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光纤和光缆知识及光缆敷设规范

概述

所谓光通信就是利用光波载送信息的通信.在载波技术方面,电磁波的通信已广泛应用于广播,

电视等领域,本世纪末,随着数字技术的进步,出现了移动通信等数字无线电波技术.在另一方

面,光波作为一种波长很短的无线电波,同样也得到技术突破,目前已成为新一代的有线通信

载波.光通信技术的进步,推动了整个信息产业的飞速发展.

光纤发展概况

1960年,梅曼(T.H.Maiman)发明了红宝石激光器,产生了单色相干光,实现了高速的光调制.美

国林肯实验室首先研制出利用氦氖激光器通过大气传输彩色电视,利用大气传输光信号具有

以下的缺点:

气候严重影响通信,如雾天;大气的密度不均匀,传输不稳定;传输设备之间要求没有阻隔

利用大气传输光波的思想实际上是电磁波传输的技术,光波实质上是频率极高的电磁波

(3×1014Hz),其通信的容量比一般的电磁波大万倍以上,如果光通信能够实现,它将具有划时

代的意义.

早期,为了避免大气对光传输的干扰,研制了透镜光波导的技术,利用管子进行光传输,在一定

距离上设置聚焦透镜,汇聚散射光和诱导光转折,但振动和温度又严重影响了光传输.这种思

想,被后来采用直至成功研制成光导纤维.

1966年,英籍华人高锟(C.K.Kao)和Hockham实验证明利用玻璃可以制作光导纤维(Optic

Fiber).但当时的玻璃衰减达1000dB/km,无法用于传输,后经过美国贝尔实验室主席IanRoss,

英国电信研究所(BTRL,BPO)和美国康宁玻璃公司(CORNING)的Maurer等合作,于1970年首

先研制成功衰减为20dB/km的光纤,取得重大突破.之后,各发达国家纷纷开展光纤通信研究,

出现了多组成份玻璃光纤,塑料光纤,液芯光纤等,其中利用介质全反射原理导光的石英光纤

被广泛采用.石英光纤衰减小,性能高,强度大

要实现长距离的光纤通信,必须减少光纤的衰减.高锟指出降低玻璃内过度金属杂质离子是降

低光纤衰减的主要因素,1974年,光纤衰减降低到2dB/km.1976年通过研究发现降低玻璃内

的OH离子含量就出现地衰减的长波长双窗口:1.3μm和1.55μm.在1980年,1.55μm波长光纤

衰减达到0.2dB/km,接近理论值.80年代中,又发现水分和潮气长期接触光纤会扩散到石英光

纤内,从而使光纤衰减增大且强度降低.于是采用注入油膏于光纤套管中隔绝水气,制成品质

完善的光缆用于工程.

要实现大容量的通信,要求光纤有很宽的带宽.单模(SM:SingleMode)光纤的带宽最宽,是理想

的传输介质.但是单模光纤纤芯很细,70年代工艺无法做到,因此,多模(MM:MultiMode)光纤

较早应用,光在多模光纤里各模式间存在光程差,造成输出的光信号带宽不宽.1976年日本研

制成渐变型(又称自聚焦型,SELFCO)光纤,光纤的带宽达到KHz/km数量级.80年代,单模光纤

研制成功,带宽增大到10KHz/km,这一成就使大容量光通信成为可能,80年代中,零色散波长

为1.55μm的光纤研制成功,光纤通信实现长距离超大容量传输.

70年代,光纤的低衰减窗口在近红外区0.85μm的短光波,光源采用GaAlAs(镓铝砷)注入式半