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1、欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！国内外光纤光缆现状及发展趋势分析 光缆通信在我国已有20 多年的使用历史， 这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。 光纤光缆在我国的发展可以分为这样几个阶段： 对光缆可用性的探讨； 取代市内局间中继线的市话电缆和PCM 电缆； 取代有线通信干线上的高频对称电缆和同轴电缆。 这两个取代应该说是完成了； 现正在取代接入网的主干线和配线的市话主干电缆和配线电缆， 并正在进入局域网和室内综合布线系统。目前，光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域，包括邮电通信、广播通信、电力通信和军用通信等领域
2、。 1 光纤 符合 ITU-T 规定的普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展，光中继距离和单一波长信道容量增大 ,光纤的性能还有可能进一步优化，表现在 1550nm 区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合 ITU-T 规定的截止波长位移单模光纤和符合规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。 光纤虽然可以使光纤容量有所增加， 但是，原本期望得到的零色散因为不能抑制四波混频，反而变成了采用波分复用技术的障碍。 为了取得更大的中继距离和通信容量，采用了增大传输光功率和波分复用、密集波分复用技术，此时，传输容量已经相当大的普通单模光纤显得有些性能
3、不足，表现在偏振模色散（PMD）和非线性效应对这些技术应用的限制。在 10Gbs 及更高速率的系统中，偏振模色散可能成为限制系统性能的因素之一。光纤的PMD 通过改善光纤的圆整度和或采用“旋转”光纤的方法得到了改善，符合欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！ITU-T 规定的普通单模光纤的 PMDQ 通常能低于km1/2，这意味着 STM-64 系统的传输距离可以达到大约 400km。光纤的工作波长还可延伸到 1600nm 区。和光纤习惯统称为光纤。 ? 光纤的非线性效应包括受激布里渊散射、受激拉曼散射、自相位调制、互相位调制、 四波
4、混频、 光孤子传输等。 为了增大系统的中继距离而提高发送光功率，当光纤中传输的光强密度超过光纤的阈值时则会表现出非线性效应， 从而限制系统容量和中继距离的进一步增大。 通过色散和光纤有效芯面积对非线性效应影响的研究，国际上开发出满足 ITU-T 规定的非零色散位移单模光纤。利用低色散对四波混频的抑制作用， 使波分复用和密集波分复用技术得以应用， 并且使光纤有可能在第四传输窗口 1600nm 区（1565nm-1620nm）工作。目前，光纤还在发展完善，已有 TrueWave、LEAF、大保实、TeraLight、PureGuide、MetroCor 等品牌问世，它们都力图通过对光纤结构和性能的
5、细微调整， 达到与传输设备的最佳组合，取得最好的经济效益。 ? 为了在一根光纤上开放更多的波分复用信道， 国外开发出一种称为“全波光纤”的单模光纤，它属于 ITU-T 规定的低水吸收峰单模光纤。在二氧化硅系光纤的谱损曲线上，在第二传输窗口 1310nm 区（1280nm-1325nm）和第三传输窗口1550nm 区（1380nm-1565nm）之间的 1383nm 波长附近，通常有一个水吸收峰。通过新的工艺技术突破，全波光纤消除了这个水吸收峰，与普通单模光纤相比，在水峰处的衰减降低了 23， 使有用波长范围增加了 100nm，即打开了第五个传欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有
6、侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！输窗口 1400nm 区（即 1350nm-1450nm 区），使原来分离的两个传输窗口连成一个很宽的大传输窗口，使光纤的工作波长从 1280nm 延伸到 1625nm。 ? 为了提高光缆传输密度，国外开发了一种多芯光纤。据报道，一种四芯光纤的玻璃体部分呈四瓣梅花状， 涂覆层外形为圆形， 其外径与普通单芯光纤相同 （见图 1a）。光纤的折射率分布采用突变型时，光纤的平均衰减在 1310nm 波长上为km；在 1550nm 波长上为km。这种光纤的接头采用硅棒加热可缩套管的方法（见图 1b），其接头损耗的平均值为，标准偏差为。 ? 2 核心网光缆 ?
