护工作。

(4)使用支架托起缆盘布放光缆,不要把缆盘放倒后采用类似从线轴上放的办法布放光缆,不要让光缆受到扭力。光缆布放时,应统一指挥,加强联络,要采用科学合理的牵引方法。布放速度不应过快,连续布放长度不宜过长,必要时应采用倒“8”字,从中间向两头布放。在拐弯处等有可能损伤光缆的地方一定要小心并采取必要的保护手段。遇到在闹市区布放光缆等需要临时盘放光缆的情况时,使用“8”字形盘留,不让光缆受到扭力。

(5)光缆布放时,必须注意允许的额定拉力和弯曲半径的限制,在光缆敷设施工中,严禁光缆打小圈及弯折、扭曲,防止打背扣和浪涌现象。牵引力不超过光缆允许的 80%,瞬间最大牵引力不超过 100%,牵引力应加在光缆的加强件上,特别注意不能猛拉和发生扭结现象。光缆转弯时弯曲半径应不小于光缆外径的15~20倍。

(6)不要使用劣质的,尤其是已经弯曲变形的热缩套管,这样的套管在热缩时内部会产生应力,施加在光纤上会使损耗增加。携带、存放套管时,注意清洁,不要让异物进入套管。

(7)在接续操作时,要根据收容盘的尺寸决定开剥长度,尽量开剥长一些,使光纤较从容的盘绕在收容盘内(盘留长度为 60~100cm)。应该重视熔接后光纤的收容(光纤的盘纤和固定),盘纤时,盘圈的半径越大,弧度越大,整个线路的损耗越小,所以一定要保持一定的半径(R≥40mm),避免产生不必要的损耗,大芯数光缆接续的关键在收容。接续操作时,开缆刀切入光缆的深度要把握好,不要把松套管压扁使光纤受力。还应采用合格接头材料并按照规范和操作要求,正确封装、安装接头盒。

(8)机房内尽量整洁,尾纤应该有圈绕带保护,或单独给尾纤使用一个线,不使尾纤之间或与其他连线之间交叉缠绕,也尽量不要把尾纤(即使是临时使用)放在脚可以踩到的地方。光缆终端时注意避免跳线在走线中出现直角,特别是不应用塑料带将跳线扎成为直角,否则光纤因长期受应力影响引起损耗增大。跳线在拐弯时应走曲线,弯曲半径应不小于 40mm。布放中要保证跳线不受力、不受压,以避免跳线长期的应力疲劳。光纤成端操作(ODF)时,不要将尾纤捆扎太紧。

光纤入户(FTTH)是信息时代发展的必然,光网络互联是数字地球的明天。伴随着各级各类光纤通信网络的大量建设和运行,正视和解决光纤使用中引起的传输损耗问题必将在光纤通信工程设计、施工、维护中极大地改善和优化光纤通信网络传输性能。

二、光纤的色散特性

在光纤数字通信中,由于光纤中的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分来携带的,这些不同的频率成分和不同的模式成分的传输速率不同,当光纤的输入端入射光脉冲信号经过长距离传输以后,在光纤输出端,这些不同频率与不同模式成分的光信号出现先后到达的情况,使光脉冲波形发生了时间上的展宽,这种现象即为色散。色散将导致码间干扰,在接收端将影响光脉冲信号的正确判决,误码率性能恶化,严重影响信息传送。

色散包括模式色散、材料色散、波导色散和偏振模色散,如表2-4所示。

表2-4 光纤的色散效应

1.模式色散

模式色散是由于光纤不同模式在同一波长下传播速度不同,使传播时延不同而产生的色散。只有多模光纤才存在模式色散,其主要取决于光纤的折射率分布。

2.材料色散

材料色散是由于光纤的折射率随波长变化而使模式内不同波长的光时间延迟不同产生的色散,其取决于光纤材料折射率的波长特性和光源的谱线宽度。

3.波导色散

波导色散是由于波导结构参数与波长有关而产生的色散,其取决于波导尺寸和纤芯包层的相对折射率差。

波导色散和材料色散都是模式的本身色散,也称模内色散。对于多模光纤,既有模式色散,又有模内色散,但主要以模式色散为主。而单模光纤不存在模式色散,只有材料色散和波导色散,由于波导色散比材料色散小很多,通常可以忽略。

