1.4 通信线路施工
1.4.1 直埋光缆
1.直埋光缆结构
光缆的基本结构：PE护套—双面涂塑钢带—阻水纱—缆芯填充物—加强件—松套管—套管填充物—光纤。
常见直埋光缆结构如图1-1～图1-5所示。
图1-1 紧套层绞式6芯光缆
图1-2 松套层绞式12芯直埋光缆
图1-3 骨架式12芯光缆（管道、架空）
图1-4 骨架式12芯光缆（直埋）
图1-5 束管式6～48芯光缆
2.光缆命名方法
光缆的型号根据国标GB 7424—87规定，由光缆的型式和规格组成。
（1）光缆型式由五个部分组成（图1-6），说明如下：
图1-6 光缆代号说明
Ⅰ：分类代号及其意义：
GY——通信用室（野）外光缆；GR——通信用软光缆；GJ——通信用室（局）内光缆；GS——通信用设备内光缆；GH——通信用海底光缆；GT——通信用特殊光缆。
Ⅱ：加强构件代号及其意义：
无符号——金属加强构件；F——非金属加强构件；G——金属重型加强构件；H——非金属重型加强构件。
Ⅲ：派生特征代号及其意义：
D——光纤带状结构；G——骨架槽结构；B——扁平式结构；Z——自承式结构；T——填充式结构。
Ⅳ：护层代号及其意义：
Y——聚乙烯护层；V——聚氯乙烯护层；U——聚氨酯护层；A——铝-聚乙烯黏结护层；L——铝护套；G——钢护套；Q——铅护套；S——钢-铝-聚乙烯综合护套。
Ⅴ：外护层的代号及其意义：
外护层是指铠装层及其铠装外边的外护层，外护层的代号及其意义见表1-1。
表1-1 外护层的代号及其意义
（2）光缆的规格由五部分七项内容组成（图1-7）。
图1-7 光缆的规格组成
其中罗马数字：
Ⅰ——光纤数量，用实际数量1，2，3，…，n表示。
Ⅱ——光纤类型，常用J、T、Z、D、X、S等表示。J代表二氧化硅系多模渐变型光纤；T代表二氧化硅系多模突变型光纤；Z代表二氧化硅系多模准突变型光纤；D代表二氧化硅系单模光纤；X代表二氧化硅纤芯塑料包层光纤；S代表塑料光纤。
Ⅲ——光纤主要尺寸参数，用1，2，3，…，n的数值表示，单位是μm。
Ⅳ——波长、衰减、带宽分别用a、bb、cc三组字符表示，见表1-2。
表1-2 波长、衰减、带宽字符含义
续上表
Ⅴ——适用温度，具体说明见表1-3。
表1-3 适用温度字符说明
（3）缆线命名举例。
GY为室外光缆；T为填充式结构；A为铝-聚乙烯黏结护层；53为单钢带皱纹纵包-聚乙烯套防护；8D代表8芯单模光纤。
3.光缆特性
（1）衰减系数
光纤衰减系数是指光在单位长度光纤中传输时的衰耗量，单位是dB/km。
单模光纤（Fiber）有两个低损耗区域，分别是1310nm和1550nm窗口。1550nm窗口又分为C-band（C波段）（1525～1562nm）和L-band（L波段）（1565～1610nm）。如图1-8所示。
（2）光纤的色散特性
光脉冲中不同频率或模式在光纤中的群速度不同，这些频率成分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉（Pulse）冲发生展宽，这就是光纤的色散，单位[ps/（nm·km）]，如图1-9所示。色散用时延差来表示，时延差是指不同频率的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。
图1-8 光纤的特性
图1-9 色散引起的脉冲展宽示意图
4.光缆单盘测试
（1）外观检查，确认光缆制造是否有缺陷，判断光缆运输有无碰撞、挤压问题。
（2）单盘光缆主要测三项指标，即：单盘光纤损耗（dB）、光纤衰减系数（每公里损耗dB/km）、光纤长度（m）。
