光导纤维电缆，也称为光缆，是一种类似于电缆的组件，但它包含一根或多根用于传输光信号的光纤。光纤元件通常单独涂有塑料层，并被包含在适合电缆部署环境的保护管中。不同类型的光缆[1]有着不同的应用，例如长途通信，或者在建筑物的不同部分之间提供高速数据连接。
光纤由纤芯和包层组成，由于纤芯和包层之间的折射率不同，被选择用于实现全内反射。在应用光纤中，包层通常涂有一层丙烯酸酯聚合物或聚酰亚胺。这种涂层保护光纤免受损坏，但对其光波导性能没有影响。然后，具有坚韧的树脂缓冲层的单个涂层光纤（或形成带、束的光纤），或者围绕它们被挤压的芯管形成了光缆芯。根据不同的应用，增加几层保护套来形成光缆。刚性光纤组件有时会在纤维之间放置吸光玻璃（暗玻璃），以防止从一根光纤泄漏的光进入另一根光纤。这减少了光纤之间的串扰，或者光纤束成像应用中的眩光。[2]
对于室内应用，套塑光纤通常用一束柔性纤维聚合物强度构件(如芳族聚酰胺(如特瓦龙或凯夫拉尔))封装在轻质塑料覆层中，形成结构相对简单的光缆装置。光缆的每一端可以用专用光纤连接器端接，以便控制其与发送和接收设备的通断关系。
为了在更恶劣的环境中使用光缆，需要更坚固的光缆结构。在松套管结构中，光纤螺旋地铺设在半刚性管中，允许光缆在不拉伸光纤本身的情况下拉伸。这可以保护光纤在铺设过程中免受张力和温度变化的影响。松套管光缆可能是干式的，也可能填充有凝胶的。干式松套管光缆对光纤的保护比凝胶填充的要少，但是成本要低得多。区别于松套管结构，可以将光纤嵌入厚重的聚合物护套得到被称为“紧密缓冲”的结构。紧密缓冲光缆适用于各种应用，但最常见的两种是“分线”和“配线”。分支电缆通常包含一根撕裂线、两个非导电电介质加强件(通常为玻璃棒环氧树脂)、一根芳纶纱线和3毫米缓冲管，每根光纤周围都有一层附加的凯夫拉尔纤维。撕裂线是一种平行的强力纱线绳，位于电缆护套下方，用于去除护套。[3] 配线光缆在每根光纤周围都有一层凯夫拉尔纤维包裹层、一条撕裂线和一层900微米的缓冲涂层。这些光纤单元通常与额外的金属加强构件捆绑在一起，后者同样被螺旋扭曲以允许装置的拉伸行为。
室外布线的一个关键问题是保护光纤免受水的污染。这是通过使用固体屏障来实现的，例如铜管、光纤周围的防水凝胶或吸水性粉末。
最后，光缆可能被铠装以保护其免受环境危害，例如工程作业及啮齿动物。海底光缆的近岸部分装甲更厚，以保护它们免受船锚、渔具甚至鲨鱼的伤害，鲨鱼可能会被光缆中功率放大器或中继器所携带的电力所吸引。
现代光缆有各种各样的护套和铠装以满足不同需求，可用于直接埋在沟渠中、光缆作于电力传输双重用途、安装在水导管中、捆绑在架空电线杆、海底安装以及插入铺设的街道。
护套材料因具体应用而异。该材料决定了机械强度、耐化学性和抗紫外线辐射性等。一些常见的护套材料是LSZH、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚酰胺。
用于光纤的材料主要有两种:玻璃和塑料。它们提供了非常不同的特性，并广泛应用于不同场景。通常，塑料光纤用于非常短的距离和用户使用，玻璃光纤用于短/中距离(多模式)和长距离(单模)电信。[8]
插接线上的缓冲层或护套通常带有颜色编码，以指示所使用的光纤类型。保护光纤避免在连接处弯曲的应力消除接口用颜色编码来表示连接类型。带有塑料外壳的连接器(例如SC连接器)通常使用彩色编码外壳。外套(或缓冲器)和接口(或连接器外壳)的标准颜色编码如下所示:
| 颜色 | 意义 | |
|---|---|---|