4.偏振模色散

偏振模色散是存在于光纤与光器件领域的一种物理现象。

单模光纤中的基模存在两个相互正交的偏振模式,理想状态下,两种偏振模式应当具有相同的特性曲线和传输性质,但是由于光纤几何尺寸和外界压力的不对称导致了两种偏振模式具有不同的传输速度,产生时延,形成PMD,如图2-7所示。PMD的单位通常为

PMD 将导致脉冲分离和脉冲展宽,对传输信号造成降级,并限制载波的传输速率。但PMD 与其他色散相比,几乎可以忽略,但无法消除,只能从光器件上使之最小化。脉冲宽度越窄的高速系统中,PMD的影响越大。

图2-7 单模光纤中的色散现象

单模光纤中的色散主要有光信号中不同频率成分的传输速度不同引起,这种色散称为色度色散。在色度色散可以忽略的区域,偏振模色散成为单模光纤的色散的主要部分。

在传输线路中可以采用色散补偿光纤来降低传输过程中累积的色散。对于色散的量化,多模光纤可以用群时延差来衡量,单模光纤用光纤色散系数来衡量,如 G.652 光纤在1550nm 处的色散系数约为 20ps/(nm·km),即光谱宽度为 1nm 的光信号以 1550nm 的波长在G.652的光纤中每传输1km就会产生20ps的脉冲延迟。

三、光纤的非线性效应

在带有掺铒放大器密、集波分复用、大容量、超高速的光纤通信系统中,由于大的光功率引起信号与光纤的相互作用而产生各种非线性效应见表 2-5。光纤的非线性效应主要包括自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、四波混频(FWM)、受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)。

表2-5 光纤的非线性效应

1.自相位调制(SPM)

由于折射率与光强存在依赖关系,在光脉冲持续时间内折射率发生变化,脉冲峰值的相位对于前、后沿来说均产生延迟。随着传输距离的增大,相移不断积累,达到一定距离后显示出相当大的相位调制,从而使光谱展宽导致脉冲展宽,这就成为自相位调制。如图2-8所示。

当系统使用色散系数为负的光纤工作区时(如 G.653 光纤的短波长区、工作区色散为负的 G.655 光纤),SPM 将导致色散受限距离变短;当使用色散系数为正的光纤工作区时(如 G.652、G.653 光纤的长波长区、工作区色散为正的 G.655 光纤),SPM 将延长色散受限距离。

SPM影响主要发生在靠近发送侧的一定距离内,同时,低色散光纤也可以减少SPM对系统性能的影响。人们利用 SPM 效应与色散效应达到动态平衡的原理制成了光孤子通信。

图2-8 SPM现象

2.交叉相位调制(XPM)

当两个或多个不同频率的光波在非线性介质中同时传输时,每个频率光波的幅度调制都将引起光纤折射率的相应变化,从而使其他频率的光波产生非线性的相位调制,即交叉相位调制。

XPM 通常伴随 SPM 产生。XPM 将引起一系列非线性效应,如 DWDM 系统通道之间的信号干扰、光纤非线性双折射等现象,造成光纤传输的偏振不稳定性。同时,XPM 对脉冲的波形和频谱也会产生影响。

适当地增大色散可削弱XPM的影响。

3.四波混频(FWM)

FWM 是指当多个频率的光载波以较强功率在光纤中同时传输时,由于光纤的非线性效应引发多个光载波之间出现能量交换的一种物理过程。

FWM 导致复用信道光信号能量的衰减及信道串扰。如图2-9 所示,FWM 的影响,导致在其他波长处产生了一个新的光波长。

图2-9 FWM现象

FWM 的产生与光纤色散有关,零色散时混频率最高,随着色散的增加,混频率迅速降低。DWDM系统通过采用G.655光纤,回避了1550nm零色散波长出现FWM效应。