（3）光缆指标用光时域反射仪（OTDR）测试。为提高测试精度，始端应加入200m以上的辅助光纤以消除仪表盲区影响。
（4）仪表参数设置：光纤折射率、距离量程、平均化时间等。
（5）通过每芯光纤的三项指标测试和光纤的背向散射曲线，准确判断每根光纤是否存在制造缺陷。
（6）单盘通过1310nm和1550nm窗口测试，一旦发现光纤质量存在问题，应及时保存曲线，分析原因，确认是制造问题的，及时和厂方沟通，办理相关退换手续，严禁问题光缆用于工程中。
（7）填写“光缆单盘测试记录”（表1-4），详细描述单盘测试结果。
表1-4 光缆单盘测试记录
5.测试方法
（1）波形说明
1）近端面反射：由OTDR光纤连接器与被测光纤之间的连接缝产生。该反射区的光纤损耗不能被探测，这个反射区叫肓区。
2）后向反射光：当光信号通过光纤传播时，由于光纤材料密度的不均匀性和结构尺寸不均匀性会产生瑞利散射，这种散射光是反方向传播的，所以叫后向散射光，如图1-10标注。
3）熔接损耗：由光纤熔接点的光纤轴向、角度偏差产生。
4）连接器产生的反射：它不像熔接点，是连接器中存在微小缝隙，当光通过时，便产生反射和损耗。
5）光纤远端的菲涅尔反射：当有光进入光纤后，菲涅尔反射主要发生在光纤末端、断点或折射率发生变化处，比如光纤远端当玻璃与空气垂直接触，就会有大约有3.4％（-14.7dB）的入射光被反射。
6）动态范围：是指近端后向散射光与远端散射光（RMS=1）的差值。
图1-10 光纤背向散射曲线
7）肓区：由于连接器的连接点存在菲涅尔反射光，导致光纤前端不能测量，该区域为盲区。
（2）测试方法及步骤
1）用酒精将光纤擦拭干净，用光纤切割刀制作光纤断面，光纤断面允许偏差小于5°。
2）将制作好的被测光纤放入光纤接线子（或V形槽）一端卡住，再将与OTDR相连的辅助尾纤末端放入光纤接线子（或V形槽）的另一端，对准后卡紧，即可测试。
3）打开电源，OTDR通过自检后，设置测试参数（测试范围、测试脉宽、折射率等），然后，按照OTDR说明书的操作步骤进行各项指标测试。
4）光纤长度以1310nm窗口为准，测试时光纤折射率应和光纤出厂参数一致。
5）光纤固有衰减和衰减系数测试，应根据光纤运用波长进行测试，单模光纤在1310nm和1550nm窗口测试，多模光缆在850nm和1310nm窗口测试。
6）单盘测试中及时填写测试记录，作为竣工资料的一部分。
7）单盘内所有光纤测试后，切除为测试开剥的裸光纤，用热缩帽对光缆端头密封，待光缆盘好后，恢复包装物，以便运输。
（3）常见光纤事件类型
没有反射的事件，由熔接等造成。
没有反射的事件，由熔接等造成（负熔接损耗）。
带有反射的事件，由连接器等造成。
6.单模光缆出厂指标
（1）模场直径：（8.6～9.5）μm±0.7μm；1310nm窗口典型值：（9.2±0.5）μm，1550nm窗口典型值：（10.5±1.0）μm。
（2）包层直径：（125.0±1）μm。
（3）模场同心度误差：1310nm波长≤0.8μm。
（4）包层不圆度：＜2.0％。
（5）折射率系数1310nm窗口为1.4675；1550nm窗口为1.4681。
（6）截止波长：λcc（在2m光纤上测试）：1100～1280nm；λcc（在22m成缆上测试）：＜1260nm。
（7）单模光纤衰减常数：1310nm窗口≤0.35dB/km；1550nm窗口≤0.21dB/km。光纤在1288～1339nm波长范围内，任一波长的光纤衰减常数与1310nm波长相比，其差值≤0.03dB/km。在1525～1575nm波长范围内，任一波长的光纤衰减系数与1550nm波长相比，其差值≤0.02dB/km。
