光纜敷設(shè)線路設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化專業(yè)

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1、任務(wù)書 設(shè)計(jì)(論文)題目 光纜敷設(shè)線路設(shè)計(jì) 主 要 研 究 內(nèi) 容 、 方 法 和 要 求 論文章節(jié)安排，主要工作內(nèi)容介紹: 第1章 光纖與光纜概述 第2章 光纖傳輸原理及傳輸特性 第3章 光纖通信系統(tǒng)組成及原理 第4章 光纜線路敷設(shè)工程理論設(shè)計(jì) 第5章 南坪—魚洞光纜線路敷設(shè) 要求:論文條理清楚,論述充分,布局合理,設(shè)計(jì)的方法切實(shí)可行 進(jìn) 度 計(jì) 劃 主 要 參 考

2、 文 獻(xiàn) [1]黃伯恒.光纜探索.中國有線電視，2004年第17期 [2]何緒繁.光纜線路工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ).通信工程.2007年第5期 [3]張法源.現(xiàn)代光纖通信技術(shù).天津工業(yè)出版社.2005年第1版 [4]吳翼平.光纖和光纜通信知識.科技導(dǎo)刊.2006年第7期 [5]吳健、兆楠.網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)與施工技術(shù).湖北人民出版社第4版 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 系主任簽字： 年 月

3、 日 備注：此任務(wù)書于第一學(xué)期第十六周前由系主任發(fā)放給指導(dǎo)教師，指導(dǎo)教師填寫完整后于下學(xué)期第一周內(nèi)交回各系，由各系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并組織學(xué)生于第二周進(jìn)行選題，確定選題后，交至輔導(dǎo)員于第三周發(fā)放給學(xué)生。畢業(yè)設(shè)計(jì)于第四周開始進(jìn)行。 【摘要】光纜是光纖通信系統(tǒng)的重要組成部分，是光信號傳輸?shù)拿浇?，也是光纖通信網(wǎng)絡(luò)傳輸性能穩(wěn)定、可靠的基本保證。光纜由作為光信號傳輸主體的光纖、保持光纖不受外界環(huán)境影響的護(hù)層，以及為光纜提供抗拉強(qiáng)度的加強(qiáng)件組成。光纖的種類及特性決定光纜線路的傳輸容量和性能。光纜的結(jié)構(gòu)類型決定光纜對外界機(jī)械和環(huán)境作用的適應(yīng)程度。本文主要通過五個(gè)部份進(jìn)行論

4、述，第一部份到第三部份著重于光纖與光纜的概念與原理的論述，第四個(gè)部份是本文的重點(diǎn)，主要闡述了如何進(jìn)行光纜線路敷設(shè)設(shè)計(jì)的理論，在論文的第五個(gè)部份是案例分析。 【關(guān)鍵詞】光纖 光纜 特性 通信系統(tǒng) 敷設(shè) 【Abstract】Cable is the important composition part of the communication system of optical cable , is the medium of smooth signal transmission,

5、is also the communication network transmission performance of optical cable steady, reliable basic guarantee. Cable from maintenance and the optical cable as solely signal transmission main part optical cable do not get the influence of outside ambient protect layer, as well as the reinforcement com

6、position that offers tensile strength for cable. Property and the kind of optical cable decision performance and the transmission capacity of cable line. The structural type of cable decision cable for outside mechanical and environmental role meet level. This paper pass mainly 5 partial discuss , t

7、he first share go to 3th partial stress in the exposition of principle and the concept of cable and optical cable, 4th Ge partial is the focal point of this paper, have elaborated mainly how to carry out cable line lay , the 5th in paper Ge partial is case analysis. 【Key Words】Optical cable

8、 Cable Property System communicates Lay 目 錄 第1章 光纖與光纜概述........ ........ ........ ........ ........1 1.1 光纖的結(jié)構(gòu)與分類........ ........ ........ ........ ........1 1.1.1 光纖的結(jié)構(gòu)........ ........ ........ ........ ........1 1.1.2光纖的分類........ ........ ........ ........

9、 ........1 1.2光纜的結(jié)構(gòu)與端別........ ........ ........ ........ ........2 1.2.1 光纜的結(jié)構(gòu)........ ........ ........ ........ ........2 1.2.2 光纜的端別........ ........ ........ ........ ........3 1.3 光纜分類與選擇........ ........ ........ ........ ........3 1.3.1光纜的分類........ ........ ........ ........ ........3

10、 1.3.2光纜的選擇要點(diǎn)........ ........ ........ ........ ........4 第2章 光纖傳輸原理及傳輸特性........ ........ ........ ........6 2.1 光纖傳輸原理分析........ ........ ........ ........ ........6 2.2 光纖的傳輸特性........ ........ ........ ........ ........6 2.2.1 損耗特性........ ........ ........ ........ ........6 2.2.2 色散特

11、性與帶寬........ ........ ........ ........ ........7 2.2.3 偏振特性........ ........ ........ ........ ........10 第3章 光纖通信系統(tǒng)組成及原理........ ........ ........ ........ ...11 第4章 光纜線路敷設(shè)工程理論設(shè)計(jì)........ ........ ........ .......... 13 4.1工程設(shè)計(jì)的原則和內(nèi)容........ ........ ........ ........ ........13 4.2敷設(shè)方式....

12、.... ........ ........ ........ ........13 4.2.1直埋光纜........ ........ ........ ........ ........14 4.2.2架空光纜........ ........ ........ ........ ........14 4.2.3.管道光纜........ ........ ........ ........ ........15 4.2.4.局內(nèi)光纜........ ........ ........ ........ ........18 4.2.5.光纜預(yù)留長度........ .....

13、... ........ ........ ......18 4.2.6光纜接續(xù)........ ........ ........ ........ ........19 4.3傳輸設(shè)計(jì)........ ........ ........ ........ ........19 4.4光纜選型................... ............. ........... .....20 4.4.1光纜結(jié)構(gòu)選擇.................... ...... ................. 20 4.4.2光纖類型的選用.....................

14、 ........ ........ ........ 21 第5章 南坪—魚洞光纜線路敷設(shè)..................... ........ ........22 5.1南坪——魚洞光纜敷設(shè)線路設(shè)計(jì)依據(jù)..................... ........22 5.2南坪——魚洞光纜敷設(shè)線路設(shè)計(jì)方案..................... ........23 5.2.1南坪－七公里光纜敷設(shè)線路設(shè)計(jì)..................... ........23 5.2.2七公里－炒漁場光纜敷設(shè)線路設(shè)計(jì)..................... ........2

15、3 5.2.3炒漁場－魚胡路口光纜敷設(shè)線路設(shè)計(jì)..................... ........23 5.2.4魚胡路口－魚洞光纜敷設(shè)線路設(shè)計(jì)..................... ........25 結(jié)語...............................................................27 致謝................................................................28 參考文獻(xiàn).............................................