4.受激拉曼散射(SRS)

受激拉曼散射的过程如下:

频率为 vin的入射光信号与介质相互作用,可能发射一个频率为 vs= vin-vv的斯托克斯光子和一个频率为vv的光学声子,在这个过程中能量保持守恒,光波产生下频移。

频率为 vin的入射光信号与介质相互作用,也可能吸收一个频率为 vv的声子而产生一个频率为va=vin+vv的反斯托克斯光子,在这个过程中能量保持守恒,光波产生上频移。

这是一个非线性效应引起的受激非弹性散射过程,起源于光子与光学声子(分子振动态)之间相互作用和能量交换。

SRS效应将使短波长的信号被衰减,长波长信号被增强,如图2-10所示。

SRS 效应在光纤通信中有很多方面的应用,如利用拉曼增益制作分布拉曼放大器,对光信号提供分布式宽带。如中兴通讯 DWDM设备的DRA板即是利用SRS效应实现光放大功能。另外,SRS 对通信系统也会产生一定的负面影响。在 DWDM 系统中,短波长信道的光会作为泵浦光,将能量转移至长波长信道中,形成通道间的拉曼串扰。

图2-10 SRS现象

5.受激布里渊散射(SBS)

此类散射属于由非线性效应引起的受激非弹性散射过程,起源于光子与声学声子(晶体振动态)之间的相互作用和能量交换。

SBS 效应可以制成光纤布里渊激光器和放大器,但是 SBS 将引起信号光源的不稳定性以及反向传输通道间的串话。随着系统传输速率的提高,SBS 的峰值增益显著降低,因此,SBS对高速光纤传输系统不会构成严重影响。

单模光纤的选用

在光传输系统中,由于单模光纤具有色散小、传输容量大的特点,大多数选用单模光纤作为传输介质,在选用单模光纤中主要在考虑以下因素的前提下合理选择光纤。

一、工作波长因素

(1)G.652 光纤在 1550nm 窗口衰减小,但其在 1550nm 窗口色散大,不利于高速系统的长距离传输。

(2)G.653 光纤在 1550nm 窗口色散为零,但其在波分复用时会出现四波混频效应,故被限用于单信道高速系统。

(3)G.655 光纤在 1550nm 窗口衰减小、色散低,大大减少四波混频效应,故其可用于远距离、波分复用、高速系统。

(4)新建系统在传输速率和价格允许的条件下,应优选G.655光纤。扩容系统将原系统的G.652光纤的工作波长选择到1550nm波长,可用色散补偿光纤来解决色散问题。

二、衰减和非线性因素

对采用波分复用和光纤放大器的高速系统,考虑四波混频等效应优先选用G.655光纤和G.652D光纤。

三、G.652D光纤的发展与应用

G.652光纤可细分为A、B、C、D 4个子类。其中G.652A和G.652B为常规单模光纤,其水峰处衰减未进行优化;G.652C和G.652D为低水峰单模光纤,永久地降低水峰的衰减。