（8）衰减不均匀性：在光纤后向散射曲线上，任意500m长度上的实测衰减与全长度上平均每500m的衰减值之差的最大值≤0.05dB。
（9）普通单模G.652光纤色散系数。
1）零色散波长λ0：在1300～1324nm范围之间，零色散斜率S0max为0.093ps/（nm2·km）。
2）波长在1288～1339nm范围内，最大色散系数幅值≤3.5ps/（nm·km），波长在1271～1360nm范围内，最大色散系数幅值≤5.3ps/（nm·km），但损耗较大，约为0.3～0.4dB/km。
3）在1550nm波段色散较大，约为20ps/（nm·km）。但损耗较小，约为0.19～0.25dB/km。
（10）偏振膜色散（PMD）：≤5.3ps/km1/2。
（11）低色散斜率G655光纤，其色散系数在0.05ps/（nm·km）以下，在1530～1565nm波长范围内色散系数为2.6～6.0ps/（nm·km），在1565～1625nm波长范围的色散系数为4.0～8.6ps/（nm·km）。
（12）G.653色散位移光纤，是在G.652光纤的基础上，将零色散点从1310nm窗口移动到1550nm窗口，G.653光纤色散非常小，容易产生各种光学非线性效应网，因此没有得到广泛应用。
（13）宏弯损耗：单模B1.1光纤，以半径37.5mm松绕100圈后，其附加衰减＜0.05dB/km。
（14）光纤光缆高低温度衰减特性：在-40℃～+60℃时，衰减变化＜l0.05dB/km。
（15）光纤在束管中为全色谱标识，光纤着色采用光固化，用丙酮擦拭200次后不褪色。
（16）光缆中任意两根光纤的熔接衰减：平均值＜0.02dB，最大值＜0.03dB。
（17）光缆的机械特性（表1-5）。
表1-5 光缆的机械特性
续上表
（18）光缆的环境性能。
1）光缆的环境温度环境试验：按-40℃～+60℃且保温时间＞12h，有两层护套时为24h，循环2个周期，可保持原有光纤特性不变，衰减变化＜0.05dB/km。
2）浸水试验：光缆浸入水中，时间为24h，在直流500V电压下测试，聚乙烯外护套的绝缘电阻＞2000MΩ·km，耐压在不低于直流电压15kV、2min的条件下不击穿。
3）直流火花试验：直流火花试验检验光缆的完整性，试验电压不小于18kV。
4）低温下U形试验：光缆在-20℃冷冻24h后取出，立即在室内进行4次U形弯曲试验，光纤不断裂、护套无可见裂纹。
5）低温冲击试验：光缆在-20℃下冷冻24h取出，立即在室内接负载450g，以1m的高度进行冲击，光纤不应断裂、护套无可见裂纹。
6）滴流试验：在温度70℃环境下，光缆应无填充物和涂覆复合物滴出。
（19）光纤色谱（表1-6）。
表1-6 光纤色谱
（20）护套性能。
1）隔潮层钢带和金属铠装层在光缆纵向分别保持电气导通。
2）黏接护套的钢带与聚乙烯之间的剥离强度不小于1.4N/mm2，当采用阻水胶时，搭接处不考核剥离强度。
3）聚乙烯护套的机械性能见表1-7。
表1-7 聚乙烯护套的机械性能
注：LLDPE、MDPE、HDPE和ZRPE分别为线性低密度、中密度、高密度聚乙烯和阻燃聚烯烃的简称。
7.多模光缆出厂指标
常见的多模光缆有A1a和A1b两种，由于多模光纤芯径较粗，数值孔径大，能从光源中耦合更多的光功率，多用于网络中弯路多、节点多、光功率分路频繁、需要有较大光功率的局域网传输，长途线路很少使用，多模光缆的特性指标见表1-8。
表1-8 多模光纤主要特性一览表
