國內(nèi)外光纖光纜現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、 國內(nèi)外光纖光纜現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢光纜通信在我國已有20多年的使用歷史，這段歷史也光通信技術(shù)的發(fā)展史和光纖光纜的發(fā)展史。光纖光纜在我國的發(fā)展可以分為幾個階段：對光纜可用性的探討；取代市內(nèi)局間中繼線的市話電纜和p電纜；取代有線通信干線上的高頻對光纜通信在我國已有20多年的使用歷史，這段歷史也光通信技術(shù)的發(fā)展史和光纖光纜的發(fā)展史。光纖光纜在我國的發(fā)展可以分為幾個階段：對光纜可用性的探討；取代市內(nèi)局間中繼線的市話電纜和p電纜；取代有線通信干線上的高頻對稱電纜和同軸電纜。這兩個取代應(yīng)該說是了；現(xiàn)正在取代接入的主干線和配線的市話主干電纜和配線電纜，并正在局域和室內(nèi)綜合布線系統(tǒng)。，光纖光纜了有線通信的各個領(lǐng)域

2、，包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領(lǐng)域。1 光纖 符合itu-t g.652.a規(guī)定的普通單模光纖是最常用的光纖。光通信系統(tǒng)的發(fā)展，光中繼距離和單一波長信道容量增大,g.652.a光纖的性能還有優(yōu)化，在1550n低衰減系數(shù)的和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點不在同一區(qū)域。符合itu-t g.654規(guī)定的截止波長位移單模光纖和符合g.653規(guī)定的色散位移單模光纖了的改進(jìn)。g.653光纖可以使光纖容量，原本期望的零色散抑制四波混頻，反而變成了采用波分復(fù)用技術(shù)的障礙。 更大的中繼距離和通信容量，采用了增大傳輸光功率和波分復(fù)用、密集波分復(fù)用技術(shù)，此時，傳輸容量大的g.652普通單模光纖顯得有些

3、性能，在偏振模色散（pd）和非線性效應(yīng)對技術(shù)應(yīng)用的限制。在10gbs及更高速率的系統(tǒng)中，偏振模色散限制系統(tǒng)性能的因素。光纖的pd光纖的圓整度和或采用“旋轉(zhuǎn)”光纖的方法了，符合itu-t g.652.b規(guī)定的普通單模光纖的pdq通常能低于0.5psk1/2，這意味著st-64系統(tǒng)的傳輸距離可以大約400k。g.652.b光纖的工作波長還可延伸到1600n區(qū)。g.652.a和g.652.b光纖習(xí)慣統(tǒng)稱為g.652光纖。 光纖的非線性效應(yīng)包括受激布里淵散射、受激拉曼散射、自相位調(diào)制、互相位調(diào)制、四波混頻、光孤子傳輸?shù)?。增大系統(tǒng)的中繼距離而發(fā)送光功率，當(dāng)光纖中傳輸?shù)墓鈴?qiáng)密度超過光纖的閾值時則會出非線性

4、效應(yīng)，從而限制系統(tǒng)容量和中繼距離的增大。色散和光纖芯面積對非線性效應(yīng)的，國際上開發(fā)出itu-t g.655規(guī)定的非零色散位移單模光纖。低色散對四波混頻的抑制作用，使波分復(fù)用和密集波分復(fù)用技術(shù)得以應(yīng)用，并且使光纖有在傳輸窗口1600n區(qū)（1565n-1620n）工作。，g.655光纖還在發(fā)展，已有trueave、leaf、大保實、teralight、pureguide、etrr等品牌問世，它們都力圖對光纖結(jié)構(gòu)和性能的細(xì)微，與傳輸設(shè)備的最佳組合，最好的經(jīng)濟(jì)效益。 在一根光纖上開放更多的波分復(fù)用信道，國外開發(fā)出稱為“全波光纖”的單模光纖，它屬于itu-t 652.規(guī)定的低水吸收峰單模光纖。在二氧化硅