16、...............29 論文附件..........................................................30 一、英文原文...................................................30 二、英文翻譯...................................................36 44 第1章 光纖與光纜概述 1.1 光纖的結(jié)構(gòu)與分類 1.1.1 光纖的結(jié)構(gòu) 光纖是傳光的纖維波導(dǎo)或光導(dǎo)纖維的簡稱。其典型結(jié)構(gòu)是多層同軸圓

17、柱體，自內(nèi)向外為纖芯、包層和涂覆層。 核心部分是纖芯和包層，其中纖芯由高度透明的材料制成， 是光波的主要傳輸通道；包層的折射率略小于纖芯，使光的傳輸性能相對穩(wěn)定。纖芯粗細(xì)、纖芯材料和包層材料的折射率，對光纖的特性起決定性影響。涂覆層包括一次涂覆、緩沖層和二次涂覆，起保護(hù) 光纖不受水汽的侵蝕相機(jī)械的擦傷， 同時(shí)又增加光纖的柔韌性， 起著延長光纖壽命的作用。 1.1.2光纖的分類 根據(jù)折射率在橫截面上的分布形狀劃分時(shí)，有階躍型光纖和漸變型 (梯度型) 光纖兩種。階躍型光纖在纖芯和包層交界處的折射率呈階梯形突變，纖芯的折射率n1和包層的折 射率n2是均勻常數(shù)。漸變型光纖纖芯的折射率nl隨著半徑

18、的增加而按一定規(guī)律(如平方律、雙正割曲線等) 逐漸減少，到纖芯與包層交界處為包層折射率n2，纖芯的折射率不是均勻常數(shù)。 根據(jù)光纖中傳輸模式的多少，可分為單模光纖和多模光纖兩類。單模光纖只傳輸一種模式，纖芯直徑較細(xì)，通常在4μm～10μm 范圍內(nèi)。而多模光纖可傳輸多種模式，纖芯直徑較粗，典型尺寸為50μm左右。 按制造光纖所使用的材料分，有石英系列、塑料包層石英纖芯、多組分玻璃纖維、全塑光纖等四種。光通信中主要用石英光纖，以后所說的光纖也主要是指石英光纖。 另外，若按工作波長來分，還可分為短波長光纖和長波長光纖。 多模光纖可以采用階躍折射率分布，也可以采用漸變折射率分布；

19、單模光纖多采用階躍折射率分布。因此，石英光纖大體可以分為多模階躍折射率光纖、多模漸變折射率光纖和單模階躍折射率光纖等幾種。 1.2光纜的結(jié)構(gòu)與端別 1.2.1 光纜的結(jié)構(gòu) 光纜在敷設(shè)時(shí)及敷設(shè)后的一定時(shí)間內(nèi)（20年以上）為光纖提供足夠的保護(hù)，不使光纖遭受外力（物理的、化學(xué)的、動(dòng)態(tài)的和靜態(tài)的外界影響）而損壞，同時(shí)不使光纖的傳輸特性惡化。光纜一般由纜芯、護(hù)層和加強(qiáng)件組成。 1、纜芯 纜芯是光纜的主體，其結(jié)構(gòu)是否合理與光纖安全運(yùn)行關(guān)系極大。纜芯結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的基本要求有：光纖在纜內(nèi)處于最佳位置和狀態(tài)，保證光纖傳輸性能穩(wěn)定；在光纜受到一定的拉、側(cè)壓等外力時(shí)，光纖不應(yīng)承受外力影響；金屬線對（混合光纜

20、）也應(yīng)得到妥善安排，并保證其電氣性能；纜芯中的加強(qiáng)元件應(yīng)能經(jīng)受允許拉力；纜芯截面應(yīng)盡可能小，以降低成本。纜芯的基本結(jié)構(gòu)可分為層絞式、骨架式、束管式和帶狀式4種。 2、護(hù)層 光纜護(hù)層是由護(hù)套和外護(hù)層構(gòu)成的多層組合體。護(hù)層的作用是進(jìn)一步保護(hù)光纖，使光纖能適應(yīng)各種敷設(shè)條件，如架空、管道、直埋、室內(nèi)、過河、跨海等。對于采用外周加強(qiáng)元件的光纜結(jié)構(gòu)，護(hù)層還需提供足夠的抗拉、抗壓、抗彎曲等機(jī)械特性方面的能力。 護(hù)層之所以要提供防潮防水性能，是因?yàn)樗统睔饨牍饫|內(nèi)會產(chǎn)生如下危害：在光纖中產(chǎn)生OHˉ吸收損耗，信道總衰減增大，甚至使信道中斷；使光纖材料的原子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷，導(dǎo)致光纖的抗拉強(qiáng)度降低；造成光纜中

21、金屬構(gòu)件的腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致光纜強(qiáng)度降低；遇到低溫、水結(jié)冰后體積增大，可能壓壞光纖。 為保持光纖的特性不致劣化，在光纖和光纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和維護(hù)中都采取了一系列的防水措施。光纜防潮的主要措施有配置聚乙烯（PE）護(hù)層、擋潮屏蔽層、填充石油膏、松套管和管內(nèi)石油膏（對于有鎧光纜還有PE外護(hù)層和鎧裝層）。PE護(hù)層是第一道防線，在運(yùn)輸過程中應(yīng)很好的保護(hù)，防止損傷。擋潮屏蔽層是第二道防線，要求在生產(chǎn)過程中密封嚴(yán)密，疊壓處應(yīng)熱熔密封。松套管是第三層防線，松套管在一個(gè)單盤長度上為一個(gè)整體，中間不允許有接頭、裂縫及其他損傷點(diǎn)。石油膏是光纖防淹的最后一道防線，它可有效地阻止潮氣及水的浸入和擴(kuò)散，以延緩潮

22、氣及水對光纖傳輸性能的影響。 1.2.2 光纜的端別 光纜的端別基本沿用電纜端別的規(guī)定，即面對光纜斷面，紅色松套管（或標(biāo)志色）為起始色，綠色松套管（或標(biāo)志色）為終止色，繞過其他松套管（或標(biāo)志色），順時(shí)針方向排列為A端，反時(shí)針排列為B端。在每層松套管中只有一個(gè)紅色和一個(gè)綠色標(biāo)志松套管，且二者并排在一起，同時(shí)要求標(biāo)志色應(yīng)鮮明，不褪色、不遷染。 對于小芯數(shù)中心束管式光纜，一般可不分A、B端，因束管內(nèi)光纖分布松散，且芯數(shù)較少，不會影響到光纖接續(xù)，因此可不區(qū)分A、B端。 松套管內(nèi)的光纖排列一般沒有規(guī)律可循，通常光纖用不同色譜的涂覆層加以區(qū)分不同的光纖，光纖的色譜各廠家規(guī)定有所不同。常用的色譜有白

23、、紅、黑、黃、紫、藍(lán)、橙、綠、棕、灰。 1.3 光纜分類與選擇 1.3.1 光纜的分類 光纜的常用分類方法有以下幾種： 根據(jù)光纖分類：按光纖的傳輸性能、距離和用途可分為用戶光纜、市話光纜、長途光纜和海纜；按光纖的種類可分為多模光纜和單模光纜；按光纖的套塑方法可分為緊套光纜、松套光纜和帶狀光纜。 根據(jù)光纜結(jié)構(gòu)分類：按加強(qiáng)件位置可分為中心加強(qiáng)件光纜、分散加強(qiáng)件光纜和護(hù)層加強(qiáng)件光纜；按護(hù)層材料可分為普通光纜、阻燃光纜和防蟻光纜；按光纜結(jié)構(gòu)可分為扁平結(jié)構(gòu)的入戶光纜、高密度帶狀光纜、層絞式光纜和鎧裝光纜。 根據(jù)光纜的敷設(shè)方式分類按敷設(shè)方式可分為室內(nèi)光纜、架空光纜、直埋光纜、管道光纜和水底

