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光纖光纜的基本原理

光纖光纜是一種通信電纜,由兩個或多個玻璃或塑料光纖芯組成,這些光纖芯位于保護性的覆層內(nèi),由塑料PVC外部套管覆蓋。沿內(nèi)部光纖進行的信號傳輸一般使用紅外線。

傳送光波的介質(zhì)波導(dǎo)。光纖是由成同心圓的雙層透明介質(zhì)構(gòu)成的一種纖維。使用廣泛的介質(zhì)材料是石英玻璃(SiO2)。內(nèi)層介質(zhì)稱為纖芯,其折射率高于外層介質(zhì)(稱為包層)。通過在石英玻璃中摻鍺、磷、氟、硼等雜質(zhì)的方法調(diào)節(jié)纖芯或包層的折射率。通信用光纖的傳輸波長主要為0.8~1.7微米的近紅外光。光纖的芯徑因類型而異,通常為數(shù)微米到100微米,外徑大多數(shù)約為 125微米。它的外面有塑料被覆層。光纜(圖2)由單根或多根光纖組合并加以增強和保護制成。光纜可以在各種環(huán)境下使用。光纜的制造方法與電纜相似。

光纖通信是現(xiàn)代信息傳輸?shù)闹匾绞街?。它具有容量大、中繼距離長、保密性好、不受電磁干擾和節(jié)省銅材等優(yōu)點。

按照被覆光纖在光纜中所處的狀態(tài),光纜有緊結(jié)構(gòu)與松結(jié)構(gòu)兩類。骨架型光纜是一種典型的松結(jié)構(gòu)。光纖埋在骨架外周螺旋槽中,有活動余地。這種光纜隔離外力和防止微彎損耗的特性較好。圖2b的絞合型光纜當(dāng)使用緊包光纖時是一種典型的緊結(jié)構(gòu),被覆光纖被緊包于纜結(jié)構(gòu)中,但絞合型光纜使用松包光纖時,由于光纖在二次被覆塑料管中可以活動,仍屬松結(jié)構(gòu)。絞合型光纜的成纜工藝較為簡單,性能良好。此外,還有帶狀光纜、單芯光纜等結(jié)構(gòu)類型。

各種光纜中都有增強件,用以承載拉力。它由具有高彈性模量的高強度材料制成,常用的有鋼絲、高強度玻璃纖維和高模量合成纖維芳綸等。增強件使光纜在使用應(yīng)力下只產(chǎn)生極低的伸長形變(例如小于0.5%),以保護光纖免受應(yīng)力或只承受極低的應(yīng)力,以防光纖斷裂。

光纜的護套結(jié)構(gòu)和材料視使用環(huán)境和要求而定,與同樣使用條件下的電纜基本相同。按照光纜的使用環(huán)境分,有架空光纜、直埋光纜、海底光纜、野戰(zhàn)光纜等。

 

 

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