光缆基础知识

光缆Q&A1.1 什么是光缆用适当的材料和缆结构，对通信光纤进行收容保护，使光纤免受机械和环境的影响和损害，适应不同场合使用。

1.2 影响光纤性能和寿命的因素A）应力：导致光纤断裂或衰减增加B）水和潮气：使光纤易于断裂（变脆），影响寿命C）氢气（压）：光纤在一定具有压力的氢气作用下，光纤衰减曲线会在1240nm处产生突变的吸收峰，使1310nm及1550nm波长处的衰减明显增加。

1.3 光缆设计的基本原则针对光纤的弱点，光缆设计应遵循以下原则：A）为光纤提供机械保护，使光纤在各种环境下免受应力；B）必须防止水分和潮气侵入；C）必须避免光缆中产生氢气，尤其避免形成氢压。

1.4 光缆的基本性能包括：光缆中的光纤传输特性、光缆的机械特性、光缆的环境特性和光缆的电气特性1.5 光缆机械性能的实现A）加强芯——主要抗拉元件B）套管——将光纤外界隔绝，提供最基本的保护C）余长控制——二套及成缆D）金属带纵包——防潮、防水、抗侧压、抗冲击E）护套——抗侧压、抗冲击、抗弯曲1.6 光缆的防潮措施A）径向防水——纤膏及缆膏填充、金属带纵包、PE护套B）轴向防水——纤膏及缆膏填充、阻水环、阻水带、阻水纱、单根加强芯1.7 光缆避免形成氢压的措施A）氢气源于光缆材料B）严格挑选材料，控制材料析氢量，控制不同材料间的反应析氢C）特别是金属件的析氢控制（镀锌钢丝加强芯的禁用）1.8 光缆的分类A）按光纤在光缆中的状态分：紧结构、松结构、半松半紧结构B）按缆芯结构分：中心管式、层绞式、骨架式C）按光缆敷设条件分：架空、管道、直埋和水底光缆D）按光缆使用环境场合分：室外光缆、室内光缆1.9 光缆的相关标准A）国际标准IEC60794（IEC-International Electrotechnical Commission）ITU-T K.25（ITU-International Telecommunications Union）IEEE P1222（IEEE- Institute of Electrical and Electronics Engineers）B）国内标准国家标准GB/T 7424.1-1998行业标准YD/T1.10 光缆的寿命光缆的寿命主要由两方面决定：一是光缆所使用的材料寿命，另一是光缆中光纤的寿命。

光缆材料寿命包括，光缆所使用各种材料本身寿命和它们之间之间相互作用对寿命的影响。

光缆中光纤寿命，则主要由光纤在其服务期间所受到的应力（应变）确定。

光缆生产工艺及设备（10）2.1 光缆生产的主要工序依次为光纤着色、二次套塑、缆芯绞合、护层、测试和包装。

2.2 长飞公司的主要光缆设备种类及数量名称型号数量用途着色机芬兰OFC-50 6 光纤着色二次套塑机芬兰OFC-40 7 生产光纤套管SZ绞合线芬兰OFC-70 4 绞合套管护套线芬兰OFC-90 10 光缆护套120头纺伦丝铠装机美国TPC公司 1 生产ADSS纺纶铠装带状光缆生产线日本住友 1 生产骨架式带状光缆成带机日本住友 1 生产光纤带2.3 光纤着色工艺长飞公司的光纤着色采用紫外光固化油墨，其基本成分为：丙烯酸盐+光固化剂+颜料，着色厚度为3~5μm。

2.4 二次套塑工艺二次套塑就是选用合适的高分子材料（PBTP，聚对苯二甲酸丁二醇酯），采用挤塑方法，在合理的工艺条件下，给光纤套上一个合适的与光纤长度相等的松套管，并同时在松套管中注入触变型纤膏。

松套管（相对于光纤的）余长范围为：±0.2%2.5 缆芯绞合工艺将多根松套管或填充绳按一定的绞合节距绞合在加强芯周围，并填充缆膏，主要目的在于：A）增加光缆的可弯曲度B）提高光缆的抗拉能力，改善光缆的温度特性2.6 护层工艺按照光缆的使用环境，在缆芯外加上不同的保护层，以便对光纤进行更好的保护；包括：金属带（钢带、铝带）纵包，内护套及外护套。