1.几种G.652光纤的主要性能区别

(1)G.652C/D 规定了 1383nm 衰减特性,并经氢老化试验,使 OH-漂移出长波长,大于1700nm,不在光通信系统的工作波长范围内。

(2)G.652B相对于G.652A,PMDQ链路值由0.5降低至0.2。

(3)G.652D相对于G.652B,降低了水峰衰减,相对于G.652C降低了偏振模色散。

几种常用的单模光纤中能够传输的波长范围不同,其工作波段区别如表 2-6 与表 2-7所示。

表2-6 G.652光纤的光波段划分

表2-7 波段与波长关系

从表中可以看出,在 G.652C 与 G.652D 的可使用波长范围较宽,从 1260nm 一直到1625nm都可以进行通信,其中尤其以G.652D的应用最多。

2.G652D光纤的应用

(1)G.652D光纤在CWDW系统中的应用

城域网中“G.652D 光纤+CWDM”非常具有吸引力。由于 G.652D 光纤开通了全波段使用,因此适合于信道间隔大的CWDM,能显著降低系统成本。

目前,一些主流光传输设备供应商纷纷推出了商用的CWDM系统,支持8波并可升级到18波系统。只有低水峰光纤(G.652D)才能支持18波CWDM系统。

(2)G.652D光纤在DWDM系统中的应用

低水峰光纤为城域DWDM系统提供了更高的灵活性,优化波段分配。如将2.5Gbit/s光通道安排在S、C及L波段,而将10Gbit/s光通道安排在E波段。由于E波段的色度色散较小(相当于 C 波段色散的一半左右),10Gbit/s 光通道的色散受限距离将延长一倍,即160km以上,这样系统不需要色散补偿,保证系统的透明性。

(3)G.652D光纤在用户接入网中的应用

G.652D 光纤在“最后一公里”的用户接入网中同样大有可为,如基于 PON 技术系统。

目前,国外运营商已经普遍采用 G.652D 光纤。并逐步淘汰 G.652(A、B、C)光纤。而国内市场,虽已经有部分运营商开始指定使用G.652D光纤,但用量还不是很大。

四、传输网络建设中的光纤选择

目前,应用于长途骨干和城域网的光纤主要是 G.652、G.655 两种光纤。对于基于2.5Gbit/s 及其以下速率的 WDM 系统,G.652 光纤是最佳选择;G.652B/C/D 和 G.655 光纤均能支持基于 10Gbit/s 及更高速率的 WDM 系统;G.652C/D 光纤在城域网中的优势明显。

通常G.652单模光纤在C波段1530~1565nm和L波段1565~1625nm的色散较大,一般为 17~22ps/(nm·km)。在开通高速率系统及基于单通路高速率的 WDM 系统时,可采用色散补偿光纤(DCF)来进行色散补偿。但 DCF 同时引入较大的衰减,因此它常与光放大器一起工作,DWDM波长范围越宽,补偿困难越大。

G.655 光纤的基本设计思想是在 1550nm 窗口工作波长区具有合理的较低的色散,足以支持10Gbit/s的长距离传输而无需色散补偿,同时,其色散值又保持非零特性,具有一个起码的最小数值,足以抑制非线性影响,适宜开通具有足够多波长的WDM系统。

经过多年不懈努力,目前中国移动的省际传输网络及绝大多数省(市)内的传输网络均已具备相当的规模。

现有的省际传输网络按城域可分为东部环及西部环。其中东部环传输网络的光纤以G.655 光纤为主,西部环传输网络的光纤以 G.652B 光纤为主;省(市)内的传输网络则大多以G.652B光纤为主,只有部分省(市)采用G.655光纤。

根据现有传输网络中的光纤使用情况,以及目前的光纤技术发展水平和其所使用的范围等方面因素,提出以下光纤选择建议。

1.干线传输网

省际传输网络:东部环传输网络的后续建设,建议仍以 G.655 光纤为主;西部环传输网络的后续建设,建议以 G.652D 或 G.652B 光纤为主,在主干层面上可适当考虑采用G.655光纤。

各省(市)内的传输网络:可根据现有的网络所使用的光纤种类,优先采用 G.652D 或G.652B光纤及G.655光纤。

2.城域网

目前城域网的主流光纤是常规单模(G.652A/B)光纤,1383nm 区的衰减峰(即水峰)使其在E波段运用不理想。

为了打开光传输的E波段,可采用低水峰(G.652C/D)光纤,其在1260~1625nm区所有的波段都具有可用性。由于 G.652 光纤的色散系数较高,10Gbit/s 系数的色散距离限制在70km 左右,较长的环网将需要色散补偿块(DCM),当这种模块用于超长距离时,它们会导致系统价格的上升和具有较大的衰减。色散的限制使G.652 光纤适用于70km以下的传输距离。

G.655 光纤对于超过 70km 的传输应用是一个较好的选择。新一代的 G.655 光纤将在城域网中具有理想的工作性能,提供了 1440~1625nm 包括 C、S、L 波段的 DWDM 可用性,由于其色散系统数比 G.652 光纤小于一半,所以可能提供两倍于 G.652 光纤的色散受限距离。

