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光纤专题(五)

2/14/2005来源:光纤通信人气:7225

光纤专题(五)
骨架式非零色散位移光纤带光缆的研制

随着网络技术的飞速发展,通信容量正在快速增长,从而促使波分复用技术不断进步。密集波分复用(DWDM)系统的开通大大增加了光纤通信系统的传输容量。目前,国内传输速率为10 Gbit/s 密集波分复用系统已经投入商用,不远的将来,更高速率的传输系统也会投入应用。在波分复用系统中,为了克服色散对通信距离及速率的限制,必须对光纤进行色散补偿。密集波分复用系统中使用非零色散位移单模光纤(NZ-DSF,G.655),不仅克服了G.652光纤在1550nm 波长的高色散值对传输系统限制的缺点,也消除了G.653光纤在1550nm波长零色散而造成的非线性效应。NZ-DSF光纤的色散值大到足以有效地抑制会引起DWDM串扰的四波混频(FWM)现象,同时又小到足以高速率长距离传输而不需色散补偿。非零色散位移单模光纤不但可用于常规C波段(1530nm~1565nm),而且还可以工作在更长的L波段(1565nm~1620nm),从而满足用户语音、图象、数据等信息组成的DWDM光纤通信网络的传输需求。

在网络建设中,骨架式光纤带光缆以其具有优良的施工性能、全干式结构、大芯数高密集度等特点受到越来越多用户的青睐。骨架式非零色散位移光纤带光缆的研制成功更进一步满足了日益增长的市场需求。

1.光缆结构
试验缆为144芯骨架式非零色散位移光纤带光缆。它采用单根钢丝作加强芯,6个螺旋式骨架槽,每个槽容纳6层4 芯G.655光纤带,阻水带以绕包方式缠绕在骨架上,形成阻水屏障,双面涂覆铝带防潮,外护套为MDPE,厚2mm。

2.G.655光纤带的制造
在选用光纤时我们选择目前市场已被广泛商用的G.655光纤,它在C波段(1530nm~1565nm)的色散值为2.6~6.0ps/nm/km,在L波段(1565nm~1620nm)的色散值为4.0~8.6 ps/nm/km,色散斜率≤0.09ps/nm2·km,模场直径为8.4±0.6nm。 大家都知道G.655光纤对外界应力特别敏感,因而在生产过程中无论是宏弯还是微弯都会使光纤带中G.655光纤的衰减增加,经过多次试验发现严格控制着色光纤的表面质量、成带时树脂的表面张力以及光纤带在收线盘上的排线情况等几个共同因素,才能生产出合格的G.655光纤带。

3.骨架式G.655光纤带光缆的性能
(1)光缆中G.655光纤的光学性能。
实验缆中光纤1550nm 波长衰减采用OTDR测试。图2给出了试验缆每个工艺过程光纤的衰减情况。每个工艺过程光纤衰减普遍都比较低,且最大值不超过0.25dB/km,几乎没有什么附加衰减。骨架式光纤带光缆在300芯以下通常采用4芯光纤带,4 芯光纤带宽度大约1.1mm ;而其它结构的光纤带光缆所用光纤带为12芯光纤带,12芯光纤带宽度大约是4芯光纤带宽度的3倍,由于光纤带愈宽在缆中每根光纤的受力状态差别越大,这对于对应力敏感的G.655光纤来说非常不利,四芯光纤带正好避开了这个不利因素,因此四芯带结构骨架式光纤带光缆特别适用于G.655光纤带光缆。

2温度循环性能。实验光缆从-30℃到+70℃的循环过程及衰退减变化情况。在温度循环过程中每根光纤的衰减采用OTDR测试1550 nm波长的衰减,可以看出,最大衰减变化不超过0 .06dB/km。 

3偏振模色散(PMD)。PMD值对长距离DWDM网络的影响越来越重要,在高速通信系统中PMD值的影响相对比较突出。根据ITU-T建议对n×10Gbit/s的传输系统PMD链路设计值应小于0.5ps/。在实际生产中光纤PMD值的变化与光缆的结构有一定的关系,在成缆过程中通过精确控制光纤带在缆中的余长,使光纤带在骨架槽中处于一种自由状态,减少外界应力对光纤的影响,从而保证缆中光纤PMD值满足传输要求。试验光缆在常温下的PMD值。 

4G.655光纤的接续。为了减少施工费用,光纤带的接续性能必须满足规定的标准,这是光纤带光缆生产过程中必须考虑的问题,过高的接续损耗不能满足网络建设需要。G.652四芯光纤带的接续成功率明显高于12芯光纤带,并且对单根光纤来说G.655光纤的接续性能比G.652光纤稍差,因此4芯G.655光纤带与12芯G.655光纤带相比这种接续优势更加明显。我们通过试验得出4芯G.655光纤带的接续损耗如表2所示,从中可以看出在网络建设中4芯G.655光纤带接续性能完全满足施工要求。

5光缆的阻水性能。骨架式光纤带光缆采用阻水带阻水,按照国家标准,单芯加强芯光缆采用L型渗水装置作渗水试验,水柱高1m,样品长度为3m,24小时无水渗漏为合格。在所生产的试验缆中,渗水长度只有1.5m,完全符合国家标准,与其它结构的光缆具有相同的阻水性能。

6光缆的其它机械性能。光缆具有合格的机械性能是光缆施工的基本要求。根据YD/T 981.1-1998《接入网用光纤带光缆标准》规定的测试方法测试此结构骨架式G.655光纤带光缆的各项机械性能,测试结果如表3所示,各项性能指标匀满足标准要求。

骨架式G.655 光纤带光缆主要是为了适用于长距离高速率的传输网。这种4芯带结构的骨架式G.655光纤带光缆具有较低的偏振模色散(PMD)、较小的传输衰减和良好的温度、机械性能,且光纤带的标准接续损耗比较低,此结构光缆完全满足高速率传输系统的需要。