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        由于光纖通信主要是靠光纖光纜傳輸信息，尤其現(xiàn)在是網(wǎng)絡(luò)化與信息化的時代，需要光纖光纜建立寬帶信息網(wǎng)絡(luò)。顯然，城市等大范圍的安防監(jiān)控系統(tǒng)，也離不開光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)。因此，光纖傳輸技術(shù)是光電信息傳輸技術(shù)中最核心的技術(shù)。本章除首先論述光纖傳輸技術(shù)外，接著論述無線光波傳輸技術(shù)、太赫茲波傳輸技術(shù)、光信息調(diào)制傳輸技術(shù)，以及它們在安防中的應(yīng)用。'

光纜的結(jié)構(gòu)及光纖的連接與耦合 1.光纜的基本結(jié)構(gòu)和分類

(1)光纜的基本結(jié)構(gòu)。光纜一般由纜芯、加強(qiáng)元件和護(hù)層三部分組成。

        ①纜芯：由單根或多根光纖芯線組成，有緊套和松套兩種結(jié)構(gòu)。緊套光纖有二層和三層結(jié)構(gòu)。

        ②加強(qiáng)元件：用于增強(qiáng)光纜敷設(shè)時可承受的負(fù)荷。一般是金屬絲或非金屬纖維。

        ③護(hù)層：具有阻燃、防潮、耐壓、耐腐蝕等特性，主要是對已成纜的光纖芯線進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)敷設(shè)條件可由鋁帶/聚乙烯綜合縱包帶粘界外護(hù)層(LAP)、鋼帶(或鋼絲)鎧裝和聚乙烯護(hù)層等組成。

        顯然，光纜是為了滿足光學(xué)、機(jī)械或環(huán)境的性能規(guī)范而制造的，它是利用置于包覆護(hù)套中的一根或多根光纖作為傳輸媒質(zhì)并可以單獨或成組使用的通信線纜組件。一個四芯光纜剖面示意圖，如圖6-1所示，由圖可見，光纜是由一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外包有護(hù)套，有的還包覆外護(hù)層，用以實現(xiàn)光信號傳輸?shù)囊环N通信線路，即由光纖（光傳輸載體）經(jīng)過一定的工藝而形成的線纜。因此，光纜的基本結(jié)構(gòu)實際是由纜芯、加強(qiáng)鋼絲、填充物和護(hù)套等幾部分組成，另外根據(jù)需要還有防水層、緩沖層、絕緣金屬導(dǎo)線等構(gòu)件。

圖6-1   四芯光纜剖面示意圖

        一般，通信用光纖的外徑一般為125~140μm。由于光纖裸纖很脆弱，它雖然有防護(hù)層的保護(hù)，但仍不適于長距離室外工程項目的架設(shè)。因此，在實際的工程應(yīng)用中，光纖都是包在高抗拉強(qiáng)度的外套內(nèi)，以光纜形式岀現(xiàn)的。

        目前，光纜一般具有兩種最基本的類型，即用于室外的松管型（如圖6-2所示）和用于室內(nèi)的緊包緩沖型（如圖6-3所示）。 

        在圖6-2所示的松管型光纜內(nèi)，填充有防潮用的軟膠，每根管內(nèi)最多可以裝12根光纖。在實際的多光纖室外應(yīng)用時，一般采用如圖6-4所示的多光纖室外光纜。這種室外光纜除具有多層金屬與非金屬的保護(hù)套管外，在其中心均設(shè)置有一根抗拉鋼絲，這就可以進(jìn)一步提高光纜的抗拉強(qiáng)度。尤其是將這種光纜用于室外架空安裝時，還必須按圖6-5所示那樣，去捆綁金屬鋼絲。

圖6-4   多光纖室外光纜               圖6-5   光纜在室外架空安裝

（2）光纜的分類。實際使用的光纜有按以下幾種方法分類。

按所使用的光線分類：單模光纜、多模光纜、（階躍型、漸變型）。

按纜芯結(jié)構(gòu)劃分：層絞式、骨架式、大束管式、帶式、單元式。

按外護(hù)套結(jié)構(gòu)分類：無鎧裝、鋼帶鎧裝、鋼絲鎧裝。

按光纜中有無金屬分類：有金屬光纜、無金屬光纜。

按維護(hù)方式分類：充油光纜、充氣光纜。

按敷設(shè)方式分類：直埋光纜、管道光纜、架空光纜、水底光纜。

按適用范圍分類：中繼光纜、海底光纜、用戶光纜、局內(nèi)光纜、長途光纜。

2.光纖的連接

        光纖與光源或光電探測器耦合時，為了提高耦合效率，光纖端面應(yīng)該拋光成鏡面，且垂直于纖心軸線。進(jìn)行這種光纖端面切割的簡便方法是使用光纖切割刀具，如圖6-6所示。將要切斷的裸光纖順著半徑為R的(一般為幾cm)剛體放置，金剛石刀垂直光纖在光纖上壓一傷痕，然后對光纖施一張力(拉緊光纖)，傷痕產(chǎn)生的裂紋在彎曲應(yīng)力和張力的作用下逐漸擴(kuò)大，結(jié)果光纖就能平整如鏡般地切斷。切記不可用一般剪鉗來切光纖，因為這樣會因石英的脆性而斷裂成高低不平的斷面，從而無法使用。

圖6-6       切斷裸光纖的方法