24、光纜。 目前通信光纜常用分類方法： 野外光纜：用于室外直埋、管道、槽道、隧道、架空及水下敷設(shè)的光纜。 軟光纜：具有優(yōu)良的曲繞性能的可移動(dòng)光纜。 局內(nèi)光纜：用于室內(nèi)布放的光纜。 設(shè)備內(nèi)光纜：用于設(shè)備被布放的光纜。 海底光纜：用于跨越海洋敷設(shè)的光纜。 特種光纜：用作特殊用途的光纜。 1.3.2光纜的選擇要點(diǎn) 1、光纜芯數(shù)的選定 在施工方便的條件下，盡量選擇盤長較大的光纜。選擇光纜芯數(shù)時(shí)，要把近期效益和長期規(guī)劃結(jié)合起來，充分考慮擴(kuò)容的可能性；根據(jù)“建設(shè)一條線服務(wù)一大片”的指導(dǎo)思想，充分考慮沿途各大單位的通信需要。 2、光纜結(jié)構(gòu)程式的選擇 長途干線光纜應(yīng)采用波長1310nm窗口

25、，并能在1550nm窗口使用的單模光纖；光纖篩選張力應(yīng)不小于5N（牛頓）；采用無金屬線對光纜，在雷擊嚴(yán)重或強(qiáng)電影響地段可采用非金屬構(gòu)件加強(qiáng)芯光纜，光纜芯采用充油膏結(jié)構(gòu)。 光纜護(hù)層結(jié)構(gòu)選擇的規(guī)定：架空和管道光纜（簡易塑料管管道）為防潮層+PE外護(hù)層；直埋光纜為防潮層+PE內(nèi)護(hù)層+鋼帶鎧裝層+PE外護(hù)層；水底光纜為防潮層+PE內(nèi)護(hù)層+粗鋼絲鎧裝層+PE外護(hù)層。 光纜的機(jī)械性能應(yīng)符合表1.1所規(guī)定。光纜承受短期允許張力或側(cè)壓力，在張力或側(cè)壓力解除后光纖衰減不變化，光纖延伸率不大于0.15%；光纜在承受長期允許張力或側(cè)壓力時(shí)，光纖衰減不變化，光纜延伸率不大于0.2%，光前沒有應(yīng)變。 表1.1

26、 光纜的機(jī)械性能要求 敷設(shè)方式 允許張力（N） 允許側(cè)壓力（N/100mm） 短期 長期 短期 管道及架空 每千米光纜重量不小于1500 300 1000 一般直埋 3000 1000 3000 特殊直埋 2000 3000 5000 一般水底 20000 3000 5000 40000 5000 8000 3、水底光纜的選用 通航機(jī)動(dòng)船、帆船、木筏較多的主要航運(yùn)河流，應(yīng)采用鋼絲鎧裝光纜；河水流速特別急、河道變化較大時(shí)，應(yīng)采用雙層鋼絲鎧裝光纜；河寬（兩堤或自然岸間）大于150m的平原河流，宜采用鋼絲鎧裝光纜；有的河寬

27、雖小于150m，但流速較大（3m/s以上）、河床土質(zhì)松散、兩岸易受沖刷塌方、河底坎坷不平或?yàn)槭|(zhì)河床、大卵石河床，應(yīng)才用剛絲鎧裝的水底光纜；有的河寬雖不大于150m，但河床土質(zhì)穩(wěn)定，流速很小，河道順直又無沖刷現(xiàn)象，可不采用剛絲鎧裝的水底光纜；山區(qū)河流，應(yīng)根據(jù)河床土質(zhì)、流速、流量的大小、沖刷程度以及上游水文等情況確定。 備用水底光纜的設(shè)置，綜合考慮的因素有：特大的河流；河床穩(wěn)定性能很差的較大河流；有其他特殊要求；限于自然地形和施工條件，光纜的安全程度較差或搶修很困難。 第2章 光纖傳輸原理及

28、傳輸特性 2.1 光纖傳輸原理分析 光獨(dú)立傳播定律認(rèn)為，從不同光源發(fā)出的光線，以不同的方向通過介質(zhì)某點(diǎn)時(shí)，各光線彼此互不影響，好象其他光線不存在似的。 光的直線傳播和折射、反射定律認(rèn)為，光在各向同性的均勻介質(zhì)（折射率n不變）中，光線按直線傳播。光在傳播中遇到兩種不同介質(zhì)的光滑界面時(shí)，光發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。光在均勻介質(zhì)中的傳播速度為：V=c/n，式中c是光在真空中的傳播速度；n是介質(zhì)的折射率。 反射定律為反射線位于入射線和法線所決定的平面內(nèi)，反射線和入射線處于法線的兩側(cè)，反射角等于入射角。 折射定律為折射線位于入射線和法線所決定的平面內(nèi)，折射線和入射線位于法線的兩側(cè)。 光在傳播過程

29、中，若從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)的交界面時(shí)，因兩種介質(zhì)的折射率不等，將會在交界面上發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。一般將折射率較大的介質(zhì)稱為光密媒質(zhì)，折射率小的稱為光疏媒質(zhì)。 為了保證光信號在光纖中能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，一定要使光信號在光纖中反復(fù)進(jìn)行全反射，才能保證衰減最小，色散最小，到達(dá)遠(yuǎn)端。實(shí)現(xiàn)全反射的兩個(gè)條件為:一定要使光纖纖芯的折射率n1大于光纖包層的折射率N2;光入光纖的光線向纖芯一包層界面入射時(shí)，入射角應(yīng)大十臨界角。 2.2 光纖的傳輸特性 2.2.1 損耗特性 由于損耗的存在，在光纖中傳輸?shù)墓庑盘柌还苁悄M信號還是脈沖信號，其幅度都要減小。衰減是光纖的一個(gè)重要的傳輸參數(shù)。它表明了光纖對

30、光能的傳愉損耗，光纖每單位長度的損耗，直接關(guān)系到光纖通信系統(tǒng)傳翰距離的長短，對光纖質(zhì)量的評定和對光纖通信系統(tǒng)的中繼距離的確定都起著十分重要的作用。 形成光纖損耗的原因很多，既有來自光纖本身的損耗，也有光纖與光源的藕合損耗以及光纖之間的連接損耗。 光纖本身損耗的原因主要有吸收損耗和散射損耗兩類。 吸收損耗是光波通過光纖的材料時(shí)，有一部分光能變成熱能，從而造成光功率的損失。造成吸收損耗的原因很多，主要有本征吸收和雜質(zhì)吸收。 本征吸收是指光纖基本材料(例如:純Site )固有的吸收。本征吸收是不可避免的，所以本征吸收基本上確定了任何特定材料的吸收下限。對于石英光纖，本征吸收有兩個(gè)吸收帶;一個(gè)

31、是紫外吸收帶，一個(gè)是紅外吸收帶。 光纖中的雜質(zhì)吸收有鐵、鉻、銅等過渡金屬離子和氫氧根離子吸收。目前過渡金屬離子含量可以降低到0.4ppb以下，1ppb表示質(zhì)量的十億分之一，吸收峰損耗也可降低到1dB/km以下。 由氫氧根離子產(chǎn)生吸收峰出現(xiàn)在950mm、1240mm和1390mm波和附近。其中以1390mm的吸收峰影響最為嚴(yán)重。一般氫氧根離子的含量可降低到l0.5dB/km以下。目前采用特殊的生產(chǎn)工藝幾乎可以完全消除光纖內(nèi)部的氫氧根離子，從而可以制成一個(gè)無水峰光纖，也稱全波光纖。 散射損耗是由于光纖的材料、形狀、折射率分布等的缺陷或不均勻，使光纖中傳導(dǎo)的光發(fā)生散射而產(chǎn)生的損耗。 2.2.