护层作为光缆抵御外界各种特殊复杂环境的作用的保护层必须具有优良的机械性能、环境性能、化学性能。

护套材料主要采用MDPE（中密度聚乙烯）。

2.7 生产中光缆测试项目在着色、二套、成缆、护层工艺后均作光纤衰减（1310nm和1550nm）测试，G.655光纤在入库前加测每根光纤的PMD。

2.8 不同PE护套材料的比较LDPE：低密聚乙烯，柔顺性和延伸性较好；HDPE：高密聚乙烯，较好的刚性、韧性以及较大的抗张强度，而且模量大，耐磨性好；LLDPE：线性低密聚乙烯，性能介于LDPE和HDPE之间，兼有LDPE的柔韧性和HDPE 的优良的抗张强度；MDPE：中密聚乙烯，较好的耐环境应力开裂性、刚性、耐热性和耐低温性，但熔体粘度高，加工性能差。

2.9 喷字和印字的比较印字是利用印模将色带压到缆皮上，会在缆皮上形成微小压痕，但不会对光缆性能产生影响；喷字是将颜料用喷码机喷到缆皮表面，不会破坏缆皮。

因此，从耐磨的角度来看，印字要优于喷字。

一般情况下，印字多用于室外光缆（PE缆皮），喷字多用于室内光缆（PVC缆皮）。

2.10 无卤阻燃护套材料无卤阻燃护套料是无毒无烟的洁净阻燃材料，遇火燃烧时，护套料中添加的无机阻燃剂Al(OH)3、Mg(OH)2在燃烧时会释放出结晶水，吸收大量热量，抑制燃烧护套料的温度上升，从而阻止燃烧。

红管自然管自然管 自然管逆时针排列 绿管 红管自然管A 端（Red 封头）B 端（绿色封头）四、松套层绞光缆 （14）4.1 套管色谱（新标准）A ） 国标全色谱：蓝\橙\绿\棕\灰\白\红\黑\黄\紫\粉红\水绿B ） 领示色谱：红绿填充绳或套管的领示色谱（F/T 领示色谱）为长飞的标准领示色谱，其具体规定见下面：a. 若缆内有两根或两根以上的填充绳时，采取红绿填充绳领示，套管全为本色，除了领色的填充绳外，其余的填充绳也全为本色。

b. 若缆内只有一根填充绳时，采取一根红色填充绳和一根绿色套管领示，除了领色的绿套管外，其余的套管全为本色。

c. 若缆内没有填充绳时，采取红绿套管领示，除了领色的红绿套管外，其余的套管全为本色。

4.2套管内光纤的排列（新标准）A ）国标全色谱套管内光纤的排列：一般以国标全色谱套管排列顺序（蓝\橙\绿\棕\灰\白\红\黑\黄\紫\粉\水绿）先排6纤/管（ф2.1MM 套管）或12纤/管（ф2.6MM 套管），后排先排4纤/管（ф2.1MM 套管）或10纤/管（ф2.6MM 套管）；B ）领示色谱套管内光纤的排列：F/T 领示色谱套管内光纤的排列一般以红绿本色为顺序，先排6纤/管（ф2.1MM 套管）或12纤/管（ф2.6MM 套管）,后排先排4纤/管（ф2.1MM 套管）或10纤/管（ф2.6MM 套管）。

4.3套管和填充绳的排列（新标准）A ）国标全色谱套管排列：蓝\橙\绿\棕\灰\白\红\黑\黄\紫\粉\水绿套管和可能有的本色填充绳按顺时针方向排列为A 端；反之为B 端；B ）F/T 领示色谱排列：以红色的填充绳或套管、绿色的填充绳或套管、大芯数的本色套管、小芯数的本色套管和本色填充绳为顺序，按顺时针方向排列为A 端。