| 橙色 | 多模光纤 | |
| 水绿色 | OM3或OM4 10 G激光优化的50/125μm多模光纤 | |
| Erika紫[9] | OM4多模光纤(一些供应商）[10] | |
| 灰色 | 多模光纤过时的色码 | |
| 黄色 | 单模光纤 | |
| 蓝色 | 有时用于指定保偏光纤 | |
| 颜色 | 意义 | 备注 | |
|---|---|---|---|
| 蓝色 | 物理接触(PC)，0° | 主要用于单模光纤；一些制造商将此用于保偏光纤。 | |
| 绿色 | 角度抛光(APC)，8° | ||
| 黑色 | 物理接触(PC)，0° | ||
| 灰色 | 物理接触(PC)，0° | 多模光纤连接器 | |
| 米黄色 | |||
| 白色 | 物理接触(PC)，0° | ||
| 红色 | 高光功率。有时用于连接外部泵浦激光器或拉曼泵浦。 | ||
备注:也有可能连接器的一小部分附加了颜色编码，例如E-2000连接器的杠杆或适配器的框架。如果在一个点上安装了许多插入线，此附加颜色编码表示插入线的正确端口。
多光纤光缆中的单根光纤通常通过每根光纤上的彩色编码护套或缓冲区相互区分。康宁光缆系统使用的识别方案基于EIA/TIA-598，即“光缆颜色编码”，EIA/TIA-598定义了外部设备、场所光缆中的光纤、缓冲光纤、光纤单元和光纤单元组的识别方案。本标准允许通过印刷图例来识别纤维单元。该方法可用于识别光纤带和光纤子单元。图例将包含相应的打印数字位置号或颜色，用于识别。[11]
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上面使用的颜色编码类似于标准电话线路中使用的聚乙烯铜电缆。
在英国，COF200和201的颜色代码不同。电缆光纤200/201电缆中的每12个光纤束或元件的颜色如下:
每个元件都在光缆内的一个管道中(非吹塑光纤管道)。光缆元件从红色管道开始，并围绕光缆计数到绿色管道。有源器件在白色管中，黄色填充物或无源器件放置在光缆中，根据存在的光纤和单元数量进行填充，外部光缆最多可有276根纤维或23根元件，内部电缆可有144根纤维或12根元件。光缆有一个通常由玻璃纤维或塑料制成的中心强度构件。外部光缆中也有铜导线。
光缆将数据以在玻璃截止中的光速数据。该数值可通过将真空光速除以所用玻璃的折射率计算得到，通常约为180,000至200,000千米/秒，这将导致每千米5.0至5.5微秒的延时。因此，1000千米的往返延迟时间约为11毫秒。[12]
常见的现代多模渐变折射率光纤内，850纳米波长光信号下衰减损耗为3分贝/千米(每千米损耗50%)，1300纳米波长光信号衰减损耗为1分贝/千米。对于单模光纤，1310纳米波长光信号的损失为0.35分贝/千米，1550纳米波长光信号的损失是0.25分贝/公里。用于长距离应用的高质量单模光纤内部1550纳米波长光信号的损耗为0.19分贝/千米。[13] 塑料光纤损耗更多:650纳米波长光信号为1分贝/米。塑料光纤是大芯(约1毫米)光纤，仅适用于短、低速网络，如汽车内。[14]
每个连接增加了大约0.6分贝的平均损耗，每个接头(拼接)增加了大约0.1分贝。[15]根据发射机功率和接收机灵敏度，如果总损耗过大，链接将无法可靠工作。
不可见红外线可用于商用玻璃纤维通信，因为它在这种材料中的衰减比可见光低。然而，玻璃纤维将在一定程度上透射可见光，这便于纤维的简单测试，不需要昂贵的设备就能知道光纤的通断情况。可以目视检查接头，并调整接头处的最小漏光量，从而最大限度地提高被连接光纤两端之间的透光率。