32、2 色散特性與帶寬 光纖色散是光纖通信的最重要的傳輸特性之一。在光纖中由于不同成分的光信號有不同的傳輸速度。因而有不同的時(shí)間延時(shí)而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)。 在光纖中，不同速率的信號傳過同樣的距離需要不同的時(shí)間，從而產(chǎn)生時(shí)延差.時(shí)延差越大，色散越嚴(yán)重，因此可用時(shí)延差表示色散的程度。由干光纖中色散的存在，將直接導(dǎo)致光信號在光纖傳愉過程中的畸變，會使輸入脈沖在傳輸過程中展寬，產(chǎn)生碼間干擾.增加誤碼率，從而限制了通信容量和傳愉距離。因此制造優(yōu)質(zhì)的、色散小的光纖，對于通信系統(tǒng)容量和加大傳輸距離是非常重要的。 從光纖色散產(chǎn)生的機(jī)理來看，它包括模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散3種?！　? 模式色散：在多模光

33、纖中由于各傳輸模式的傳輸路徑不同，各模式到達(dá)出射端的時(shí)間不同，從而引起光脈沖展寬，由此產(chǎn)生的色散稱為模式色散。 材料色散：光纖材料石英玻璃的折射率對不同的傳輸光波長有不同的值，包含有許多波長的太陽光通過棱鏡以后可分成7種不同顏色就是一個(gè)證明。由于上述原因，材料折射率隨光波長而變化從而引起脈沖展寬的現(xiàn)象稱為材料色散。 波導(dǎo)色散：由于光纖的纖芯與包層的折射率差別很小，因而在界面產(chǎn)生全反射現(xiàn)象時(shí)，有一部分光進(jìn)入到包層之內(nèi)。由于出現(xiàn)在包層內(nèi)的這部分光，大小與光波長有關(guān)，這就相當(dāng)于光傳輸路徑長度隨光波波長的不同而異。具有一定波譜線寬的光源所發(fā)出的光脈沖射入到光纖后，由于不同波長的光其傳輸路程不完全相

34、同，所以到達(dá)光纖出射端的時(shí)間也不相同，從而使脈沖展寬。具體說入射光的波長越長，進(jìn)入到包層的光強(qiáng)比例就越大，傳輸路徑距離越長。由上述原因所形成的脈沖展寬現(xiàn)象叫做波導(dǎo)色散。 材料色散和波導(dǎo)色散都與光波長有關(guān)，所以又統(tǒng)稱為波長色散。模式色散僅在多模光纖中存在，在單模光纖中不產(chǎn)生模式色散，而只有材料色散和波導(dǎo)色散。通常各種色散的大小順序是模式色散>材料色散>波導(dǎo)色散，因此多模光纖的傳輸帶寬幾乎僅由模式色散所制約。在單模光纖中由于沒有模式色散，所以它具有非常寬的帶寬。色散的單位是指單位光源光譜寬度、單位光纖長度所對應(yīng)的光脈沖的展寬（延時(shí)差）。 無論是核心網(wǎng)還是接入網(wǎng)，目前主要應(yīng)用的還是G.652單模

35、光纖，不過在核心網(wǎng)新建線路中已開始采用G.655光纖。光纖的選型是波分復(fù)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中很重要的一個(gè)問題，過去由于技術(shù)的限制光纖只有少數(shù)的幾種，同時(shí)我國已埋設(shè)的光纖幾乎都是常規(guī)單模光纖，選型問題顯得不是很重要?，F(xiàn)在新型光纖種類越來越多，在設(shè)計(jì)波分復(fù)用系統(tǒng)和進(jìn)行傳輸網(wǎng)建設(shè)時(shí)，光纖的選型就十分重要。 通過實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，如果輸入光信號的功率大小保持不變，隨著調(diào)制頻率的增加，通過光纖傳輸后，其輸出光功率會隨發(fā)端調(diào)制頻率的增加而減小，這說明光纖也存在象電纜一樣的帶寬系數(shù)，即對調(diào)制光信號的調(diào)制頻率有一定的響應(yīng)特性。象電纜一樣有高頻線、低頻線的區(qū)分，目‘高頻、低頻線的衰減也不一樣。 帶寬系數(shù)的定義:一公里長

36、的光纖，其輸出光信號的功率下降到其最大值(直流光輸入時(shí)的輸出光功率)的一半時(shí)，此時(shí)光信號的調(diào)制頻率就叫做光纖的帶寬系數(shù)，即下降一半時(shí)光信號的帶寬，也叫3dB帶寬，對DWDM設(shè)備，還有O.SdB帶寬、1dB帶寬、20dB帶寬的特性測試。如下圖2.1所示: 需要注意的是，光信號是以光功率來度量的，一般以dBm為單位，也可用瓦特W來表示，W與dBm是可相互轉(zhuǎn)換的，換算公式為dBm = l 0lgW，1mW就是OdBm,5OOuW就是一3 dBm左右。所以3dB帶寬就是光信號輸出功率減少一半時(shí)的帶寬，相同的對十電纜來說，一般以6dB帶寬來表示其電能量衰減一半，因?yàn)殡娦盘柺且噪妷?/p>

37、或電流來度量的，是以201g來計(jì)算的。 引起光纖帶寬變窄的原因主要是光纖的色散。對于多模光纖而言，傳輸?shù)氖嵌嗄９庑盘?，帶寬也叫模式色散帶寬，用帶寬系?shù)表示多模光纖的傳輸能力。對于單模光纖，因模式色散為零，也有帶寬系數(shù)的概念，同時(shí)引入色散系數(shù)的概念。由十單模光纖制造技術(shù)的提高，其色散系數(shù)一般為20ps/km.nm。對于單模發(fā)送激光器，都會給出一個(gè)色散容限值參數(shù)，如7200ps，則7200/20--360km，表示此激光器在無電中繼的情況下，可傳輸360km，對于SDH的傳輸，其無電中繼傳輸時(shí)，一般不會超過150km，一般不考慮色散容限值這個(gè)參數(shù)，只有在DWDM中，才考慮這個(gè)參數(shù)，在DWDM中，

38、無電中繼最大可傳輸640km，所以要求的色散容限值要在12800ps/km以上。顯然，光纖的帶寬與色散有關(guān)，與長度呈非線性關(guān)系，但光纖的衰耗與長度有，與長度呈線性關(guān)系。 帶寬系數(shù)Bc是在頻域范圍內(nèi)描述光纖傳輸特性的重要參數(shù)，實(shí)際上沿用了模擬通信的概念。對多模光纖來說，測量時(shí)，一般用均方根譜寬of末表述帶寬系數(shù)特性，對單模光纖來說，一般測量3dB和20dB譜寬特性來表述帶寬系數(shù)特性。 光纖的均方根譜寬的物理定義:對應(yīng)于光纖高斯沖擊響應(yīng)最大函數(shù)值的0.61倍時(shí)，自變量時(shí)間t的數(shù)值。一方面在實(shí)際工作中，人們在時(shí)域內(nèi)進(jìn)行測量比在頻域內(nèi)測量更加方便可行，另一方面光纖的均方根of與數(shù)字光纖通信理論有著