反之为B 端。

4.4 普通松套层绞光缆的护套厚度（新标准）96芯及以下的GYTA、GYTS、GYFTA、GYFTS的PE护套厚度长飞标准从原标称2.0mm 改为1.8mm；平均值从1.9mm改为1.6mm；最小值从1.8mm改为1.5mm；其它型号普通松套层绞光缆的护套厚度为标称2.0mm；平均1.9mm；最小1.8mm。

4.5 松套管直径vs. 光纤芯数4.6 加强芯直径vs. 光缆抗拉强度4.7 光缆类型与机械强度4.8 非金属加强芯光缆产品系列非金属加强芯结构光缆包括：GYFTY- 4~144芯、GYHTY- 4~36芯、GYFTA- 4~144芯、GYHTA- 4~36芯、GYFTY53- 4~144芯、GYFTA53- 4~144芯。

4.9 全非金属光缆标准结构A）GYFTY（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为1000NB）GYHTY（有芳纶加强），标称短期压扁力均为1000N4.10 非金属加强芯管道光缆标准结构A）GYFTA（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为1000NB）GYHTA（有芳纶加强），标称短期压扁力均为1000N4.11 非金属加强芯直埋光缆标准结构A）GYFTA53（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为3000NB）GYFTY53（无芳纶或玻璃纱加强），标称短期压扁力均为3000N4.12 关于小7单元非金属加强芯光缆经调整，36芯以下GYFTY和GYFTA两种产品的结构改为小7单元的结构——小7单元结构的中心加强芯采用2.8MM的FRP，短期拉力可达1500N，满足国标和行标的要求。

以前所采用的小6单元的结构（加强芯为2.25MM的FRP）其短期拉力只能满足1000N，不满足标准要求。

为了达到要求，此前我们或采用小8单元（中心加强芯为3.7MM的FRP）结构，或采用小6单元加芳纶的GYHTY或GYHTA结构，成本较高。

为降成本，此后36芯以下的GYFTY和GYFTA均采用小7单元结构。

本来小7单元结构可以覆盖42芯以下的芯数，但为了工艺上填充油膏的方便，所以小7单元结构只生产到36芯以下。

36芯以上(38~48芯)采用小8单元结构。

4.13 松套层绞光缆描述例：GYTA53：是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的松套管中，套管内填充阻水化合物。

缆芯的中心是一根金属加强芯，对于某些芯数的光缆来说，金属加强芯外还需挤上一层聚乙烯。

松套管（和填充绳）围绕中心加强芯绞合成紧凑和圆形的缆芯，缆芯内的缝隙充以阻水填充物。

涂塑铝带（APL）纵包后挤上一层聚乙烯内护层，双面涂塑钢带（PSP）纵包后聚乙烯外护套成缆。

4.14 光纤vs. 普通松套层绞光缆结构五、中心束管光缆（5）5.1松套层绞式光缆vs. 中心束管式光缆5.2 中心束管光缆的命名及应用（新标准）GYXTY：Y护套中心束管光缆（非铠、架空）；GYXTW：W护套中心束管光缆（轻铠、架空、管道、直埋）；GYXLT：螺旋管W护套中心束管光缆（轻铠、架空、管道、直埋）。

5.3 中心束管光缆结构例：GYXTW光缆——是将单模或多模光纤套入由高模量的塑料做成的松套管中，套管内填充阻水化合物。

松套管外用一层双面涂塑钢带纵包，钢带和松套管之间加阻水材料以保证光缆的紧凑和纵向阻水，两侧放置两根平行钢丝后护套成缆。

5.4 束管直径vs. 光纤芯数5.5 中心束管光缆束管回缩问题的解决由于束管材料PBTP的热膨胀系数较大，在温度变化时会有明显的热胀冷缩的现象。

在光缆结构不够紧密的情况下，以敷设完成的光缆中的中心束管可能发生回缩的现象，导致线路衰减增加甚至断纤。

为解决这一问题，长飞公司专门重新设计了中心束管光缆结构，通过采用阻水纱加阻水环的方式，使束管与钢带和护套连接，获得了紧密的光缆结构，从而杜绝了束管回缩的现象。