光纖光纜通信技術(shù)應(yīng)用研究探討

1、光纖光纜通信技術(shù)應(yīng)用研究探討摘要:文章表明了光纜技術(shù)的發(fā)展階段及特點(diǎn)，介紹了光纖通信和光纜通信等近年來(lái)興起的新技術(shù)，以及未來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展方向。然后分析我國(guó)的光纖光纜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和面臨的問(wèn)題，并對(duì)我國(guó)的光纖光纜產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展提出倡議。關(guān)鍵字：光纖光纜通訊技術(shù)應(yīng)用研究引言光纜通信在我國(guó)已有20多年的使用歷史，這段歷史也就是光通信技術(shù)的發(fā)展史和光纖光纜的發(fā)展史。而有關(guān)專家預(yù)言，下一代網(wǎng)絡(luò)要到達(dá)三個(gè)世界，即效勞層面上的世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無(wú)線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量，這非光纖網(wǎng)莫屬，通訊技術(shù)發(fā)展對(duì)光纖提出了新的要求：擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量，實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸，

2、適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用。這就對(duì)我國(guó)光纖光纜通信技術(shù)的發(fā)展提出了新的倡議。1.新型光纖光纜的發(fā)展不同的場(chǎng)合和不同的要求造成了光纜的多結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)，新的光纜結(jié)構(gòu)以及在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上不斷改良的各種結(jié)構(gòu)也在不斷涌現(xiàn)，出現(xiàn)了如下一些類型：a)"干纜芯"式光纜：這種纜的阻水功能主要靠阻水帶、阻水紗和涂層組合來(lái)完成，其防水性能、滲水性能都與傳統(tǒng)的光纜相同，但它具有生產(chǎn)、運(yùn)輸、施工和維護(hù)上的一些優(yōu)點(diǎn)。b)生態(tài)光纜：由于環(huán)境因素正日益受到重視，對(duì)通信外部設(shè)備，特別是光纜產(chǎn)品規(guī)定這樣的指標(biāo)已提到日程上來(lái)，如果不在材料和工藝高低功夫就難以到達(dá)環(huán)保的要求。目前已開發(fā)了含有阻燃添加劑的聚酞胺化合物，以

3、及無(wú)鹵性阻燃塑料等。c)海底光纜：海底光纜近年來(lái)有很快的發(fā)展，它要求長(zhǎng)距離、低衰減的傳輸，而且要適應(yīng)海底的環(huán)境，反抗水壓、抗氣損、抗拉伸、抗沖擊的要求都特別嚴(yán)格。d)淺水光纜：淺水光纜是區(qū)別于海底光纜而提出來(lái)的另一類結(jié)構(gòu)的水下光纜，適合于在海岸邊上、淺水中安裝，無(wú)需中繼、通信距離比擬短的水下(如島嶼問(wèn)、沿海岸邊上的城市)敷設(shè)使用。e)微型光纜：這種微型光纜和自動(dòng)安裝的方式是未來(lái)接入網(wǎng)，特別是用戶駐地網(wǎng)絡(luò)中綜合布線系統(tǒng)很有潛力的一種方式，如在智能建筑中運(yùn)用的智能管道中就非常適合這種安裝。f)采用了納米材料的光纜：采用納米材料的光纜，利用了納米材料所具有的許多優(yōu)異性能，對(duì)光纜的抗機(jī)械沖擊性能、阻水

4、、阻氣性都有一定的改善，并可延長(zhǎng)光纜的使用壽命。2.光纖光纜試驗(yàn)辦法2.1單模光纖(G.652)G.652描述了零色散在1310nm附近的單模光纖的幾何、機(jī)械與傳輸屬性。這種為了在1310nm波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)優(yōu)化使用的光纖也能用于其他波長(zhǎng)區(qū)域。在G.652中描述了兩類光纖：所謂的G.652A與B和G.652C與D，前一類具有因0H一引起的衰減峰，而后一類沒(méi)有這種峰。此外，G.695(CWDM的光接口)為了對(duì)CWDM(粗波分復(fù)用)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者給予一些指導(dǎo)。在附錄A中收集了許多G.652光纖在14601625nm范圍內(nèi)的衰減系數(shù)與色度色散值。2.2非零色散位移單模光纖(G.655)G.655描述一種單模

5、光纖的幾何、機(jī)械與傳輸屬性，這種單模光纖在1530nm1565nm的整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的色散絕對(duì)值都大于一個(gè)非零的數(shù)值。這種色散使得在密集波分復(fù)用系統(tǒng)中特別有害的非線性效應(yīng)的增長(zhǎng)有所降低。G.655的最后版本(2008年3月)創(chuàng)立了新一類的光纖(G.655C)，這種光纖具有降低到0.20ps•km的PMD鏈路設(shè)計(jì)值，以適應(yīng)具有更大比特率/距離產(chǎn)品的系統(tǒng)。2.3寬帶傳送用非零色光纖(G.656)G.656已經(jīng)在2008年6月批準(zhǔn)，所以它是關(guān)于光纖的最新倡議書。這個(gè)倡議書描述一種單模光纖。其色散在14601625nm的整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)大于某個(gè)非零值。這種色散減小了在密集波分復(fù)用(DWD