39、更密切的關(guān)系，直接和其傳輸?shù)墓饷}沖的均方根脈寬發(fā)生聯(lián)系。均方根譜寬不僅能確切地描述光脈沖的特性，而且與光纖通信系統(tǒng)的傳輸中繼距離密切相關(guān)，所以在光纖通信的理論中經(jīng)常用到。 2.2.3 偏振特性 偏振是單模光纖特有的問題。典型光線是無偏振的，也可以稱為圓形偏振。也就是說，它的電場E和磁場R在所有垂直于傳播方向上具有同樣的強(qiáng)度，因而是圓形的。當(dāng)光通過媒質(zhì)傳播時(shí)，它進(jìn)入靠近原子和離子的場，會產(chǎn)生場的相互作用，對各個(gè)方向上光的電場強(qiáng)度和磁場強(qiáng)度發(fā)生影響.最終會形成橢回或線性的場分布。 實(shí)際上，單模光纖傳輸?shù)幕４嬖趦蓚€(gè)相互正交的偏振態(tài)。在完替的光纖中，該兩模式具有相同的傳輸特性，偏振態(tài)是完全簡

40、并的，它們不會對光纖中信號傳轆造成任何不良影響。但實(shí)際光纖總有某種程度的不完善。如光纖的芯子具有一定的橢圓度或者由于彎曲、側(cè)壓和光纖的殘余應(yīng)力等，這兩種偏振態(tài)具有不同的傳翰特性，偏振模式色散PMD將引起各種嚴(yán)重影響，如兩模式的群速不同，因而引起偏振色散，外界條件的變化又可能引起光纖輸出偏振態(tài)的不穩(wěn)定。 一般單模光纖PMD與其他色散相比影響很小，但由于光纖制造和環(huán)境變化等難以避免的隨機(jī)因素，不能完全消除。當(dāng)單信道達(dá)到40Gb/時(shí)，PMD將出現(xiàn)明顯的高階效應(yīng)，在未來超音速和長距離傳輸中PMD可能成為限制系統(tǒng)速率的最終因素。 第3章 光纖通信系統(tǒng)組成及原理 光纖通信系

41、統(tǒng)是以光波為載體、光導(dǎo)纖維為傳輸介質(zhì)的通信方式，起主導(dǎo)作用的是光源、光纖、光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)。光源—光源是光波產(chǎn)生的根源；光纖—光纖是傳輸光波的導(dǎo)體；光發(fā)送機(jī)—光發(fā)送機(jī)負(fù)責(zé)產(chǎn)生光束，將電信號轉(zhuǎn)變成光信號，再把光信號導(dǎo)入光纖；光接收機(jī)—光接收機(jī)負(fù)責(zé)接收從光纖上傳輸過來的光信號，并將它轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)　解碼后再作相應(yīng)處理。光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖3.1所示： 光發(fā)送機(jī)可以是LED或LD。 采用LED設(shè)備簡單， 價(jià)格便宜。 而用LD作光源， 比用LED有較大的入纖功率， 可以延長傳輸距離， 但引起系統(tǒng)非線性失真的因素較多。 系統(tǒng)中所使用的光纖應(yīng)在所傳輸?shù)耐◣Х秶鷥?nèi)具有平坦的幅度響應(yīng)和群時(shí)延響

42、應(yīng)， 以減小信號的失真。 由于模式色散所造成的帶寬限制是難以均衡的， 所以最好采用單模光纖。 另外還要求光纖的損耗要小， 因?yàn)橄到y(tǒng)載噪比是接收光功率的函數(shù)。 在光接收機(jī)中， 可以使用PIN或APD光電二極管， 主要的問題是對量子噪聲或散粒噪聲、 熱噪聲、 APD的倍增噪聲和電路噪聲等的分析。系統(tǒng)中所使用的光纖應(yīng)在所傳輸?shù)耐◣Х秶鷥?nèi)具有平坦的幅度響應(yīng)和群時(shí)延響應(yīng)， 以減小信號的失真。 由于模式色散所造成的帶寬限制是難以均衡的， 所以最好采用單模光纖。 另外還要求光纖的損耗要小， 因?yàn)橄到y(tǒng)載噪比是接收光功率的函數(shù)。在光接收機(jī)中， 可以使用PIN或APD光電二極管， 主要的問題是對量子噪聲或散粒噪聲

43、、 熱噪聲、 APD的倍增噪聲和電路噪聲等的分析。 對光纖通信系統(tǒng)來說， 數(shù)字通信系統(tǒng)所采用的數(shù)字調(diào)制方式具有較強(qiáng)的數(shù)字處理能力、 抗干擾能力， 無噪聲積累且適宜于長距離干線傳輸。 但這種方式設(shè)備復(fù)雜， 價(jià)格昂貴。 而模擬設(shè)備比較簡單便宜， 調(diào)制方式多樣， 使用靈活， 因此在圖像和數(shù)據(jù)信號的傳輸中獲得了較多的應(yīng)用。 對于圖像信號的傳輸， 一般采用基帶電視信號直接調(diào)制光脈沖強(qiáng)度， 稱為基帶直接強(qiáng)度調(diào)制； 另一種調(diào)制方式是先用脈沖幅度調(diào)制（PAM）、 脈沖頻率調(diào)制（PFM）、 脈沖寬度調(diào)制（PWM）、 脈沖間隔（位置）調(diào)制（PPM）的方式把基帶信號調(diào)制到一個(gè)電的副載波上， 再用這個(gè)副載波去強(qiáng)

44、度調(diào)制（IM）光脈沖。 光纖通信系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)：傳輸頻帶寬、通信容量大，短距離時(shí)達(dá)幾千兆的傳輸速率；線路損耗低、傳輸距離遠(yuǎn)；抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣；4)線徑細(xì)、質(zhì)量小；抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)；光纖制造資源豐富。 目前實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)都采用直接檢波系統(tǒng)。直接檢波系統(tǒng)就是在發(fā)送端直接把信 號調(diào)制到光波上，而在接收端用光電檢波管直接把被調(diào)治的光波檢波為原信號的系統(tǒng)。電端機(jī)就是一般電信號設(shè)備，例如載波機(jī)或電視圖象發(fā)送與接受設(shè)備等。光端機(jī)則是把電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘枺òl(fā)送光端機(jī)），或把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺ń邮展舛藱C(jī)）的設(shè)備。發(fā)送光端機(jī)的作用是將發(fā)送的電信號進(jìn)行處理，加在半導(dǎo)體激光器上，使電信號調(diào)制光波，然

