海底光缆 设计、制造与测试

海底光缆用于大陆与岛屿间、岛屿与岛屿间、沿海城市间和跨洋国际间海底光缆通信系统中，起到光信号传输的作用，在中继海底光缆通信系统中还有中继供电的作用。本书针对海底光缆的设计、工艺制造与测试等方面的基本知识进行了介绍。《海底光缆：设计、制造与测试》共分8章，包括光纤及海底光缆的结构设计与工艺制造，海底光缆附件的结构与设计，海底光缆工厂测试与试验方法等。此外，还涉及了海底光缆的主要原材料和相关标准等内容。《海底光缆：设计、制造与测试》主要供从事海底光缆研究、制造、施工、维护和管理的人员使用，也可供海缆工程专业的科研教学人员参考。

丛书序
前言
第 １ 章 概论 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １
１ １ 海底光缆通信系统的基本结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １
１ ２ 海底光缆通信的特点 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４
１ ２ １ 海底光缆通信的优点 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４
１ ２ ２ 海底光缆通信的缺点 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６
１ ２ ３ 海底光缆通信系统的特点 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６
１ ３ 海底光电复合缆 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７
参考文献 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８
第 ２ 章 光纤 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０
２ １ 光纤结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０
２ ２ 光纤分类 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１
２ ２ １ 多模光纤 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２
２ ２ ２ 单模光纤 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １４
２ ３ 光纤的光传输原理 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７
２ ３ １ 几何光学传输理论 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １７
２ ３ ２ 波动理论分析 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２１
２ ４ 光纤的特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２３
２ ４ １ 光纤传输特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ２３
２ ４ ２ 机械可靠性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３４
２ ４ ３ 光纤的温度特性 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３８
２ ５ 光纤的制造方法 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３９
２ ５ １ 光纤预制棒 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ３９
２ ５ ２ 光纤拉丝 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４３
２ ５ ３ 光纤制造过程中影响光纤强度的主要因素 !!!!!!!!!!!!!!! ４７
２ ６ 海底光缆用光纤 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ４８
参考文献 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５２Ⅷ
第 ３ 章 海底光缆设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５４
３ １ 海底光缆要求 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５４
３ ２ 海底光缆类型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５５
３ ２ １ 中继海底光缆和无中继海底光缆 !!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５５
３ ２ ２ 浅海光缆和深海光缆 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５６
３ ２ ３ 系列铠装海缆 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５７
３ ３ 海底光缆结构及设计要素 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５９
３ ３ １ 光纤单元 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ５９
３ ３ ２ 金属抗压管 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６３
３ ３ ３ 护套层 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６３
３ ３ ４ 铠装层 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６５
３ ３ ５ 外被层 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６７
３ ４ 性能设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６７
３ ４ １ 力学性能设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ６７
３ ４ ２ 耐水压设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７６
３ ４ ３ 电气性能设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ７８
３ ４ ４ 温度性能设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８０
３ ４ ５ 可靠性设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８１
３ ５ 设计流程 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８７
３ ６ 设计实例 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ８９
３ ７ 国外海底光缆典型设计结构 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９０
参考文献 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９４
第 ４ 章 海底光缆制造工艺 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９６
４ １ 光纤着色 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９６
４ １ １ 色谱 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９６
４ １ ２ 着色设备 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９７
４ １ ３ 光纤着色原理及工艺 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ９９
４ ２ 金属管焊接 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０１
４ ２ １ 不锈钢管激光焊接 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０１
４ ２ ２ 铜管氩弧焊接 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０５
４ ３ 绝缘层挤制 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０８
４ ３ １ 挤制设备 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １０８
４ ３ ２ 挤制原理 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１０
４ ３ ３ 挤塑模具 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１２
４ ３ ４ 影响塑料挤出质量的因素 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１４
４ ４ 铠装及外被层 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１６
４ ５ 贮存及运输 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１８
４ ５ １ 贮存 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １１８Ⅸ
４ ５ ２ 运输 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２１
参考文献 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２２
第 ５ 章 海底光缆附件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２３
５ １ 附件通用设计 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２３
５ １ １ 附件材料选择 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! １２３
５ １ ２ 附件强度设计 !!!!!!!!

海底光缆通信系统是国际通信、 洲际通信的重要基础设施， 具有超远距离传输、 大容量、 高可靠等特点， 是实现全球互联的重要通信手段。 １９８８ 年， 世界上第一条跨洋海底光缆建成， 经过 ３０ 多年的发展， 已在全球语音和数据通信骨干网中占据了主导地位， 基本上没有其他的技术能与之媲美。 目前， 海底光缆已跨越全球六大洲， 总长度超过 １００ 万千米， 构成了一张不间断的巨型网络， 承担着国际通信 ９０％ 以上的业务量， 在世界经济发展、 文化交流和社会进步的进程中正发挥重要的作用。
《海底光缆：设计、制造与测试》是 “海缆工程技术丛书” 的一个分册， 系统地介绍了海底光缆结构设计、 制造工艺与测试、 主要原材料及海缆附件等方面的基本知识。 读者通过《海底光缆：设计、制造与测试》能够了解海缆工程建设的一般要求。 本书可作为海缆工程各技术领域的工具书和教材， 可供海缆通信专业的工程设计、 施工、 维护和管理的人员使用， 也可供海缆工程专业的科研教学人员参考。
《海底光缆：设计、制造与测试》共 ８ 章。 第 １ 章为概论， 简要介绍海底通信线缆发展历程， 海底通信系统的基本构成， 重点介绍海底光缆通信的特点。 第 ２ 章介绍光纤的结构、 分类、传输原理及制造方法等， 重点介绍光纤的特性及海缆用光纤的发展与特点。 第 ３章首先介绍海底光缆的要求和类型， 包括系列铠装光缆的结构和适用环境， 重点介绍海底光缆的结构、 设计要素和计算方法， 最后给出一些国外著名海缆公司的
典型结构和技术指标。 第 ４ 章阐述海底光缆制造工艺， 包括光纤着色、 金属管焊接、 绝缘层挤制及外铠装绞制等， 此外还简单介绍海底光缆的贮存及运输的要求和方法。 第 ５ 章介绍海底光缆附件的结构与设计， 主要包括海缆接头盒、 海缆分支器、 海底中继器及海缆柔性接头等。 第 ６ 章阐述海底光缆工厂测试项目和试验方法及试验步骤， 包括光学性能、 力学性能、 电气性能、 物理性能及环境性能等。 第 ７ 章介绍海缆用主要原材料的特性、 要求， 并给出相关技术指标。 第 ８ 章介绍海底光缆的相关标准， 包括国际标准与国内标准以及二者之间的异同。
《海底光缆：设计、制造与测试》编写人员来自中国电子科技集团第八研究所和中国人民解放军海军工程大学， 他们都是长期从事光通信科研、 工程和教学的技术骨干。