[科普中国]-光纤电缆

光纤电缆（optical fibre cable）是一种通信电缆，由两个或多个玻璃或塑料光纤芯组成，这些光纤芯位于保护性的覆层内，由塑料PVC外部套管覆盖。沿内部光纤进行的信号传输一般使用红外线。2013年1月，古巴进行通信变革，开通光纤电缆增加外国频道引关注。

国内产业中国从20世纪70年代中期开始光纤光缆的研究，几乎与国外同时起步，并在1977初研制出第一根石英光纤。在中国大规模通信建设需求的带动下，中国的光纤光缆产业发展迅速，已经形成了从光纤预制棒到光缆产品完整的产业链。中国光纤光缆企业的生产和技术实力也迅速发展壮大，产品开发能力和技术创新能力进一步提高。中国已成为世界第二大光纤光缆国，各方面都达到世界先进水平。

2007年1-11月，中国光纤、光缆制造行业累计实现工业总产值29,771,661千元，比上年同期增长了33.22%；累计实现产品销售收入28,422,739千元，比上年同期增长了38.13%；累计实现利润总额1,785,178千元，比上年同期增长了63.34%。

随着中国村通工程的深入开展、光进铜退（光缆取代铜缆）趋势的不可逆转以及世博会等对信息经济的拉动作用下，中国的光纤光缆行业将保持平稳增长态势。而更值得关注的是，3G的大规模建设和FTTH的逐步启动，将成为中国光纤光缆行业大发展的长期驱动要素，必将推动中国的光纤光缆行业进入新一轮的增长周期。

媒介区别光纤与电缆的区别1

第一：材质上有区别。电缆以金属材质（大多为铜，铝）为导体；光纤以玻璃质纤维为传导体。

第二：传输信号上有区别。电缆传输的是电信号。光纤传输的是光信号。

第三：应用范围上有区别。电缆现多用于能源传输及低端数据信息传输（如电话）。光纤多用于数据传输。

国外情况古巴开通了第一条海底光纤电缆，使得数据单方向进入古巴的速度有了一定提升。尽管距离实现“民众真正的上网自由”的目标还有很长的路要走，但这也确实是古巴“变革”道路上迈出的实实在在的一步。与此同时，古巴电视台20日也首次同步播放外国广播公司的电视节目，这在古巴近50年的时间里也是头一遭。

古巴可以说是西半球最后一个接通光纤电缆的国家，也是世界上网络连接率最低的国家之一。此前，古巴的网络服务主要通过卫星系统连接，网速非常慢。约16%的古巴人能够上网，这些人多是因为在工作和学习过程中使用网络，但多数都是国内的局域网，会受到诸多限制。仅有2.9%的古巴人能在国内不受限制地浏览世界各地的网页。2

安全性能

1、历史实践证明;

铝合金电缆自1968年美国研发、使用至今已43年，该产品使用已相当普遍，北美国家市场占有率达到80%。经过43年的实践证明，铝合金电缆使用从未发生任何故障，是安全的。

2、检测及认证;

铝合金电缆通过美国的UL，加拿大的CUL，澳大利亚的SAIGLOBAI国际权威机构检测认证和中国国家电缆电线检测中心，国网武汉高压研究所，国家防火建筑材料质量监督检验中心等权威机构检测认证，铝合金导体符合CSA标准C22.2第38条款关于ACM合金导线的要求，和GB12706.1--2008和IEC60502.1最新版的性能要求，以及UL对AA8000系列相关的标准。

3、铝合金成分作用;

◆铝合金导体成分加入稀土和铁等成分后，大大地提高了其导电性能和连接性能，尤其是当导体退火时添加铁产生了高强度的抗蠕变性能，在电流过载时，铁发挥持续的连接作用，使铝合金导体不会发生蠕变。

◆蠕变对电缆危害极大，若电缆发生蠕变，其接触点原来压不够紧，压力减小使得接触电阻迅速增大，电流流过后造成接头处过热，如果不定期检修，就会出现安全隐患。解决电缆蠕变问题非常重要。

◆蠕变：金属在温度，外力和自重的作用下，随着时间的推移，将缓慢的产生不能复原的永久变形，这种现象为蠕变。

4、阻燃性能

铝合金电缆的绝缘材料采用阻燃硅烷交联聚乙烯(XLPE)，工艺上采用自锁铠装结构，散热性能远远优于PVC材料的护套，可以迅速散热，火焰消失后火苗能迅速熄灭，不会延然其它材料，阻燃性能极为优异。铝合金电缆采用新型材料和新工艺，可确保其使用更加安全。

电气性能1、电缆载流量

◆合金导体的截面积是铜1.5倍时，合金导体和铜导体电气性能一样，实现了相同的载流量、电阻、和压损。

◆铝合金的电阻率介于铝与铜之间，略高于铝，而低于铜，在相同截流量前提下，同等长度的铝合金导体的重量仅为铜的一半。如果按铜的电导率是100%计算，合金导体的电导率约为61.2%，合金的比重为2.7，铜的比重为8.9，则(8.9/2.7)×(0.612/1)=2，即2单位重量的铜的电阻与1单位质量的合金的电阻相同，因此，当合金导体的截面积是铜的1.5倍是，其电气性能相同，即实现了和铜相同的截流量，电阻，和电压损失。