45、后將此已調(diào)制光波送入光導(dǎo)纖維。已調(diào)制光波經(jīng)光導(dǎo)纖維傳送至接收光端機(jī)的半導(dǎo)體光電管上檢波。檢波后得到的電信號經(jīng)過適當(dāng)處理再送接受電端機(jī)，然后按一般電信號處理。這就是整個(gè)光纖通信的過程。這個(gè)過程和一般無線電通信過程是十分相似的。當(dāng)然光線通信的空間傳輸手段是光導(dǎo)纖維，這與一般無線電通信在空間傳輸電波的情況是不同的。直接檢波系統(tǒng)的基本優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)成簡單，就當(dāng)前光波技術(shù)水平來講現(xiàn)實(shí)可行。同時(shí)由于 光波頻率極高，在這樣系統(tǒng)上傳送上萬路電話，幾十路電視并不困難，完全可以滿足目前通信的需要。因此直接檢波系統(tǒng)是光纖通信當(dāng)前較多采用的形式。 第4章 光纜線路敷設(shè)工程理論設(shè)計(jì) 4.1工程設(shè)計(jì)的原則

46、和內(nèi)容 設(shè)計(jì)原則：執(zhí)行國家基本方針和通信技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，合理利用土地，重視環(huán)境保護(hù)。保證通信質(zhì)量，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用，能夠滿足施工、生產(chǎn)和使用要求。設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行多方案比較，兼顧近期與遠(yuǎn)期通信發(fā)展的需求，合理利用原有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和裝備，以保證建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，不斷降低工程造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用。設(shè)計(jì)中采用的產(chǎn)品必須符合國標(biāo)和部標(biāo)規(guī)定，未經(jīng)試驗(yàn)和鑒定合格的產(chǎn)品不得在工程中使用。設(shè)計(jì)工作必須執(zhí)行科技進(jìn)步的方針，廣泛采用適合我國國情的國內(nèi)外成熟的先進(jìn)技術(shù)。 設(shè)計(jì)內(nèi)容：通信需求的預(yù)測，包括近期和遠(yuǎn)期；光纜線路路由選擇；光纜接續(xù)及保護(hù)措施；光纜線路的防護(hù)要求；中繼站站址的選擇與建筑方式；光纜施工注

47、意事項(xiàng)。 線路設(shè)計(jì)：光纜線路路由的選擇應(yīng)以通信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，并進(jìn)行多方案比較，以保證光纜線路安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工維護(hù)方便；選擇光纜路由應(yīng)以現(xiàn)有地形、地物、建筑設(shè)施和既定的建設(shè)規(guī)劃為主要依據(jù)，并應(yīng)考慮有關(guān)部門的發(fā)展規(guī)劃，同時(shí)，選擇線路距離最短，彎曲較少的路由；盡量沿靠定型的道路敷設(shè)光纜，避免將來因道路擴(kuò)建等原因造成光纜破壞；盡量避開容易遭到雷擊、腐蝕、機(jī)械損傷等地帶；光纜路由一般應(yīng)避開干線鐵路，且不應(yīng)靠近重大軍事目標(biāo)；長途光纜線路應(yīng)沿公路或可通行機(jī)動(dòng)車輛的大路，應(yīng)順路取直并避開公路用地，路旁設(shè)施、綠化地帶，距公路不宜小于50m；光纜線路不宜穿越大的工業(yè)基地、礦區(qū)等，當(dāng)必須通過時(shí)，應(yīng)考慮

48、光纜線路的安全，并應(yīng)采取保護(hù)措施；光纜線路不宜穿越小城鎮(zhèn)，盡量少穿越或靠近村莊。當(dāng)必須通過時(shí)，應(yīng)滿足城鎮(zhèn)規(guī)劃要求，并應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施；光纜線路不宜通過森林、果園、茶林、苗圃及其它經(jīng)濟(jì)林場。并應(yīng)盡量避開地面上的建筑設(shè)施和電力、通信桿線等。 4.2敷設(shè)方式 　通信光纜自70年代開始應(yīng)用以來，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為長途干線、市內(nèi)電話中繼、水底和海底通信以及局域網(wǎng)、專用網(wǎng)等有線傳輸?shù)墓歉桑⑶乙验_始向用戶接入網(wǎng)發(fā)展，由光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）等向光纖到戶（FTTH）發(fā)展。針對各種應(yīng)用和環(huán)境條件等，通信光纜有架空、直埋、管道、水底、室內(nèi)等敷設(shè)方式。 直埋敷設(shè)方式具有隱蔽性好、安

49、全性高、穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，干線光纜常采用的敷設(shè)方式。 架空敷設(shè)方式建設(shè)速度快、造價(jià)低，在山區(qū)、水域和自然條件復(fù)雜、具有臨時(shí)性的場合均采用的敷設(shè)方式。本地網(wǎng)光纜在郊外常采用該方式。 管道敷設(shè)方式安全可靠性高，光纜進(jìn)城區(qū)一般采用該方式。 4.2.1直埋光纜 1、光纜埋深 對于不同的地段和土質(zhì)，埋深的深度也因相應(yīng)作出調(diào)整。如表4.1如示： 注：對于墊有砂土的石質(zhì)光纜溝，可將溝深視作電纜的埋深。坡坎埋深以垂直坡坎斜面的深度為準(zhǔn)。 2、與其它建筑物的隔距 與其它建筑物的隔距如下表4.2所示： 直埋光纜與其它建筑物間最小間距(m) 名 稱 平行凈距 交叉凈距 市

50、話管道邊線（不包括人孔） 0.75 0.25 非同溝的直埋通信電纜 0.5 0.5 埋式電力電纜 35千伏以下 0.5 0.5 35千伏以上 2.0 0.5 給水管 徑管小于30厘米 0.5 0.5 管徑為30~50厘米 1.0 0.5 管徑大于50厘米 1.5 0.5 高壓石油、天然氣管 10.0 0.5 熱力、下水管 1.0 0.5 煤氣管 壓力小于3公斤/平方厘米 1.0 0.5 壓力3~8公斤/平方厘米 2.0 0.5 排水溝 0.8 0.5 房屋建筑紅線（或基礎(chǔ)） 1.0 樹木 市內(nèi)、村鎮(zhèn)大樹、果

51、樹、路旁行樹 0.75 市外大樹 2.0 水井、墳?zāi)? 3.0 糞坑、積肥池、沼氣池、氨水池 3.0 注：采用鋼管保護(hù)時(shí)，與水管、煤氣管、石油管交叉跨越的凈距可降為0.15米。 3、保護(hù)措施 防機(jī)械損傷：過鐵路、高等級公路需用鋼管或機(jī)械頂管保護(hù)，穿越溝、渠、塘采用鋪水泥蓋板保護(hù)，過村莊鋪磚保護(hù)，穿越高坎、陡坡、梯田采用石護(hù)坡保護(hù)等。 4、路由標(biāo)志 直埋光纜敷設(shè)后，需設(shè)置永久性標(biāo)志，以便尋找光纜線路上的特定位置，標(biāo)志一般安裝在下列位置：光纜接頭點(diǎn)、拐彎點(diǎn)、排流線起止點(diǎn)；同溝敷設(shè)光纜的起止點(diǎn)；光纜穿越鐵路、公路及其它障礙物的兩側(cè)；光纜與其它地下管線交越處；直線段

52、每隔200～300米設(shè)置一處； 4.2.2架空光纜 1、與其它建筑設(shè)施的隔距 與其它建筑設(shè)施最小水平凈距應(yīng)符合下表4.3所示： 電桿與其它建筑物間的最小凈距表 建筑物名稱 說明 最小水平凈距 備注 鐵路 電桿桿位距鐵路最近鋼軌的水平距離 1 1/3H H為電桿在地面的桿高 公路 電桿桿位距公路情況可以增減 H 或滿足公路部門的要求 人行道的邊沿 電桿與人行道邊石平行時(shí)的水平距離 0.5m 或根據(jù)城市建設(shè)部門批準(zhǔn)位置 通信線路 電桿與電桿的距離 H H為電桿在地面的桿高 地下管線(上下水管、煤氣管等) 電桿與地下管線平行的距離 1.0m

