由于光纤通信主要是靠光纤光缆传输信息，尤其现在是网络化与信息化的时代，需要光纤光缆建立宽带信息网络。显然，城市等大范围的安防监控系统，也离不开光纤传输网络。因此，光纤传输技术是光电信息传输技术中最核心的技术。本章除首先论述光纤传输技术外，接着论述无线光波传输技术、太赫兹波传输技术、光信息调制传输技术，以及它们在安防中的应用。'

光缆的结构及光纤的连接与耦合 1.光缆的基本结构和分类

(1)光缆的基本结构。光缆一般由缆芯、加强元件和护层三部分组成。

        ①缆芯：由单根或多根光纤芯线组成，有紧套和松套两种结构。紧套光纤有二层和三层结构。

        ②加强元件：用于增强光缆敷设时可承受的负荷。一般是金属丝或非金属纤维。

        ③护层：具有阻燃、防潮、耐压、耐腐蚀等特性，主要是对已成缆的光纤芯线进行保护。根据敷设条件可由铝带/聚乙烯综合纵包带粘界外护层(LAP)、钢带(或钢丝)铠装和聚乙烯护层等组成。

        显然，光缆是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。一个四芯光缆剖面示意图，如图6-1所示，由图可见，光缆是由一定数量的光纤按照一定方式组成缆心，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路，即由光纤（光传输载体）经过一定的工艺而形成的线缆。因此，光缆的基本结构实际是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。

图6-1   四芯光缆剖面示意图

        一般，通信用光纤的外径一般为125~140μm。由于光纤裸纤很脆弱，它虽然有防护层的保护，但仍不适于长距离室外工程项目的架设。因此，在实际的工程应用中，光纤都是包在高抗拉强度的外套内，以光缆形式岀现的。

        目前，光缆一般具有两种最基本的类型，即用于室外的松管型（如图6-2所示）和用于室内的紧包缓冲型（如图6-3所示）。 

        在图6-2所示的松管型光缆内，填充有防潮用的软胶，每根管内最多可以装12根光纤。在实际的多光纤室外应用时，一般采用如图6-4所示的多光纤室外光缆。这种室外光缆除具有多层金属与非金属的保护套管外，在其中心均设置有一根抗拉钢丝，这就可以进一步提高光缆的抗拉强度。尤其是将这种光缆用于室外架空安装时，还必须按图6-5所示那样，去捆绑金属钢丝。

图6-4   多光纤室外光缆               图6-5   光缆在室外架空安装

（2）光缆的分类。实际使用的光缆有按以下几种方法分类。

按所使用的光线分类：单模光缆、多模光缆、（阶跃型、渐变型）。

按缆芯结构划分：层绞式、骨架式、大束管式、带式、单元式。

按外护套结构分类：无铠装、钢带铠装、钢丝铠装。

按光缆中有无金属分类：有金属光缆、无金属光缆。

按维护方式分类：充油光缆、充气光缆。

按敷设方式分类：直埋光缆、管道光缆、架空光缆、水底光缆。

按适用范围分类：中继光缆、海底光缆、用户光缆、局内光缆、长途光缆。

2.光纤的连接

        光纤与光源或光电探测器耦合时，为了提高耦合效率，光纤端面应该抛光成镜面，且垂直于纤心轴线。进行这种光纤端面切割的简便方法是使用光纤切割刀具，如图6-6所示。将要切断的裸光纤顺着半径为R的(一般为几cm)刚体放置，金刚石刀垂直光纤在光纤上压一伤痕，然后对光纤施一张力(拉紧光纤)，伤痕产生的裂纹在弯曲应力和张力的作用下逐渐扩大，结果光纤就能平整如镜般地切断。切记不可用一般剪钳来切光纤，因为这样会因石英的脆性而断裂成高低不平的断面，从而无法使用。

图6-6       切断裸光纤的方法