由不同類別的成纜光纖、不同的成纜方式,可以構(gòu)成種類繁多的光纜,以適應(yīng)不同的使用條件。光纜的種類一般根據(jù)光纖的傳輸模式、光纖狀態(tài)、纜芯結(jié)構(gòu)、外護(hù)套結(jié)構(gòu)等來劃分。通常的分類方法有:
1、按光纖的傳輸模式分類
按光纖的傳輸模式,光纖分為單模光纖和多模光纖,分別由這兩種光纖構(gòu)成的光纜可稱為單模光纜或多模光纜。單模光纜一般用于長距離傳輸,也可用于短距離的傳輸;多模光纜一般應(yīng)用于短距離的傳輸或接入網(wǎng)場合下使用,其傳輸范圍是由傳輸特性決定的。
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2、按光纖狀態(tài)分類
按光纖的二次被覆方式和光纖在光纜中的松緊自由狀態(tài)不同,可將光纜分為緊結(jié)構(gòu)光纜、松結(jié)構(gòu)光纜和半松半緊結(jié)構(gòu)光纜。
由緊套光纖構(gòu)成的層絞式光纜、緊急搶修用光纜和單芯(軟線)光纜等屬于緊結(jié)構(gòu)光纜;由松套光纖構(gòu)成的層絞式光纜、中心管式光纜和由紫外光固化一次涂覆光纖構(gòu)成的骨架式光纜等屬于松結(jié)構(gòu)光纜;將緊套光纖直接放入V形骨架槽內(nèi)構(gòu)成的骨架式光纜則屬于半松半緊結(jié)構(gòu)光纜。對于半松半緊結(jié)構(gòu)光纜,光纖在光纜中的自由度介于上述兩者之間。
3、按纜芯結(jié)構(gòu)分類
按纜芯結(jié)構(gòu)不同,光纜分為中心管式、層絞式和骨架式三大類。
1)中心管(束管)式光纜的松套光纖(單纖芯或多纖芯)無絞合直放在光纜的中心位置,這種位置最有利于減少光纜彎曲造成的損耗。這種光纜的加強(qiáng)構(gòu)件可以是平行于中心管放置在外護(hù)套黑色聚乙烯中的兩根平行高碳鋼絲,也可以是螺旋絞繞在中心管上的多根低碳鋼絲。
2)層絞式光纜是指緊套光纖或松套光纖螺旋絞合在中心加強(qiáng)元件上的光纜。層絞式光纜與中心管式光纜相比,生產(chǎn)工藝設(shè)備相對復(fù)雜,纖芯數(shù)多(最多144芯),纜中光纖余長易控制。
3)骨架式光纜是指一次涂覆光纖或二次被覆緊套光纖輕放入骨架槽中構(gòu)成的光纜。骨架式光纜的生產(chǎn)工藝設(shè)備是這三種結(jié)構(gòu)光纜中最復(fù)雜的一種,因?yàn)樗嘁粭l生產(chǎn)骨架的生產(chǎn)工藝線。骨架式光纜的纖芯數(shù)最多為12芯。
上述三種結(jié)構(gòu)的光纜,均可以用帶狀光纖來制成。其中,纖芯數(shù)最多的是層絞式光纜,其次是骨架式光纜,最少的是中心管式光纜。
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4、按外護(hù)套結(jié)構(gòu)分類
按外護(hù)套結(jié)構(gòu)的不同,光纜可分為無鎧裝光纜、鋼帶鎧裝光纜和鋼絲鎧裝光纜。
鎧裝光纜的區(qū)別主要在于其機(jī)械強(qiáng)度不同,因而可以應(yīng)用于不同的場合。例如采用水底敷設(shè)方式的光纜一般要采用鋼絲鎧裝光纜,以提高其力學(xué)性能。
5、按光纜材料有無金屬分類
按光纜材料有無金屬,光纜可分為有金屬光纜和無金屬光纜。
金屬光纜是指光纜中含有金屬材料的光纜;無金屬光纜是指光纜除光纖、絕緣介質(zhì)外,其它包括加強(qiáng)構(gòu)件、護(hù)層均是全塑結(jié)構(gòu),它具有抗電磁干擾的特點(diǎn),適用于強(qiáng)電場合,如電站、電氣化鐵道及強(qiáng)電磁干擾地帶。無金屬光纜的結(jié)構(gòu)可以采用以上介紹的各種通信用光纜的結(jié)構(gòu),其區(qū)別在于:將加強(qiáng)構(gòu)件由單股或多股鋼絲改用非金屬材料,如玻璃纖維增強(qiáng)塑料和Kevlar(芳綸纖維);將鋁縱包擋潮層由玻璃纖維增強(qiáng)塑料代替;纜內(nèi)用油膏填充來提高防水性能。無金屬光纜用于架空線路較多的場合,故在選型時(shí)就應(yīng)考慮溫度變化的影響,選用溫度性能較好的光纖。
6、按光纖數(shù)目分類
按光纖芯數(shù)目不同,光纜可分為單芯光纜和帶狀(多芯)光纜。帶狀光纜結(jié)構(gòu)類似于非帶狀光纜,分為中心管式、松套層絞式和骨架式三大類,其基本單元是由帶狀光纖構(gòu)成。
帶狀光纖是分別由2根、4根、6根、8根、10根、12根、24根紫外光固化光纖,按一定色標(biāo)排列組成的平行的光纖帶。12帶狀光纖結(jié)構(gòu)如圖6-1所示。
圖6-1:12帶狀光纖結(jié)構(gòu)
