[科普中国]-骨架型光缆

结构

光纤置于预先制备的光缆螺旋骨架槽内，光纤可自由移动，由骨架来承受轴向拉力和侧向压力，因此具有优异的机械性能和抗冲击性能，而且成缆时引起的光纤微弯损耗也较小．其缺点是加工工艺复杂，成本高．2

成缆工艺骨架型光缆的中心是强度元件，外面挤包具有V型槽的螺旋型塑料骨架，用绞合成缆的方法将光纤放入V型槽内，绕包薄膜并挤包护层。它基本上也可用一般的电缆设备和工艺进行成缆，但须在设备和工艺方面解决以下两个问题：

1) 螺旋骨架的挤出螺旋骨架的螺旋槽可以是正螺旋型的，也可以是正反螺旋型的。正螺旋型骨架在制造时须用旋转机头挤出，旋转机头的转动部份既不能漏料，又要旋转灵活，设计比较困难。此外还要求大长度骨架的节距前后一致，以保证成缆的顺利进行。正反螺旋型骨架在挤出时不用旋转机头，而只需一个扭摆头，依靠扭摆头的来回扭摆使挤出的直槽骨架在机头和水槽之间发生塑性形变。这种结构在成缆时节距的同步问题较难解决。

2) 成缆节距与骨架螺旋节距的同步问题 骨架型光缆成缆时，当成缆节距与骨架螺旋节距不一致或有节距累积误差时，光纤在绞合点就不能顺利入槽，将发生光纤跳槽、错位甚至断裂现象。为达到节距同步并自动消除节距累积误差，须在成缆机上附加自动控制系统。自动控制系统由误差检测机构、信号发送装置和误差消除控制系统组成。当节距有误差时，误差检测机构即检测到信号，并将信号通过发送装置传到误差消除控制系统，启动控制马达改变牵引速度使光纤的成缆节距随之变化，从而达到消除节距误差的目的。3

特性温度特性光缆的温度特性实为光纤的温度特性，即光纤损耗与温度的关系。要求温度变化引起损耗的变化可以忽略不计．以保证传输性能的稳定性。光缆的温度特性，除光纤本身外．还必须从光缆的结构设计、选用材料以及工艺上加以保证。为使光缆具有良好的温度特性．通常采取以下措施：①改善被覆光纤的温度特性。具体做法有两种，一是松套．使光纤有较大的活动空间、有良好的抗侧压性和优良的微弯损耗。若选择适当的被覆层厚度和光纤之间的间隙。可改善低温特性。二是紧套．采用合适的材料，如硅橡胶缓冲层的塑料紧套结构．也能达到各种优良的性能。②选用合适的光缆结构和材料。光缆结构渊应用场合而异，材料应选择线膨胀系数小、弹性模量(EA)大的。这类材料作被覆层和强度元件，能使光纤纵向压缩应变最小．从而大大地改善温度特性，这在紧结构光缆中效果更加明显。由于这个原因．胶合型光缆的温度特性会比被覆光纤的温度特性有更显著的改变。

机械特性光缆的机械性能要求依据敷设、维护与维修以及使用情况而定。如管道敷没中．光缆所承受的张力T=kW．其中k是摩擦系数，W是光缆的重量。对于海底光缆来说．敷设中受到的张力T≈hW．其中h是水深．w是海水中光缆的重量。这个力可达几吨到几十吨。在张力作用下，如果光纤的应力超过极限值．光纤就会断裂。敷设中，若光纤留有残余应力．还会导致静态疲劳。如此种种原因．光缆必须具有抗拉、抗冲击、抗弯曲、抗扭曲等性能．并且埘温度、湿度等有耐性。4