5、系光纖的譜損曲線上，在傳輸窗口1310n區(qū)（1280n-1325n）和傳輸窗口1550n區(qū)（1380n-1565n）之間的1383n波長附近，通常有水吸收峰。新的工藝技術(shù)，全波光纖消除了水吸收峰，與普通單模光纖相比，在水峰處的衰減降低了23，使有用波長范圍了100n，即打開了第五個傳輸窗口1400n區(qū)（即1350n-1450n區(qū)），使原來分離的兩個傳輸窗口連成很寬的大傳輸窗口，使光纖的工作波長從1280n延伸到1625n。 光纜傳輸密度，國外開發(fā)了多芯光纖。據(jù)報道，四芯光纖的玻璃體呈四瓣梅花狀，涂覆層外形為圓形，其外徑與普通單芯光纖相同（見圖1a）。光纖的折射率分布采用突變型時，光纖的平均衰減

6、在1310n波長上為0.3750.01dbk；在1550n波長上為0.2250.01dbk。光纖的接頭采用硅棒加熱可縮套管的方法（見圖1b），其接頭損耗的平均值為0.17db，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.10db。 2 核心光纜 我國已在干線（包括干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)干線）上采用光纜，多模光纖已被淘汰，采用單模光纖，包括g.652光纖和g.655光纖。g.653光纖在我國曾經(jīng)采用過，但今后不會再發(fā)展。g.654光纖因其幅度地光纖系統(tǒng)容量，它在我國的陸地光纜中使用過。 干線光纜中采用分立的光纖，不采用光纖帶。 干線光纜主要用于室外，在光纜中，曾經(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu)，已停止使用。當(dāng)前我國使用的干線光

7、纜有松套層絞式和中心管式兩種結(jié)構(gòu)，并且優(yōu)先采用前者。松套層絞式光纜采用sz絞合結(jié)構(gòu)時的生產(chǎn)高，便于中間分線，也能使光纜的拉伸性能和衰減溫度特性，它已采用。 骨架式光纜的設(shè)計原理和松套層絞式光纜相似，的工藝技術(shù)難以設(shè)計，使光纜拉伸性能難于規(guī)定的要求。點已為國內(nèi)的光纜產(chǎn)品檢測所證實，為此.我國的干線已不再使用骨架式光纜。 在長途線路中，距離長、分支少，光纜在系統(tǒng)中所占費(fèi)用比例較高。，干線光纜將采用g.655光纖和波分復(fù)用、密集波分復(fù)用技術(shù)來容量。光纜本身的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)己成熟，不會有大的。，光纜的某些防護(hù)結(jié)構(gòu)和性能仍有待開發(fā)。例如，全介質(zhì)光纜眾所周知的優(yōu)良防雷和防強(qiáng)電的性能，但它的直埋結(jié)構(gòu)和防鼠性能不盡

8、人意，是值得開發(fā)的課題。 據(jù)國外報道，采用玻纖塑料圓絲銷裝結(jié)構(gòu)和外護(hù)層中夾入玻璃紗層的結(jié)構(gòu)，或者在護(hù)套料中摻雜0.4的驅(qū)獸劑微囊，都能的防鼠。 海底光纜所受機(jī)械力，是拉力的作用，往往比陸地光纜要嚴(yán)峻得多。為此，海底光纜結(jié)構(gòu)性的，光纜構(gòu)件蠕變問題的，對光纖光纜的安全使用要的。據(jù)報道，使用環(huán)境條件開發(fā)了某些實用產(chǎn)品，例如，8000深海用的輕型光纜，2000深海、有船只拖掛危險地區(qū)用的輕鎧光纜，1500深海、多巖石、有船只拖掛危險地區(qū)用的單鎧光纜，400深海、多巖石、多浪、有船只拖掛危險地區(qū)用的單鎧光纜，200深海、多巖石、易磨損和壓碎、有船只拖掛危險地區(qū)用的鎧裝光纜，防鯊魚用的特殊光纜。 光纖的氫

9、損問題在海底光纜中引入關(guān)注。據(jù)報道，普通單鋼絲鎧裝和雙鋼絲鎧裝的光纜，經(jīng)8-10年之后，在1550n波長上可測試到0.01-0.4dbk的氫損。在光纜填充物中加入吸氫材料和采用金屬密封管作松套管，則光纖的氫損。 3 接入光纜 接入中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，的容量，通常是光纖芯數(shù)。是內(nèi)管道中，管道內(nèi)徑有限，在光纖芯數(shù)的光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是要的。 接入使用g.652普通單模光纖和g.652.低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復(fù)用，在我國已有少量的使用。 接入用光纜中采用光纖帶型式，它可使光纜芯數(shù)大和光纖集裝密度高的要求，而且可以光纖帶整帶接續(xù)的光纜接續(xù)。，在