53、 地下管線(電信管道、直埋電纜) 電桿與它們平行時(shí)的距離 0.75m 房屋建筑 電桿與房屋建筑的邊緣距離 2.0m 2、與其它建筑設(shè)施最小垂直凈距應(yīng)下表4.4所示： 架空線路與其它建筑物的最小垂直凈距表 其它建筑物名稱 水平時(shí)(m) 交越時(shí)(m) 備注 街道 4.5 5.5 最低纜線到地面 胡同 4.0 5.0 最低纜線到地面 鐵路 3.0 7.5 最低纜線到軌面 公路 3.0 5.5 最低纜線到路面 土路 3.0 4.5 最低纜線到路面 房屋建筑 距頂1.5 距脊0.6 最低纜線屋脊或平頂 河流 1.0

54、 最低纜線距最高水位時(shí) 最高桅桿頂 市、郊區(qū)樹木 1.5 最低纜線到樹枝頂 通信線路 0.6 一方最低纜線與另一方最高纜線 3、與其它電氣設(shè)施交越時(shí)最小垂直凈距如下表4.5所示： 架空線路與電力線交叉跨越平行時(shí)的隔距要求 序號 電力線路 電壓 最小垂直凈距(m) 最小水平距離 說明 電力線有防雷裝置 電力線無防雷裝置 1 1千伏以下 1.25 1.25 1.0 2 1～10千伏 2.0 4.0 2.0 3 35千伏 3.0 5.0 3.0 4 60～110千伏 3.0 5.

55、0 4.0 5 220千伏 4.0 6.0 6.5 6 低壓電力用戶線 0.6 7 電車滑行線或其吊線 1.25 8 與電力線交叉，由交叉點(diǎn)至最近一根電力桿的距離 盡量靠近但應(yīng)不小于7m 3、鋼絞線的選用 鋼絞線應(yīng)按照光纜重量、負(fù)荷區(qū)類別選擇其程式：見下表4.6： 負(fù)荷區(qū) 鋼絞線程式 桿距(m) 光纜重量(kg/m) 輕負(fù)荷區(qū) 7/2.2鋼絞線 ≤45 ≤2.1 ≤60 ≤1.5 ≤80 ≤1.0 中負(fù)荷區(qū) 7/2.2鋼絞線 ≤45 ≤1.8 ≤50 ≤1.5

56、≤60 ≤1.0 重負(fù)荷區(qū) 7/2.2鋼絞線 ≤35 ≤1.5 ≤45 ≤1.0 ≤50 ≤0.6 重負(fù)荷區(qū) 7/2.6鋼絞線 ≤30 ≤2.5 ≤45 ≤1.5 ≤50 ≤1.0 4、掛鉤程式的選用 掛鉤程式應(yīng)按照光纜外徑選用，參見下表4.7： 掛鉤程式選用 掛鉤程式 光纜外徑(mm) 65 32以上 55 25～32 45 19～24 35 13～18 25 12以下 注：光纜掛鉤的間距為500mm，掛鉤在吊線上的搭扣方向必須保持一致，且掛鉤托板齊全。 5、保護(hù)措施

57、光纜接頭處，金屬構(gòu)件電氣斷開，光纜全程不作接地。光纜接頭盒兩側(cè)電桿、角桿、跨越桿、終端桿、直線桿(每隔10～15檔)應(yīng)裝設(shè)避雷針，其接地電阻不超過20歐姆。光纜吊線，每隔2000m做一次防雷保護(hù)接地。 4.2.3.管道光纜 管孔位置選擇：光纜占用孔位應(yīng)按靠近管孔群兩側(cè)、由上而下選用，同一光纜在不管道段落其占有管位相對位置盡量保持不變。 管孔內(nèi)子管敷設(shè)在90mm水泥管孔，采用2～4根半硬聚氯乙烯塑料子管保護(hù)敷設(shè)；子管數(shù)量按孔徑和工程需要確定，數(shù)根子管的等效總外徑應(yīng)不對于管孔內(nèi)徑的85％，子管的內(nèi)徑為光纜外徑的1.2～1.5倍。子管應(yīng)捆扎在一起，同時(shí)布放，管道中間不得有接頭；人孔內(nèi)本期不用的

58、子管管口要堵塞，避免雜物進(jìn)入。 保護(hù)措施：光纜接頭盒安裝在人孔常年積水水位以上，人孔中光纜采用塑料軟管保護(hù)，并吊掛光纜標(biāo)志牌，以便識別光纜編號、用途和規(guī)格等內(nèi)容。 4.2.4.局內(nèi)光纜 局內(nèi)光纜一般從局前人孔經(jīng)地下室引至光端機(jī)；預(yù)留在光端機(jī)側(cè)的光纜盤成纜圈后，固定在電纜進(jìn)線室或光端機(jī)室光纜在走線架和拐彎處應(yīng)綁扎牢固；局內(nèi)光纜應(yīng)作標(biāo)志，以便識別；光纜成端后，其金屬構(gòu)件電氣相互連通，并用單獨(dú)導(dǎo)線接到總地線上。 4.2.5.光纜預(yù)留長度 表4.7 光纜布放預(yù)留長度表 敷 設(shè) 方 式 自然彎曲增加長度(m/km) 人孔內(nèi)彎曲加長 度 (米/孔) 桿上預(yù)留長度

59、 接頭每側(cè)預(yù)留長度(m) 設(shè)備每側(cè)預(yù)留長度(m) 備 注 直埋 7 一般為6~8 一般為10~20 1、其他預(yù)留按設(shè)計(jì)要求 2、管道或直埋作架空引上時(shí)，其他上部份每處增加6~8m 管道 5 0.5~1 架空 5 平均預(yù)留為總長度的7‰～10‰ 4.2.6.光纜接續(xù) 光纜接續(xù)前要核對程式、接頭位置并按要求留足預(yù)留長度。在確定敷設(shè)過程中沒有斷纖等異常情況后，再進(jìn)行接續(xù)，光纜接續(xù)時(shí)，應(yīng)按光纖色標(biāo)順序?qū)?，不能接錯(cuò)。光纜接頭盒應(yīng)選用密封性能好的結(jié)構(gòu)，并具有防腐蝕和一定的抗壓、張力和沖擊力。光纖接續(xù)采用熔接法，并采用帶不銹鋼絲熱縮管保護(hù)光

60、纖接頭，接頭損耗滿足有關(guān)規(guī)定要求。光纜加強(qiáng)件在光纜接頭處應(yīng)可靠固定，以確保光纜接頭不致因外力而損壞。 直埋光纜接頭盒應(yīng)安排在地形平坦和地質(zhì)穩(wěn)固的地方，盡量避開水塘、河渠、溝坎、道路等施工和維護(hù)不便的地方。接頭盒上方采用水泥蓋板保護(hù)。 架空光纜接頭盒安裝在鋼絞線吊線上或固定桿上。 光纜安裝固定后，最小曲率半徑不應(yīng)小于光纜外徑的10倍。 光纜在施工安裝過程中，最小曲率半徑不應(yīng)小于光纜外徑的20倍。 4.3傳輸設(shè)計(jì) 光傳輸再生段距離由光纖衰減和色散等因素確定。在實(shí)際工程運(yùn)用中，設(shè)計(jì)方式采用衰減受限系統(tǒng)、色散受限系統(tǒng)兩種情況： 衰減受限系統(tǒng)，即再生段距離根據(jù)S和R點(diǎn)之間的光通道衰減決定。