“了解光纤中的波长”[16]和“光纤中的光功率损耗(衰减)”[17]的图表说明了可见光与所用红外频率的关系，并显示了850、1300和1550纳米之间的吸收波段。
电信中使用的红外光看不见，因此对技术人员有潜在的激光安全隐患。突然暴露在强光下时，眼睛的自然防御是眨眼，但这种神经反射机制不会被不可见的红外光源触发。在某些情况下，功率级别高到足以损伤眼睛，特别是当技术人员使用透镜或显微镜来检查发出不可见红外光的光纤时。带有光学安全滤光器的检测显微镜可以防止这种情况。最近，间接观看辅助设备被广泛使用，其可以包括安装在手持设备内的摄像机，该摄像机具有用于连接光纤的开口和连接到例如笔记本电脑的显示设备通用串行总线输出。这使得在连接器表面寻找损坏或污垢的操作更加安全。
小玻璃碎片如果进入技术人员的皮肤下也会造成安全问题，因此需要小心确保切割纤维时产生的碎片被适当地收集和处理。
无线室外光纤到天线(FTTA)应用中存在使用混合光缆和电缆的现象。在这些电缆中，光纤传输信息，电导体用于传输电力。这些电缆可以放置在多种环境中，为安装在电线杆、塔架和其他结构上的天线提供服务。
根据Telcordia GR-3173《无线室外光纤到天线(FTTA)应用中使用的混合光电缆的一般要求》，这些混合光缆在常规外部护套下具有光纤、双绞线/四元线、同轴电缆或载流电导体。这些混合电缆中使用的电力导线用于直接为天线供电，或者为专门为天线服务的塔式电子设备供电。它们的标称电压通常小于60伏直流电或108/120伏交流电。[18]根据应用和相关国家电气规范，可能存在其他电压值。
这些类型的混合电缆在其他环境中也可能有用，例如分布式天线系统(DAS)设备，它们将在室内、室外和屋顶位置为天线提供服务。对于这些环境，需要充分考虑耐火性、国家认可的测试实验室(NRTL)清单、立井井筒中的放置以及其他与性能相关的问题。
由于这些混合电缆中使用的电压等级和功率等级不同，电气安全规范将混合电缆视为电力电缆，需要遵守就间隙、分离程度等方面的规则。
内导管安装在现有的地下导管系统中，以提供清洁、连续、低摩擦的路径，用于放置具有相对较低拉伸极限的光缆。它们提供了一种方法，用于将原本为单根大直径金属导体光缆设计的传统导管细分为多个通道，用于较小的光缆。
内导管通常是小直径、半柔性的子管道。根据Telcordia GR-356，内导管有三种基本类型:光滑壁型、波纹状和肋状。[19]对于这种分类方法的区分建立在对内导管内径和外径分布的判断计。对某一种或几种物理属性需求——如拉伸强度、柔韧性或最小化摩擦系数——决定了所需内导管的类型。
除了基本外形或轮廓(光滑壁、波纹状或肋状)，内导管同样可用于各种多导管光缆的结构。多导管可以是由多达四个或六个单独的内导管组成的复合单元，这些内导管通过某种机械方法固定在一起，也可以是具有多个通道的单个挤出成型产品，通过这些通道可以拉动多根电缆。在任一种情况下，多导管都是可盘绕的，并且可以以类似于传统内导管的方式被拉入现有导管中。
内导管主要安装在地下管道系统中，在人孔位置之间提供连接路径。除了放置在导管中，内导管还可以直接埋入地下，或者通过将内导管捆扎到钢制悬索上进行空中安装。
如GR-356所述，电缆通常以下述三种方式之一放入内导管：
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