10、小芯數(shù)光纜情況下，也直接采用分立的光纖。 光纖帶光纜中光纖集裝密度增大，損害光纜的拉伸性能和衰減溫度特性，有損害光纖的傳輸衰減。，在大芯數(shù)、小外徑要求的，光纖帶光纜還有許多課題值得。 接入光纜主要用于室外，有松套層絞式、中心管式和骨架式三種類型。結(jié)構(gòu)在國內(nèi)都應(yīng)用，都還需要在高集裝密度、小尺寸、性能、便于制造、低成本和便于使用（例如便于分線和下線）等經(jīng)受考驗。 在中心管式光12下一頁 【 纜中，更大的芯數(shù)，往往采用增大光纖帶芯數(shù)的方法，例如，采用24芯光纖帶。據(jù)報道：采用24芯光纖帶生產(chǎn)864芯的光纜，可以作到大于正式采用的1000芯骨架式光纜的集裝密度。24芯光纖帶由兩根12芯子帶構(gòu)成，要求既

11、要整帶的穩(wěn)定和牢固，又要易于手工分成兩根結(jié)構(gòu)獨立完整的12芯帶，便于整帶熔接。 松管結(jié)構(gòu)中的光纖與松管壁之間有的空隙。據(jù)國外報道，采用柔軟聚氯乙烯制造的半緊套管集裝12根光纖（見圖2），管外徑為1.4，壁厚為0.2，則管子的截面積常規(guī)松套管的大約30。不用中心構(gòu)件，用螺旋絞或sz絞把12根的半緊套管絞合成纜芯，然后在纜芯外加上中心管式結(jié)構(gòu)的護(hù)套，構(gòu)成144芯光纜。光纜適合于在管道內(nèi)用牽引方法或氣送方法安裝。 國外使用的骨架式光纜的最大芯數(shù)為1000芯，在它的骨架上有13個槽，共可放入125根8芯光纖帶，8芯帶可以地分成兩個4芯帶。近年來，骨架式光纜在減小光纜外徑和重量、光纜的柔軟性和光纜使用性

12、能，也探討和報道。最早的骨架式光纖帶光纜采用螺旋槽結(jié)構(gòu)，和松套sz層絞式光纜一樣便于下線，骨架式光纜也推出了sz槽結(jié)構(gòu)。光纖帶在其厚度方向極易彎曲，在其寬度方向很難彎曲，即使強(qiáng)迫在寬度方向彎曲，則會使光纖帶折轉(zhuǎn)，會使光纖帶兩邊的光纖產(chǎn)生的應(yīng)力。據(jù)報道，采用的骨架槽截面的設(shè)計，可以光纖帶的折轉(zhuǎn)。近年來在減輕光纜重量也有，構(gòu)件重量而采用非金屬frp構(gòu)件代替鋼絞線；光纜重量而干用內(nèi)層為泡沫聚乙烯外層為實心聚乙烯的骨架和為泡沫聚乙烯的骨架，但骨架槽的內(nèi)壁表面光滑，這兩種骨架中采用內(nèi)層為泡沫聚乙烯外層為實心聚乙烯的骨架更適用。 4 室內(nèi)光纜 室內(nèi)光纜往往需要用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號的傳輸。并目還用于遙測

13、與傳感器。 國際電工委員會（ie）在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜，筆者應(yīng)包括局內(nèi)光纜和綜合布線用光纜兩大。局用光纜布中心局或電信機(jī)房內(nèi)，布放緊密有序和位置固定。綜合布線光纜布用戶端的室內(nèi)，主要由用戶使用，對其易損性應(yīng)比局用光纜有更的考慮。 多模光纖不再用于核心和接入，但芯徑包層直徑為62.5125的漸變型多模光纖在室內(nèi)綜合布線中仍有較多的應(yīng)用，今后也應(yīng)用50125漸變型多模光纖。情況與綜合布線系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)狀況，單模光纖系統(tǒng)的發(fā)送模塊、接收模塊和設(shè)備成本的降低，本身價廉的單模光纖仍然有取代綜合布線用的多模光纖。 我國ftth、ftt系統(tǒng)的采用和要求的智能大廈的建設(shè)，要求越來越多的室內(nèi)光纜產(chǎn)品投入應(yīng)