7、 我国已在干线（包括国家干线、省内干线和区内干线）上全面采用光缆，其中多模光纤已被淘汰，全部采用单模光纤，包括光纤和光纤。光纤虽然在我国曾经采用过，但今后不会再发展。光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量，它在我国的陆地光缆中没有使 ? 用过。 ? 干线光缆中采用分立的光纤，不采用光纤带。 ? 干线光缆主要用于室外，在这些光缆中，曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构，目前已停止使用。当前我国广泛使用的干线光缆有松套层绞式和中心管式欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！两种结构，并且优先采用前者。松套层绞式光缆采用 SZ 绞合结构时的生产
8、效率高，便于中间分线，同时也能使光缆取得良好的拉伸性能和衰减温度特性，目前它已获得广泛采用。 ? 骨架式光缆的设计原理虽然和松套层绞式光缆相似， 但是目前的实际工艺技术难以实现这一设计目标，使光缆拉伸性能难于达到规定的要求。这一点已为国内有关的光缆产品检测所证实， 为此.目前我国的干线网已不再使用骨架式光缆。 ? 在长途线路中， 由于距离长、 分支少， 光缆在系统中所占费用比例相对较高。因此，干线光缆将通过采用光纤和波分复用、密集波分复用技术来扩大容量。光缆本身的基础结构己相对成熟，不会有大的改变。但是，光缆的某些防护结构和性能仍有待开发完善。 例如， 全介质光缆具有众所周知的优良防雷和防强电
9、的性能，但它的直埋结构和防鼠性能始终不尽人意，是值得开发的课题。 ? 据国外报道， 采用玻纤增强塑料圆丝销装结构和外护层中夹入玻璃纱层的结构，或者在护套料中掺杂的驱兽剂微囊，都能取得良好的防鼠效果。 ? 海底光缆所受机械力，特别是拉力的作用，往往比陆地光缆要严峻得多。为此，海底光缆结构适应性的研究，以及光缆加强构件蠕变问题的研究，对确保光纤光缆的安全使用都是很重要的。据报道，针对使用环境条件开发了某些实用产品，例如，8000m 深海用的轻型光缆，2000m 深海、有船只拖挂危险地区用的轻铠光缆，1500m 深海、多岩石、有船只拖挂危险地区用的单铠光缆，400m 深海、欢迎您阅读并下载本文档，本
10、文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！多岩石、多浪、有船只拖挂危险地区用的单铠光缆，200m 深海、多岩石、易磨损和压碎、有船只拖挂危险地区用的专门铠装光缆，以及防鲨鱼用的特殊光缆。 ? 光纤的氢损问题在海底光缆中更加引入关注。据报道，普通单钢丝铠装和双钢丝铠装的光缆，经 8-10 年之后，在 1550nm 波长上可测试到的氢损。在光缆填充物中加入吸氢材料和采用金属密封管作松套管，则没有出现光纤的氢损现象。 ? 3 接入网光缆 ? 接入网中的光缆距离短，分支多，分插频繁，为了增加网的容量，通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中，由于管道内径有限，在增加光纤芯数
11、的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量，是很重要的。 ? 接入网使用普通单模光纤和低水峰单模光纤。 低水峰单模光纤适合于密集波分复用，目前在我国已有少量的使用。 ? 接入网用光缆中广泛采用光纤带型式， 它可使光缆适应芯数大和光纤集装密度高的要求，而且可以通过光纤带整带接续的方式提高光缆接续效率。但是，在小芯数光缆情况下，也直接采用分立的光纤。 ? 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整
12、理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！ 多模光纤虽然不再用于核心网和接入网，但芯径包层直径为125m 的渐变型多模光纤在室内综合布线中仍有较多的应用，今后也可能应用 50125m 渐变型多模光纤。这种情况与综合布线系统的现有技术状况有关，随着单模光纤系统的发送模块、 接收模块和相关设备成本的降低， 本身价廉的单模光纤仍然有可能取代综合布线用的多模光纤。 ? 随着我国 FTTH、FTTC 系统的采用和各种要求的智能大厦的建设，要求越来越多的室内光缆产品投入应用。目前所用的综合布线光缆芯数较小、缆芯不填充油膏、防火性能要求只限于阻燃或不延燃，这些光缆在品种、结构和性能等方面还急需进