五、根据不同的传输距离选择不同的光纤

1.70~200km的城域骨干网

如果不考虑10Gbit/s以上的应用,可采用G.652D或G.652B光纤。

如果考虑40Gbit/s以上的应用和10Gbit/s以上的全光网应用,建议采用符合G.655规范的光纤,PMDQ的链路值要求尽可能地低。

2.20~70km的城域接入网

如果不考虑40Gbit/s以上的应用,建议采用G.652D或G.652B光纤。

如果考虑40Gbit/s以上的应用和全光网应用,建议采用符合G.655规范的光纤,PMDQ的链路值要求尽可能的低。

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最全光缆线路工程验收标准规范

光缆是整个弱电结合布线的重要组成,也是传输信号的主干线路,没有光缆,就无法传输强大数据业务,光缆在弱电重要性可想而知。今天说下光缆线路工程的验收标准,在施工中一定要注意,按照光缆验收标准来施工,便于后期检查验收,达到交会付要求,具体验收细节如下。

1、 机房端

1、 入局光缆在进出孔、ODF架端要挂牌编号,标牌与竣工资料相符;

2、 进/出局光缆和用户光缆应全部检查光缆的预留长度、盘放安置、保护措施及成端质量。

3、 进/出局光缆内的金属构件在终端处要接地;

4、 入局光缆进出孔要用防火泥堵塞;

5、 光缆在槽道中布放应顺直,无明显扭绞、交叉,不得溢出槽道,拐弯适度,无死弯,光缆进出槽道部位应绑扎并有挂牌;

2、 交接箱

1、 交接箱装配应零配件齐全,接头排应无损坏,端子牢固,编扎好的成端光缆应在箱内固定,并进行对号测试和绝缘测试,漆面应完好。

2、 交接箱必须单设接地,接地线应符合设计要求,其接地电阻应不大于10欧姆。进入交接箱的光缆必须接地并挂标识牌。

3、 交接箱箱号、光缆编号的漆写(印)应符合设计要求,交接箱箱盖的内侧有光缆线路路由示意图。交接箱内跳纤布放合理、整齐,无接头且不影响模块支架开启;

4、 墙式交接箱的安装位置,应选择坚实、牢固、安全的墙面,交接箱底部距地平线、箱体距墙角应符合设计要求(包括室内交接箱);架空交接箱的安装,应根据设计要求采用H型杆,并加装工作平台;落地式交接箱的安装位置的选择箱体就位的坚固件必须牢固、安全、可靠,安装高度、防潮措施应符合设计要求。

5、 成端是否规范(要有余留,保证可随时调换,特别是主干光缆部分)

6、 交接箱下方光缆进出口、光缆引管上端必须进行防鼠、蚁处理。

3、 线路

架空杆路:

1、 架空光缆抽查的长度应不小于光缆全长的10%,沿线检查杆路与其他设施间距(含垂直、水平)、光缆及接头安装质量、预留光缆盘放、与其他线路交越、靠近供电线保护措施。

2、 电杆应按设计规定的杆距立杆。一般情况下,市区光缆线路的杆距为35~40m,郊区明线线路的杆距为45~50m。因地形特殊情况距离不要超过65米。

3、 竖立电杆应达到下列标准:直线线路的电杆位置应在线路路由的中心线上,电杆中心线与路由中心线的左右偏差应不大于50㎜,电杆本身应上下垂直。角杆应在线路转角点内移,水泥电杆的内移值为100~150㎜,木杆的内移值为200~400㎜,因地形限制或装撑木的角杆可不内移。终端杆竖立后应向拉线侧倾斜100~200㎜。

4、 拉线装置应符合设计要求,拉线应采用镀锌钢绞线,拉线扎固方式以设计的材料为准进行实施。

5、 靠近高压电力设施及热闹市区的拉线,应根据设计规定加装绝缘子。绝缘子朝上的拉线上部长度应适量,但绝缘子距地面的垂直距离应在2m以上,拉线绝缘子的扎固规格应符合设计要求。人行道上的拉线宜以竹筒或木桩保护。