6、M)系統(tǒng)中特別有害的非線性效應(yīng)的增長(zhǎng)。這種光纖在比G.655(15301565nm)更寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)用非零色散來(lái)減小四波混合與交叉相位調(diào)制。3.影響光纖光纜傳輸?shù)闹饕獑?wèn)題微彎與宏彎效應(yīng)會(huì)誘生光損耗的增加。前者是由制造與安裝中的應(yīng)變所產(chǎn)生，也由運(yùn)行中的溫度變化所引起的尺寸改變所產(chǎn)生。宏彎是在光纜制造和安裝之后所產(chǎn)生的光纖的彎曲，這種彎曲大于光纖直徑。因?yàn)楣鈸p耗的增加與光纖的彎曲半徑成反比，宏彎不應(yīng)當(dāng)嚴(yán)重得使光損耗顯著增加。為了減小微彎損耗，把光纖裝到光纜中以及在光纜安裝期間和安裝之后，應(yīng)當(dāng)打消沿光纖軸隨機(jī)施加到光纖上的應(yīng)力。設(shè)計(jì)一根比擬理想的光纜，需要規(guī)定機(jī)械要求與環(huán)境條件。規(guī)定的機(jī)械特性為彎曲

7、、拉伸強(qiáng)度、壓扁與沖擊、扭轉(zhuǎn)。在安裝時(shí)所遇到的動(dòng)態(tài)條件下，光纖可能承受應(yīng)中選擇適當(dāng)?shù)墓饫|加強(qiáng)件和安裝彎曲半徑，使其安裝中的動(dòng)態(tài)應(yīng)變?cè)谝?guī)定的最大允許光纜應(yīng)變之內(nèi)。在光纜安裝后留下的光纖彎曲半徑釜應(yīng)當(dāng)足夠大，不要引入宏彎。應(yīng)特別關(guān)注潮氣的作用和在有潮氣與金屬元素存在時(shí)氫的產(chǎn)生。因?yàn)闅淇梢詽B入二氧化硅玻璃而增加光損耗，倡議光纜中由其部件產(chǎn)生的氫濃度應(yīng)當(dāng)足夠低，來(lái)保證由此產(chǎn)生的光損耗增加的長(zhǎng)期效應(yīng)在可接受的限度內(nèi)。在L27中給出如何估算在光纜中的氫濃度的辦法。通過(guò)動(dòng)態(tài)充氣、仔細(xì)選用吸氫材料和適當(dāng)?shù)墓饫|結(jié)構(gòu)，就可能把壽命期內(nèi)光損耗的增加限制在可以接受的限度之內(nèi)。能夠用不同的材料作為阻擋物來(lái)減少滲水率。如

8、果需要，能夠用重疊縱包的金屬箔來(lái)取得最好的防滲透效果。一個(gè)連續(xù)的金屬阻擋物對(duì)于避免潮氣的滲透是有效的。然而，在無(wú)金屬的光纜中，填充材料對(duì)避免縱向進(jìn)水是有效的，但是不能顯著地妨礙潮氣通過(guò)塑料護(hù)套滲入。4.光纖光纜傳輸?shù)母牧嫁k法為了把光纖準(zhǔn)備好來(lái)做接頭，應(yīng)當(dāng)在清除一次涂層時(shí)不損傷光纖，而且不使用危險(xiǎn)的材料或辦法。應(yīng)當(dāng)考慮到一次涂層的組份(需要時(shí)著色)以及在各種接續(xù)辦法中所用的部分光的注入與檢測(cè)設(shè)備的要求。而且，在應(yīng)用緊的二次涂層的情況下，它應(yīng)當(dāng)為了接續(xù)光纖而容易地除去，它的標(biāo)稱直徑應(yīng)當(dāng)為800-900m，其容差為50m。光纖與二次涂層之間的不同心度應(yīng)不超過(guò)75m。辨認(rèn)光纖的要求能夠用光纖的著色或在

9、纜芯中分配一個(gè)獨(dú)特的位置來(lái)滿足。如果采用著色的辦法，各種顏色應(yīng)當(dāng)能分明地辨認(rèn)，并在光纜的壽命期內(nèi)具有良好的不褪色性能，在有其他材料存在時(shí)也不褪色。纜芯的兩種最常用的結(jié)構(gòu)技術(shù)為骨架及管子結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)都防止從光纜外界給光纖的直接壓力。在前一種中，光纖或光纖帶被放入一根圓柱形棒上的一個(gè)螺旋或SZ(來(lái)回振蕩的節(jié)距絞合法)結(jié)構(gòu)的槽中。骨架通常包含一個(gè)加強(qiáng)件(金屬的或非金屬的)。加強(qiáng)件緊緊地粘在骨架上，以取得溫度穩(wěn)定性并防止在安裝期間施加拉力時(shí)把它們別離開來(lái)。在后一種中，應(yīng)用了絞合在中心加強(qiáng)件周圍的塑料管來(lái)愛(ài)護(hù)與收藏光纖或光纖帶。目前，為了適應(yīng)城市施工的特點(diǎn)，國(guó)際上較重視不挖溝的方式施工光、電纜，采用小地溝或微地溝技術(shù)安裝光纜，同時(shí)對(duì)光纜網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護(hù)。與此相適應(yīng)的是需要開發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備，并且要在體制上作一些改良與之相適應(yīng)。ITU對(duì)NH開發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動(dòng)測(cè)試時(shí)的光纖選擇器以及美國(guó)提出的ls告警、3min內(nèi)定位的指標(biāo)及意大利提出的光纖纖芯與光纜護(hù)套指標(biāo)綜合監(jiān)測(cè)等計(jì)劃都十分重視?，F(xiàn)代化的光網(wǎng)絡(luò)中，這些方式已經(jīng)起到明顯的作用。參考文獻(xiàn)【1】張引發(fā)王宏科鄧大鵬等光纜線路項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)M，電子工業(yè)出版社，2008.8【2】IECTC86/