13、一步开发、完善和提高。 ? 在布线光缆所用的光纤类型方面，国外正在探索采用多芯光纤，例如前面提到的四芯光纤，这样可使光缆外径小、重量轻、柔软性好。 ? 室内光缆的防火性能应是基本要求之一。传统的 PVC 护套虽具有耐延燃性，但其防潮性能较差，不宜用于室外。据报道，国外已开发了室内室外兼用的引入光缆或下杆光缆， 它们既能耐室外低温和紫外线辐射、 又能阻燃和便于弯曲布线。这种光缆采用 PVC 紧套光纤、吸水膨胀粉干式阻水和低烟无卤阻燃护套。 ? 随着通信业务的急剧增加，局内光缆布线的芯数将增加数倍，减小尾缆的直径， 以便在有限的机房空间内布放更多的终端模块， 就显得很重要。 据国外报道，为了适应机
14、房内的这种要求，已开发了两种微型光缆，一种的外径接近普通紧套欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！光纤外径，为 1mm；另一种的外径与普通的涂覆光纤一样，为 0.25mm。外径 1mm的光缆（见图 3），其结构与常规单芯光缆相似，采用 0.5mm 直径的 UV 固化的二次涂覆光纤、芳纶纱加强和聚酰胺护套。外径 0.25mm 的光缆，第一种结构与常规的紧套光纤相似，采用涂覆光纤和由 UV 固化树脂涂覆的加强构件组成的外套（见图 4a）；另一种采用涂覆光纤和由的 12 根层绞钢丝与 UV 固化树脂组成的外套（见图 4b）。据报道，还开发了
15、一种单芯矩形软线和由这种软线构成的 8芯软线（见图 5）。8 芯软线由 8 根单芯软线并列再加上总护套构成，又可方便地再分成 8 根单芯软线。 ? 5 电力线路中的通信光缆 ? 光纤是介电质，光缆也可作成全介质，完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构：即全介质自承式（ADSS）结构和用于架空地线上的缠绕式结构。 ? ADSS 光缆因其可以单独布放，适应范围广，在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种 ADSS 光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面，例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面，还有待进一步完
16、善。ADSS 光缆在国内的近期需求量较大，是目前的一种热门产品。 ? 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！ 缠绕式光缆通常芯数较少，因其布放方法需要专门工具，比较麻烦，在我国似无需求和生产。 据国外报道， 缠绕式光缆在大芯数结构和结构的耐热性方面都有新的研究。 ? 在高压电力线路同杆路敷设的另一类光缆是光纤架空复合地线（OPGW）。它把光纤放在电力线路的保护地线中，既用于通信，又作保护地线。这种光缆往往在新建地线和更换旧地线时才可能采用。目前国内已能生产这类产品，但在产品结构和性能方面也还有待进一步完善。在 OPGW 中采用金属管作
17、松套管，除了有利于防上光纤发生氢损之外，还可很好的保证中心管中的光纤余长，提高光缆强度，提高容许的短胳电流和减小低温附加衰减。 ? 6 汽车用光缆 ? 由于汽车的对发动机的综合监视、汽车诊断、智能信息系统、光电显示和可靠性、安全性的需要，光纤的应用已开始进入汽车之中。据国外报道，在汽车总线中加入了一种带微型扎纹管的 POF（聚合物光纤）光缆，能用于智能车的导航、无线电收音机、光盘唱机、高保真度系统和无线电话。由于 POF 能够不受干扰地实时工作，从而确保汽车的安全要求。突变型折射率分布 POF 的衰减为 150dBkm， 100m 长度上的数据传输速率为 50Mbs。 如果采用氧化聚甲基丙烯酸甲酯生产的渐变型折射率分布光纤，预期传输衰减可降低到 10dBkm 和数据传输速率5Gbs。 ? 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！ 目前，我国的干线光缆结构已较成熟。接入网光缆、室内光缆和电力线路光缆等都还处于发展中。为了适应光通信的发展需要，我国在光缆结构改进、新材料应用和性能提高等方面都还有进步。