在帶狀光纜中,骨架式帶狀光纜已成為目前集成芯數(shù)最多的光纜,圖6-2所示為3000芯骨架式帶狀光纜結(jié)構(gòu)。隨著光纖接入網(wǎng)和CATV網(wǎng)絡(luò)的大量興建,光纖帶狀光纜的需求將急速增加。但在帶狀光纖的施工熔接中,普遍還存在一定的問題。
圖6-2:3000芯骨架式帶狀光纜
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7、按敷設(shè)方式分類
按光纜敷設(shè)方式不同,光纜可分為架空光纜、管道光纜、埋式光纜、水底光纜、海底光纜和氣吹敷設(shè)光纜。
由于光纜的敷設(shè)方式不同,對光纜提出的機(jī)械特性就不同。國標(biāo)GB/T 13993.2中對架空、管道、埋式和水下敷設(shè)光纜的機(jī)械特性要求。光纜的機(jī)械特性和溫度特性,可通過光纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(加強(qiáng)構(gòu)件、護(hù)層和護(hù)套結(jié)構(gòu)的選擇、光纜中光纖余長的合理設(shè)計(jì)和控制)得到保證。
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8、按適用場合分類
在YD/T 908《光纜型號的命名方法》中,對于光纜的分類是按適用場合進(jìn)行分類的,包括室外型、室內(nèi)型、室內(nèi)外型和其它類型。它們各自的細(xì)分類的代碼及含義詳見下表8。
表 8:按適用場合的分類、分類代碼及含義
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9、按光纜使用環(huán)境分類
按特殊使用環(huán)境不同,光纜可分為高壓輸電線上所用光纜、室內(nèi)光纜、應(yīng)急光纜和野戰(zhàn)光纜等。
1)由于光纖不受電磁干擾,故可利用高壓輸電線路安裝光纜,既可作為專用網(wǎng)建設(shè),也可作為公用網(wǎng)建設(shè)。高壓輸電線上所用光纜目前主要有ADSS(全介質(zhì)自承式架空光纜)、OPGW(光纖復(fù)合架空地線光纜)和GWWOP(架空地線卷繞式光纜)三大類。三種光纜的主要性能和特點(diǎn)見表9。
表 9:高壓輸電系統(tǒng)特殊光纜性能
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OPGW是將光纖單元放入輸電線架空地線中而不損害架空地線原有的電氣性能(例如短路或雷擊的瞬間電流)、力學(xué)性能(例如抗拉強(qiáng)度、振動等)、熱性能(最高承受溫度)而實(shí)現(xiàn)信息的傳輸,主要應(yīng)用于新敷設(shè)的輸電線路。
ADSS的特點(diǎn)是纜內(nèi)無金屬、中心放置玻璃纖維加強(qiáng)構(gòu)件、護(hù)層內(nèi)放置芳綸紗,使光纜重量輕而拉伸強(qiáng)度特別大,從而使鐵塔間的跨距達(dá)到幾百米甚至1000m以上。
GWWOP是可纏繞在架空地線上的直徑細(xì)、重量輕的無金屬光纜。
2)室內(nèi)光纜。隨著用戶接入網(wǎng)的發(fā)展,FTTB(光纖到大樓)、FTTH(光纖到戶)和LAN(局域網(wǎng))等多媒體傳輸網(wǎng)的建設(shè),室內(nèi)光纜的應(yīng)用會越來越多。室內(nèi)光纜的特點(diǎn)是直徑細(xì)、便于分支、柔軟性好、操作與布線方便,可阻燃,多用緊套光纖而不填充油膏,或用非金屬加強(qiáng)構(gòu)件,既可用單模光纖也可用多模光纖,對光纖衰減要求不高。
3)應(yīng)急光纜和野戰(zhàn)光纜。這兩種光纜都具有直徑細(xì)、重量輕、可反復(fù)快速放出和收回的特點(diǎn)。通常情況下,應(yīng)急光纜每盤長度不超過500m,也有的每盤100m;野戰(zhàn)光纜每盤長度為2000m。這兩種光纜均采用非金屬加強(qiáng)構(gòu)件,結(jié)構(gòu)形式多采用外面層絞緊包光纖再繞包芳綸后擠包護(hù)套的結(jié)構(gòu),護(hù)套一般為黑色或黑色聚氨酯或聚乙烯。光纜的兩端約裝有FC型或IEC 60874標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的其它型號的連接器。纜內(nèi)光纖一般為G.652單模纖。要求光纜具有良好的力學(xué)性能和放出與收盤便利的功能。連接器的連接損耗最大不應(yīng)超過0.5dB,且穩(wěn)定性要好。隨著全國各類光纜線路的日益增多,光纜故障處理已成為線路維護(hù)中經(jīng)常性的工作,對應(yīng)急光纜的需求也越來越大。而國防通信所用野戰(zhàn)光纜的需求也呈迅速增長的態(tài)勢。
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