6、 拉线上把与水泥电杆应用抱箍法结合起来;与木杆可用捆缚法。

7、 号杆应按设计规定进行安装。号杆的字或牌的高度,最末一个字或杆号牌下边缘应距地面2.5m,杆号应面向街道。在同一个机房的配区风,应采用同一种方法书写。

8、 杆路与其他设施的最小水平净距应符合规定标准。即与消防栓净距1m,与地下管线为0.5~1m,与人行道边石距离0.5m,市区树木距离1.25m,房屋建筑距离2m,郊区树木距离2m,

9、 杆路与其他设施的最小垂直净距应符合规定标准。即在市内街道,最低缆线到地面的垂直净距为5.5m;在胡同(里弄)垂直净距为5m;公路上的垂直净距应高于5.5m;一般土路为4.5m;房屋建筑为0.6m;过河流时,最低缆线距离最高水位时最高桅杆顶为1m;

10、 杆路与电力设施的最小垂直净距应符合规定标准。与1kv以下电力线,最高线缆到供电线条的最小垂直净距为1.25m,1~10kv以下电力线最小垂直净距为4m,35kv以上必须在5m以上;与供电线接户线(带绝缘层)的净距为0.6m,与霓虹灯及铁架、电力变压器距离为1.6m。

11、 线路与电力线交越无法达到上述要求时,应使用专用的电力绝缘套管做好保护。

12、 挂钩的间距应为500㎜,允许偏差±30㎜,电杆两侧的第一只挂钩应各距电杆250㎜,允许偏差±20㎜。

13、 架空敷设后的光缆应平直,无扭转,无机械损伤。光缆每隔5杆档作一处杆弯预留,预留在电杆两侧的挂钩间下垂250~300㎜,并套塑料管保护。

14、 线路转弯、过路时必须挂标识牌,内容必须符合运营商甲方的要求。

管道:

1、 敷设管道光缆的孔位应符合设计要求。

2、 管道光缆抽查数为人井总数的10%,检查光缆及接装潢的安装质量、保护措施、预留光缆的盘放以及管口堵塞、光缆及子管标志。

3、 直埋式光缆应全部沿线检查其路由及标石位置、规格、数量、埋深、面向以及加固保护措施。

4、 在孔径大于等于90㎜的水泥管道或塑料管理内,应一次敷足三根或三根以上的子管。

5、 子管不得跨井敷设,在管道内不得有接头,子管管孔应按设计要求封堵。

6、 敷设管道光缆的曲率半径必须大于光缆直径的20倍。

7、 以人工方法牵引光缆时,应在井下逐段接力牵引。绕\"8\"字敷设时其内径应不小于2m。

8、 敷设后的光缆应靠人井壁,以扎带绑扎搁架上,保持平直,无交叉、扭转,无明显刮痕和损伤。

9、 敷设后的光缆接头留长应按设计要求预留,在出管孔150㎜以内不应作弯曲处理。

10、 敷设后的光缆在每一个人井内应及时挂标识牌,内容按甲方规定的标准进行填写。

11、 光缆通过白蚁危害地段时,应根据设计要求采取防护措施。

12、 子管施工工艺是否符合规范或设计要求;主要内容有:(1)塑料子管规格型号;(2)占用管孔位置;(3)子管在人(手)井中留长及标志;(4)子管敷设质量;(5)子管堵头及子管口盖的安装;

13、 光缆的接续与封装:

1、 接续套管的型号规格、程式应符合设计要求。

2、 光缆加强芯的连接应根据接头盒的结构夹紧、夹牢,并能承受与光缆同样的拉力。

3、 光纤接续损耗应符合设计要求。

4、 接头盒的安装:1)吊挂式架空光缆接头两端的光缆应做伸缩弯,两端的预留光缆应盘放有邻杆上,2)管道光缆接头必须安装在人井正上方的光缆接头盒托架上,接头光缆应紧贴人井壁或人井搁架,盘成\"O\"型圈,并用扎线固定。注意\"O\"型圈的曲率半径不得小于光缆直径的20倍。

