经过涂敷的光纤里已具有一定的强度,但还是经不起弯折、扭曲和侧压力的作用。为保证光纤能在各种敷设条件下和各种环境中适用,必须把光纤组合成某种形式的光缆 ,以使其具有良好的抗拉、抗弯、抗冲击等机械性能并满足实际使用要求。光纤的具体结构和类型取决于具体的使用悄况。目前常用的光缆有单芯软光缆、架空光缆、海底光缆等。
1、设计光缆的基本原则
(1)为光纤提供可靠的机械保护,使光缆本身具有良好的机械性能。
(2)保证光纤的传输性能。
(3)根据技术要求,选择性能良好的光纤构成光缆。
(4)光缆的制造、维护和接续砬方便、可靠。
2、光缆的典型结构
(1)紧结构光缆(古典式)
如下图a所示为紧结构光缆的横截面结构图。光纤中的强度元件(加强心)一般用钢制材料制成钢丝,由于钢丝具有较大的杨氏模量,它从机械强度上保证了光纤的安全。另一方面,由于钢丝的线膨胀系数较小,从而可以改善光缆的温度纵向伸缩特性。在这种类型的光缆中,被敷光缆按一定的节距绞合成缆,并紧紧地包埋于塑料之中。对于适用型光缆,为便于检测和维修,还需预敷信号线和电源线。
(2)松结构光缆(骨架式)
如图b所示为松结构光缆的横截面结构图。它与古典型光缆的不同之处在于,光纤被置于具有较大空间的塑料骨架的V型螺旋槽内。其特点是,当光纤因受机械力或热因素影响吋,它可以在槽内作一定的径向移动,从而减小了光纤的应力、应变和微变,改善了传输特性。
应该指出,在某拽特殊场合(如需要避免电磁干扰的情况),最好使用非金属结构的加强心。此吋,可使用芳纶纤维代替钢丝加强心,芳纶纤维的杨氏模量与钢丝同数量级且线膨胀系数更小。这种无金属光缆具有良好的抗电磁千扰性能,适用于在强电磁千扰环境中使用。