61、計(jì)算方法：最壞值計(jì)算法。工作波長：1310nm和1550nm 估算公式： Psel-Prel-C-Pp-Mc L= ————————— Af+As 其中：L：衰減受限再生段長度(Km)。Psel：S點(diǎn)壽命終了時(shí)的最小發(fā)送光(dBm)。 Prel：R點(diǎn)壽命終了時(shí)的最差靈敏度dBm)。C：S-R點(diǎn)之間連接器衰減之和(dB)。Pp：光通道代價(jià)(dB)。Af：光纜中光纖衰耗常數(shù)(dB/Km)。As：光纜中光纖固定接頭平均衰減(dB/Km)。Mc：光纜富余度(dB)，3--5dB。 色散受限系統(tǒng)，即再生段距離根據(jù)S和R點(diǎn)之間的光通道色散決定

62、。 色散受限系統(tǒng)再生段距離用下式估算：L＝Dmax/D。式中：Dmax--S和R點(diǎn)之間允許的最大色散值(ps/nm)；D--光纖色散系數(shù)(ps/nm.km)。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)衰減受限式及色散受限式分別計(jì)算后，取其兩者較小值即為最大再生段距離。 4.4光纜選型 4.4.1光纜結(jié)構(gòu)選擇 光纜結(jié)構(gòu)選擇關(guān)系到光通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，其型號和結(jié)構(gòu)的選用，應(yīng)根據(jù)光纜敷設(shè)的環(huán)境和條件、采用的敷設(shè)方式和保護(hù)措施來考慮。 敷設(shè)環(huán)境和條件：光纜的外護(hù)層要達(dá)到阻水、防潮、耐腐蝕、防嚙齒動(dòng)物的損壞，對鼠咬或白蟻嚴(yán)重的地區(qū)采用金屬帶皺紋縱包尼龍護(hù)套層加以保護(hù)。 光纖的數(shù)量考慮：目前，一般在通信路由電路數(shù)量不

63、是太大，但發(fā)展速度很快，此外還應(yīng)考慮未來寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展，光纖數(shù)量應(yīng)留有一定的余量。 光纜的填充方式：常采用油膏填充式，以防止水分浸入，避免傳輸性能劣化。光纖護(hù)層的選擇松套光纖在抗側(cè)壓、拉伸應(yīng)變能力、衰減穩(wěn)定性等方面有較好的性能，應(yīng)優(yōu)先選用。對敷設(shè)位置固定，溫度變化范圍不大的場合，也可以采用緊套光纖。 外護(hù)層的選擇：架空和管道光纜宜采用鋼帶縱包，聚乙烯外護(hù)層，光纜內(nèi)填充混合物等結(jié)構(gòu)，以防止外界水分和潮氣進(jìn)入。 直埋光纜采用聚乙烯內(nèi)護(hù)層＋聚乙烯粘接護(hù)套＋皺紋鋼帶縱包鎧裝＋聚乙烯外護(hù)層，或聚乙烯內(nèi)護(hù)層＋鋁聚乙烯粘接護(hù)套＋雙鋼帶繞包＋聚乙烯外護(hù)層等結(jié)構(gòu)。樓內(nèi)光纜宜采用具有阻燃性能的外護(hù)層結(jié)構(gòu)，如

64、聚氯乙烯外護(hù)層或無鹵阻燃外護(hù)層等。 根據(jù)不同的敷設(shè)方式，光纜允許承受張力和側(cè)壓力是不相同的，其機(jī)械性能應(yīng)符合下表4.8規(guī)定。 敷 設(shè) 方 式 允許張力（N） 允許側(cè)壓力（N/100mm） 長期 短 期 長 期 短 期 架空和管道 600 1500 300 1000 一般直埋 1000 3000 1000 3000 特殊直埋 20000 3000 5000 4.4.2光纖類型的選用 目前納入ITU-T建議的陸地用光纖有3種：G．652單模光纖、G．653色散位移單模光纖和G.655非零色散位移單模光纖。 G.652光纖：既可用于1310

65、nm波長區(qū)，又可用于1550nm波長區(qū)，我國目前建成的光纜網(wǎng)基本上是采用這種光纖建成的。由于在1550nm窗口光纖色散較大，偏振模色散無指標(biāo)要求，限制了系統(tǒng)向高速發(fā)展。 G.653光纖：也稱色散位移單模光纖，色散小，但工作波長區(qū)的色散為零，現(xiàn)在國際上已停止發(fā)展和繼續(xù)應(yīng)用。 G.655光纖：稱為非零色散位移單模光纖。解決了色散受限和四波混頻等非線性效應(yīng)的問題，適用于1550nm的高速WDM系統(tǒng)，是目前國際通信領(lǐng)域發(fā)展的主流方向。 G.652單模光纖適合傳輸2.5Gbit/s和波分復(fù)用N2.5Gbit/s系統(tǒng)，當(dāng)用于傳輸時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用的10Gbit/s系統(tǒng)時(shí)，則需進(jìn)行色散補(bǔ)償；G.653

66、色散位移單光纖適合傳輸2.5Gbit/s系統(tǒng)，在偏振模色散滿足系統(tǒng)要求時(shí)，可傳輸10Gbit/s系統(tǒng)，但由于該種光纖在1550nm波長的色散為零，會產(chǎn)生四波混頻非線性效應(yīng)，所以不適合傳輸波分復(fù)用系統(tǒng)；G.655非零色散位移單模光纖適合傳輸時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用的2.5Gbit/s、10Gbit/s及更高速率的光纖通信系統(tǒng)。 第5章 南坪—魚洞光纜線路敷設(shè) 5.1南坪——魚洞光纜敷設(shè)線路設(shè)計(jì)依據(jù) 人口因素：重慶市南岸區(qū)南坪——巴南區(qū)魚洞，總距離為19.8公里，沿途經(jīng)過工商大學(xué)、交通大學(xué)、宗申公司等。雖然多為城鄉(xiāng)結(jié)合部，但長住人口長期保持在10萬人以上，加上工商大學(xué)和交通大學(xué)等學(xué)校的擴(kuò)招，以及巴南區(qū)沿渝南大道開發(fā)住宅區(qū)，道路兩邊的人口會繼續(xù)不斷增加。所以人口的增長因素將作為我們建設(shè)一個(gè)光纖通信系統(tǒng)的重要依據(jù)。 經(jīng)濟(jì)因素：根據(jù)南岸區(qū)和巴南區(qū)政府建設(shè)部門提供的資料，我們可以知道，沿途最大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展項(xiàng)目有學(xué)府大道以及重慶國際高爾夫俱樂部。然而，這兩者的后期發(fā)展項(xiàng)目，都需要較大的信息傳輸容量，如數(shù)據(jù)、圖象等業(yè)務(wù)需求的增加，并且本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更應(yīng)該考慮到近十年的發(fā)展趨