5、 光缆接头盒必须绑扎牢固,分支出来的每一根光缆,必须挂有甲方的标识牌,内容必须符合要求。

4、 测试

1、 中继段光纤线路时应对每根光纤都进行测试,验收时测试数量应不少于光纤芯数的25%。

2、 中继段光纤背向散射信号曲线竣工时应对每根光纤都进行检查,验收时抽测数量应不少于光纤芯数的25%。

3、 多模光纤的带宽及单模光纤的色散竣工及验收测试按工程要求确定。

4、 接头损耗的核实,应根据测试结果考虑光纤衰减。

5、 测试指标:一般单个接头点损耗值应不大于0.08dB、中继段平均损耗值应在:0.15~0.25 dB/Km范围内。

1) 架空部分标准:1、核对杆路走向、电杆拉线(撑杆)埋设位置、杆高杆距、拉线程式、光缆接头位置、余留光缆位置、杆路总长度等与竣工图纸一致。2、光缆与吊线无交叉,钢绞线的垂度小于30厘米,挂钩间距均匀且为50厘米(正负2厘米)。3、光缆横过电杆点要余留滴水弯,滴水弯底部距离钢绞线15-20厘米;横过特殊杆时,光缆应加套软管保护。4、光缆接头处每侧预留15米(正负2米),接头及余缆要捆扎好,固定于电杆上并挂牌标记,接头盒应将热缩管向下垂直固定在电杆上,遇电杆为横跨电杆,接头盒应摆放在靠路的另一侧。5、光缆每500米或有需要的地方(横跨马路前一条电杆、引上井/杆、接入机房外等)要有盘留,盘留不小于20米;盘留光缆应使用7*2.2钢绞线进行辅助固定,辅助线与电杆成45度。6、光缆横跨马路架空净高不低于6米,横跨国道净高不低于7米,并在马路中间吊线上悬挂注意安全的标识或警示牌;7、近路电杆、拉线影响线路及交通安全,要做反光标识处理,有条件的要砌电杆护墩保护。8、光缆挂牌要求:引上杆、接头处、转弯角、横跨马路电杆、盘留处必须挂牌;单条钢绞线单缆每5条杆挂一个牌;多条缆共用一条钢绞线要求每条杆都必须需挂牌。挂牌位置应在距离电杆水平距离30-50厘米处挂牌。9、光缆引上引下应绑扎牢固,采用子管进行保护,子管顶部距离钢绞线50厘米,引上处应采用钢管进行保护,钢管露出地面3米(正负20厘米),钢管与地下PVC管连接处应用水泥进行包封。10、光电缆同杆路敷设应上下分离,距离不小于30厘米,且光缆吊线应位于电缆吊线之上。11、架空光缆的固定、余线的绑扎、挂牌均采用套索铁线,不能用其他材料代替;光缆弯曲半径大于光缆直径的20倍。12、新立电杆应喷有电信LOGO和电杆编号,区分7、8、9米杆定喷号位置。13、架空光缆与电力线交叉处应采用硅芯绝缘管对光缆进行保护;架空光缆与电力线平行(少于规范要求距离)的地方,必须采用硅芯绝缘管对光缆进行保护。(二)管道部分标准:

1、核对管道路由走向及长度与竣工图纸一致;管孔原则上按设计位置占用,管孔占用位置与竣工图纸一致。2、光缆在管井内靠井壁固定在托架上,无托架则需使用膨胀钩,要求膨胀钩的钩朝下,光缆固定在膨胀钩的外侧。3、光缆在管井内需用红色套索铁线挂光缆缆牌标记,单盖人井挂1个牌,双盖人井两边各挂1个。4、光缆接头处每侧预留10米(正负2米),余缆要捆扎整齐并捆扎于托架上(无托架,使用膨胀钩成三角固定),接头应固定在光缆维护部门核准的接头架上。5、光缆每500米或有需要的地方(跨桥梁/沟渠处等)要有盘留,盘留长度为15-20米。6、光缆在管井内不能与其它缆线缠绕交错。7、地下室余缆盘绕整齐,盘绕直径0.8米(正负0.2米)并竖直在线梯上方,牢固地放置。8、子管敷设要求采用三色或者四色满容量敷设,多根子管按颜色顺序排列全路径一致,子管出管孔(PVC大管孔)口余留15-20厘米,空余子管需用子管塞进行封堵。9、井内光缆的固定、余线的绑扎、挂牌均采用套索铁线,不能用其他材料代替;光缆弯曲半径大于光缆直径的20倍。10、验收时发现有人井、井圈损坏,井盖丢失等附属设施不足等问题,要在验收报告中体现出来。

