由不同類別的成纜光纖、不同的成纜方式,可以構成種類繁多的光纜,以適應不同的使用條件。光纜的種類一般根據光纖的傳輸模式、光纖狀態、纜芯結構、外護套結構等來劃分。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;多模光纜一般應用于短距離的傳輸或接入網場合下使用,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不同,可將光纜分為緊結構光纜、松結構光纜和半松半緊結構光纜。
由緊套光纖構成的層絞式光纜、緊急搶修用光纜和單芯(軟線)光纜等屬于緊結構光纜;由松套光纖構成的層絞式光纜、中心管式光纜和由紫外光固化一次涂覆光纖構成的骨架式光纜等屬于松結構光纜;將緊套光纖直接放入V形骨架槽內構成的骨架式光纜則屬于半松半緊結構光纜。對于半松半緊結構光纜,光纖在光纜中的自由度介于上述兩者之間。
3、按纜芯結構分類
按纜芯結構不同,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。這種光纜的加強構件可以是平行于中心管放置在外護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元件上的光纜。層絞式光纜與中心管式光纜相比,生產工藝設備相對復雜,纖芯數多(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成的光纜。骨架式光纜的生產工藝設備是這三種結構光纜中最復雜的一種,因為它要多一條生產骨架的生產工藝線。骨架式光纜的纖芯數最多為12芯。
上述三種結構的光纜,均可以用帶狀光纖來制成。其中,纖芯數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、按外護套結構分類
按外護套結構的不同,光纜可分為無鎧裝光纜、鋼帶鎧裝光纜和鋼絲鎧裝光纜。
鎧裝光纜的區別主要在于其機械強度不同,因而可以應用于不同的場合。例如采用水底敷設方式的光纜一般要采用鋼絲鎧裝光纜,以提高其力學性能。
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、絕緣介質外,其它包括加強構件、護層均是全塑結構,它具有抗電磁干擾的特點,適用于強電場合,如電站、電氣化鐵道及強電磁干擾地帶。無金屬光纜的結構可以采用以上介紹的各種通信用光纜的結構,其區別在于:將加強構件由單股或多股鋼絲改用非金屬材料,如玻璃纖維增強塑料和Kevlar(芳綸纖維);將鋁縱包擋潮層由玻璃纖維增強塑料代替;纜內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,故在選型時就應考慮溫度變化的影響,選用溫度性能較好的光纖。
6、按光纖數目分類
按光纖芯數目不同,光纜可分為單芯光纜和帶狀(多芯)光纜。帶狀光纜結構類似于非帶狀光纜,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,按一定色標排列組成的平行的光纖帶。12帶狀光纖結構如圖6-1所示。
圖6-1:12帶狀光纖結構
在帶狀光纜中,骨架式帶狀光纜已成為目前集成芯數最多的光纜,圖6-2所示為3000芯骨架式帶狀光纜結構。隨著光纖接入網和CATV網絡的大量興建,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、按敷設方式分類
按光纜敷設方式不同,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光纜。
由于光纜的敷設方式不同,對光纜提出的機械特性就不同。國標GB/T 13993.2中對架空、管道、埋式和水下敷設光纜的機械特性要求。光纜的機械特性和溫度特性,可通過光纜結構設計(加強構件、護層和護套結構的選擇、光纜中光纖余長的合理設計和控制)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行分類的,包括室外型、室內型、室內外型和其它類型。它們各自的細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、按光纜使用環境分類
按特殊使用環境不同,光纜可分為高壓輸電線上所用光纜、室內光纜、應急光纜和野戰光纜等。
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,既可作為專用網建設,也可作為公用網建設。高壓輸電線上所用光纜目前主要有ADSS(全介質自承式架空光纜)、OPGW(光纖復合架空地線光纜)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見表9。
表 9:高壓輸電系統特殊光纜性能
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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)、力學性能(例如抗拉強度、振動等)、熱性能(最高承受溫度)而實現信息的傳輸,主要應用于新敷設的輸電線路。
ADSS的特點是纜內無金屬、中心放置玻璃纖維加強構件、護層內放置芳綸紗,使光纜重量輕而拉伸強度特別大,從而使鐵塔間的跨距達到幾百米甚至1000m以上。
GWWOP是可纏繞在架空地線上的直徑細、重量輕的無金屬光纜。
2)室內光纜。隨著用戶接入網的發展,FTTB(光纖到大樓)、FTTH(光纖到戶)和LAN(局域網)等多媒體傳輸網的建設,室內光纜的應用會越來越多。室內光纜的特點是直徑細、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,或用非金屬加強構件,既可用單模光纖也可用多模光纖,對光纖衰減要求不高。
3)應急光纜和野戰光纜。這兩種光纜都具有直徑細、重量輕、可反復快速放出和收回的特點。通常情況下,應急光纜每盤長度不超過500m,也有的每盤100m;野戰光纜每盤長度為2000m。這兩種光纜均采用非金屬加強構件,結構形式多采用外面層絞緊包光纖再繞包芳綸后擠包護套的結構,護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標準規定的其它型號的連接器。纜內光纖一般為G.652單模纖。要求光纜具有良好的力學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超過0.5dB,且穩定性要好。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中經常性的工作,對應急光纜的需求也越來越大。而國防通信所用野戰光纜的需求也呈迅速增長的態勢。
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