14、用。所用的綜合布線光纜芯數(shù)較小、纜芯不填充油膏、防火性能要求只限于阻燃或不延燃，光纜在品種、結(jié)構(gòu)和性能等還急需開發(fā)、和。 在布線光纜所用的光纖類型，國外正在采用多芯光纖，例如前面提到的四芯光纖，可使光纜外徑小、重量輕、柔軟性好。 室內(nèi)光纜的防火性能應(yīng)是要求。傳統(tǒng)的pv護(hù)套雖耐延燃性，但其防潮性能較差，不宜用于室外。據(jù)報道，國外已開發(fā)了室內(nèi)室外兼用的引入光纜或下桿光纜，它們既能耐室外低溫和紫外線輻射、又能阻燃和便于彎曲布線。光纜采用pv緊套光纖、吸水膨脹粉干式阻水和低煙無鹵阻燃護(hù)套。 通信的急劇，局內(nèi)光纜布線的芯數(shù)將數(shù)倍，減小尾纜的直徑，以便在有限的機(jī)房空間內(nèi)布放更多的終端模塊，就顯得要。據(jù)國外

15、報道，機(jī)房內(nèi)的要求，已開發(fā)了兩種微型光纜，的外徑接近普通緊套光纖外徑，為1；另的外徑與普通的涂覆光纖一樣，為0.25。外徑1的光纜（見圖3），其結(jié)構(gòu)與常規(guī)單芯光纜相似，采用0.5直徑的uv固化的二次涂覆光纖、芳綸紗和聚酰胺護(hù)套。外徑0.25的光纜，第結(jié)構(gòu)與常規(guī)的緊套光纖相似，采用涂覆光纖和由uv固化樹脂涂覆的構(gòu)件組成的外套（見圖4a）；另采用涂覆光纖和由的12根層絞鋼絲與uv固化樹脂組成的外套（見圖4b）。據(jù)報道，還開發(fā)了單芯矩形軟線和由軟線構(gòu)成的8芯軟線（見圖5）。8芯軟線由8根單芯軟線并列再加上總護(hù)套構(gòu)成，又可地再分成8根單芯軟線。 5 電力線路中的通信光纜 光纖是介電質(zhì)，光纜也可作成全介

16、質(zhì)，完全無金屬。的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu)：即全介質(zhì)自承式（adss）結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。 adss光纜因其可以單獨布放，范圍廣，在當(dāng)前我國電力輸電系統(tǒng)改造中了的應(yīng)用。國內(nèi)已能生產(chǎn)多種adss光纜市場需要。但在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能，例如大志數(shù)光纜結(jié)構(gòu)、光纜蠕變和耐電弧性能等，還有待。adss光纜在國內(nèi)的近期需求量，是的熱門產(chǎn)品。 纏繞式光纜通常芯數(shù)較少，因其布放方法需要工具，麻煩，在我國似無需求和生產(chǎn)。據(jù)國外報道，纏繞式光纜在大芯數(shù)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的耐熱性都有新的。 在高壓電力線路同桿路敷設(shè)的另一類光纜是光纖架空復(fù)合地線（pg）。它把光纖電力線路的保護(hù)地線中，既用于通信，又作保護(hù)地線。光纜往往在新建地線和更換舊地線時才采用。國內(nèi)已能生產(chǎn)這類產(chǎn)品，但在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能也還有待。在pg中采用金屬管作松套管，除了有利于防上光纖氫損之外，還可的中心管中的光纖余長，光纜強(qiáng)度，容許的短胳電流和減小低溫附加衰減。 6 汽車用光纜 汽車的對機(jī)的綜合監(jiān)視、汽車診斷、智能信息系統(tǒng)、光電顯示和性、安全性的需要，光纖的應(yīng)用已開始汽車之中。據(jù)國外