(三)光缆成端部分标准1、核对光缆成端按设计安装整齐牢固,现场与竣工图纸一致。2、光缆配线架(ODF)应接地良好,必须安装牢固、整齐,光缆开剥段到熔接盘必须软管保护,光缆纤芯熔接盘摆放稳固,纤芯熔接点在热缩管内中心位置,纤芯盘纤整齐无损伤。3、光缆交接箱:光缆施工完毕,必须对光缆交接箱的光缆进出口用胶泥等物品进行堵塞,光缆在光交箱内必须用钢箍固定;从光缆开剥端至终端盒部分的光纤用塑料软管过渡连接,走线要合理美观。4、光终端盒(OTB)必须安装在室内固定的物体上,光缆在OTB内必须用钢箍固定;从光缆开剥端至终端盒部分的光纤用塑料软管过渡连接,不能任意移动,要有防雷措施。5、ODF架尾纤余长盘绕整齐,并按ODF架实际情况做适当保护。6、加强芯接地正确,加强芯需接独立保护地。7、新建光缆工程中引入机房机架的光缆原则上采取加强芯为非金属介质的室内光缆。8、光缆应在入口处、走线架转角处、ODF架上方与走线架之间明显的位置挂牌。9、光缆在室内与天花板交汇引落时,应用塑料管包封。

五、光缆布线直埋铺设有什么要求

1) 光缆布放前,应对施工及相关人员就施工应注意的事项进行适当的培训,如放线方法要领和安全等内容,并确保施工人员服从指挥。

2) 核定光缆路由的具体走向,铺设方式,环境条件及接头的具体地点是否符合施工图设计。

3) 核定地面距离和中继段长度。

4) 核定光缆穿 越障碍物需要采取防护措施地段的具置和处理措施。

5) 核定光缆沟坎,护坎,护坡,堵塞等光缆保护的地点,地段和数量。

6) 光缆与其他设施,树木,建筑物及地下管线等最小距离要符合验收技术标准。

7) 光缆的路由走向,铺设位置及接续点应保证安全可靠,便于施工,维护。

8) 开挖缆沟前,施工单位应依据批准的施工图设计沿路由撒放灰线直线段灰线撒放应顺直,不应有蛇形弯或脱节现象。

9) 直埋光缆尝试要按标准要求进行挖掘。

10) 不能挖沟的地方可以架空或钻孔预埋管道铺设。

11)由于爬坡直埋光缆较重,且布放地形复杂,因此施工比较困难,所需人工较多,应配备足够人员

12) 沟底应平缓坚固,需要时可预填一部分沙子,水泥或支撑物。

13)光缆布放时,工程技术人员应配备必要的通信设备,如对讲机喇叭等。

14)光缆的弯曲半径应小于光缆外径的15倍,施工过程中不应小于20倍。

15)铺设时可用人工或机械牵引,但要注意导向和润滑。

16)机械牵引时,进度调节范围应在3~15m/min,调节方式应 无级调速,并具有自动停机性能。牵引时应根据牵引长度,地形条件,牵引张力等因素选用集中牵引,中间辅助牵引,分散牵引等方式。

17)光缆布放完毕,光缆端头应做密专卖店防潮处理,不得浸水。

18)铺设完成后,应尽快回土覆盖并夯实。

总结下,光缆施工完后一定及时做光缆挂牌,以便后面便识,并且做好光缆保护,防止被人为破坏。光缆是信号传输重要载体,是非常重要,保护好光缆完整性,就是保护好整个网络正常运行。