◆影响电力电缆截流量的因素很多，如;线路特性(如工作电，电流类型，频率，负荷因素);电线电缆的结构(如导电线芯的结构，芯数，绝缘材料的种类，屏蔽层及内外护层的结构和材料，总外径);敷设条件(如空气中敷设，管道中敷设，直接埋地敷设，地下沟道中敷设，水底中敷设);导电线芯最高允许工作温度和周围环境条件(如空气和土壤温度，土壤热阻系数，周围热源的邻近效应)等。

2、减少电缆外截面

铝合金电缆生产过程中，德国最先进的紧压技术，使其导体的填充系数能达到93%。并且铝合金电缆采用的是硅烷交联聚乙烯，这种绝缘只需聚氯乙烯的2/3的厚度就能远远超过常规的绝缘性能。而铜的填充系数一般只能达到80%，常用的绝缘采用的是聚氯乙烯，所以铝合金电缆外径仅在铜缆的基础上增加11%以内，就能有铜相同的电气性能。可见，使用铝合金电缆不需更改原使用铜电缆的管道设计。(一般设计师设计的敷设管道尺寸为铜缆的150%，考虑增容的问题，敷设管道的尺寸增加到铜缆的200%，所以穿管不成问题。)

3、减少电缆线损

非磁性材料，不会产生涡流，能减少线路的损耗。铝合金带连铠锁装材料是非磁性材料，即使存在三相不平衡电流，也不会产生涡流，能够减少线路的损耗。

最快光纤2014年8月3日，丹麦科技大学的研究人员研制出一种新的光纤电缆，单激光发射器的单光纤电缆网速即可达43兆兆位/秒。这是目前世界上最快的网络速度，下载1GB的电影仅需0.2毫秒，可以说眨眼即完成。

此前单光纤电缆的最快速度为26兆兆位/秒，是德国卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员2011年创下的。丹麦科技大学在2009年和2011年之间创下一系列单光纤电缆速度纪录，包括首次打破1兆兆位/秒。但此后光芒即被卡尔斯鲁厄理工学院遮住，直到现在。

尽管丹麦科技大学使用了单光线电缆，但比起普通的单核光纤，这套光纤内含7核，而厚度仍和普通光纤保持相同。世界上最快的商业单激光发射器单光纤电缆网络连接的极速为每秒100GB。4

光纤光缆、网线、电缆的区别在网络硬件中，还有一类不可忽视的就是网络传输介质了，我们通常称为网线。目前比较常见的网线分细双绞线、光纤光缆、同轴线缆和粗同轴线缆等。

1.光纤光缆:光纤光缆是新一代的传输介质，与铜质介质相比，光纤无论是在安全性、可靠性还是网络性能方面都有了很大的提高。除此之外，光纤传输的带宽大大超出铜质线缆，而且其支持的最大连接距离达两公里以上，是组建较大规模网络的必然选择。由于光纤光缆具有抗电磁干扰性好、保密性强、速度快、传输容量大等优点，所以它的价格也较为昂贵，在家用场合很少使用。目前比较常见的有两种不同类型的光纤，分别是单模光纤和多模光纤(所谓"模"就是指以一定的角度进入光纤的一束光线)。多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。而单模光纤传递数据的质量更高，传输距离更长，通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络。如果使用光纤光缆作为网络传输介质，还需增加光端收发器等设备，因此成本投入更大，在一般的应用中较少采用。

2.双绞线：双绞线是一种柔性的通信电缆，包含着成对的绝缘铜线，它的特点是价格便宜，所以被广泛应用，如我们常见的电话线等。根据最大传输速率的不同，双绞线可分为3类、5类及超5类。3类双绞线的速率为10mb/s，5类可达100mb/s，而超5类则高达155mb/s以上，可以适合未来多媒体数据传输的需求，所以推荐采用5类甚至超5类双绞线。双绞线还可分为屏蔽双绞线(stp)和非屏蔽双绞线(utp)。stp双绞线虽然速率较低(只有4mb/s)，但抗干扰性比utp双绞线强，所以价格也要贵许多，现在这类双绞线便宜的几元一米，贵的嘛可能十几元以上才能买到一米。相比之下，utp双绞线价格一般在一米一元左右，比较低廉。另外，常用的10m和100m非屏蔽双绞线的流行叫法是10base-t和100base-t，大家在市面上经常可以见到。和双绞线配套使用的还有rj45水晶头，用于制作双绞线与网卡rj45接口间的接头，其质量好坏直接关系到整个网络的稳定性，不可忽视。

3.同轴电缆1：同轴电缆是很多朋友比较熟悉的一类传输介质，它是由一层层的绝缘线包裹着中央铜导体的电缆线，它的最大特点就是抗干扰能力好，传输数据稳定，而且价格也便宜，所以一度被广泛使用，如闭路电视线等。然而以前同轴电缆采用较多，主要是因为同轴电缆组成的总线结构网络成本较低，但单条电缆的损坏可能导致整个网络瘫痪，维护也难，这是其最大的弊端。以太网应用中的同轴电缆主要分为粗同轴电缆(10base5)和细同轴电缆(10base2)两种。现在粗同轴电缆用得不多了，细同轴电缆还有些市场。细同轴电缆线一般市场售价几元一米，不算太贵。另外，同轴电缆是用来和bnc头相连的，市场上卖的同轴电缆线一般都是已和bnc头连接好了的成品，大家可直接选用。5

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学