光纤在应用中的问题探讨
作者：江苏通光电子线缆股份有限公司时间：2016-08-10 我要发布
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摘要：本文简要介绍了 G.655 光纤在光缆的应用中所出现的问题与读者共同探讨，其问题进行分析，以供读者参考。主要反映在工程光纤接续中的接头损耗普遍比 G.652 光纤大，本文简要对接头损耗大的原因进行分析，以供读者参考。 |
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| 关键词：模场直径 折射率 熔接损耗 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0.前言 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ADSS 光缆和 OPGW 光缆作为电力通信的特种产品已得到广泛的应用。随着电力通信业务量的增加和对通信技术要求的不断提高，在通信系统中G.652光纤和G.655光纤的同线路运35% ，而且G.655光纤的使用比例还将有所上升。用已相当普遍。在光缆的光纤总芯数中 G.652 光纤和 G.655 光纤的应用比例分别约65%和G.655光纤的应用比例分别约65%和35% ，而且G.655光纤的使用比例还将有所上升。 |
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| 1. 部分光纤公司G.655(非零色散单模)光纤的主要技术参数 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 表1例举了具有代表性的光纤公司所生2ú的G.655光纤光纤主要参数. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 从表1可以看出，各家公司G.655光纤的模场直径相差较大，因此在使用G.655光纤时，对模场直径的匹配尤为重要。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. 在光缆接续工程中对光纤接续损耗影响的因素 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 在光缆接续工程中，普遍存在一个问题就是G.655光纤比 G.652光纤的接续难度大，同时接续损耗也容易大。笔者考虑主要有以下几个方面原因。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| （1）光纤融接机的熔接参数 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 与G.652光纤相比，由于G.655光纤的折射率分布不同，其化学组成也有所差异，而在工程中对光纤进行接续时，光纤融接机的熔接参数基本设置在以G.652光纤为依据的熔接参数。因此，在同时熔接G.652光纤和G.655光纤时，G.655光纤的熔接损耗往往比G.652的熔接损耗要大的多。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| （2）光纤折射率分布不同 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 对于G.652光纤而言，其传输光信号的折射率部分是较平坦的，熔接的损耗就较小，而G.655光纤，其传输光信号的折射率部分是有凹馅的，在光纤熔接时损耗就偏大。图1是G.652光纤和G.655光纤的折射率分布图。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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G.655 光纤的折射率 |
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| 从G.652光纤和G.655光纤的折射率分布可以看出，G.652光纤的折射率面成平坦型，在光纤熔接时，熔接的端面面积较大，所以熔接容易并且熔接损耗较小。而G.655光纤的折射率面成锥行或梯形，在光纤熔接时，熔接的端面面积较小，因此熔接难度增加，熔接损耗较大并且熔接的重复稳定性较差。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| （3）光纤模场直径的偏差 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 光纤的模场直径偏差大小对光纤的熔接损耗影响较大，光缆生产商在光缆生产时，对光纤的模场直径要进行匹配选择，以减少模场直径的偏差对光纤熔接带来的影响。对于G.655光纤而言，由于同一生产商在不同时期的不同生产批次也会带来光纤熔接损耗的影响。因此，G.655光纤的模场直径偏差所产生的熔接损耗要比G.652光纤大的多。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 对同一光纤公司的同批次的G.655光纤进行熔接，熔接损耗的分布见图2。结果表明，其熔接损耗的主要分布在0.05~0.07dB/个的范围内。因此，对于G.655光纤而言，客观地说所能达到的接头损耗在0.05~0.07dB/个的范围内，要求G.655光纤的接头损耗≤0.05 dB/个以下是难以实现的。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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图 2 同一厂家同一批次 G.655 光纤熔接损耗分布 |
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| 对同一光纤公司的不同批次的G.655光纤进行熔接，图3的熔接状态标明，其熔接损耗主要分布在0.08-0.12dB/个的范围内。因此，对于G.655光纤而言，虽是同一公司的光纤，但由于生产批次的不同，光纤之间的熔接还是存在较大的熔接损耗问题。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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图 3 同一厂家不同批次 G.655 光纤熔接损耗分布 |
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| 对不同光纤公司的G.655光纤进行熔接，图4的熔接状态标明，其熔接损耗的主要分布在0.30~0.60dB/个的范围内。因此，对于G.655光纤而言，不同公司的光纤是不应在一条上使用。但由于在某一工程中，会有几家公司提供的光缆，这要求按线路段采用不同公司的线路上混合使用，特别是各公司G.655光纤的模场直径相差悬殊时，绝对不可在同一条线路光缆，以解决不同公司的G.655光纤不匹配而产生光纤熔接损耗大的问题。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 3．光缆中光纤余长的影响 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 依据通信系统的需求，光缆中将含有G.652光纤和G.655光纤。由于G.652光纤和G.655光纤的模场直径不同，光缆中二种光纤的余长也应不同。但以往人们往往认为，光缆的光纤余长要大，这样的光缆安全。其实这种认为并不全面，对于G.652光纤而言，余长范围大一些可能问题不大，但是由于G.655光纤对微弯特性极为敏感，因此余长范围就不应如同G.652光纤，否则G.655光纤的微弯损耗就会出现大的现象。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4．对光缆的光纤损耗值的要求 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 通常而言，使用者都期望光缆的光纤损耗值要小。但是建议使用者应根据具体线路的要求来确定对光缆的光纤损耗值要求。就长线路而言，对光缆的光纤损耗值提出较高要求是合适的，但是对于一些短线路（如50km以内），也往往提出很高的光纤损耗值要求，这种提法就不太合适了。如一短线路工程的光缆，含有G.652光纤和G.655光纤，使用者（或设计者）提出了表2所示的光纤损耗值。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 从表2可以看出此种提法不太合适。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ① 由于线路很短，光纤损耗值没有必要这样低。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 对于G.652光纤而言，光纤损耗值≤0.21dB/km是可以做到的，但对于G.655光纤而言，① 对光纤的损耗值要求应是不同的。光纤损耗值≤0.21dB/km是不太可以做到的。所以对含有G.652光纤和G.655光纤的光缆，对光纤的损耗值要求应是不同的。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. 结论 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| G.655光纤在工程使用中应注意的综上所述几个方面问题，不应将G.655光纤的固有特性与G.652光纤的特性同为一谈，应科学地、客观地分析G.655光纤在实际应用中所碰到的者参考并共同探讨。问题，切合实际地运用好G.655光纤的性能特性，提高电力通信的技术水平。上述内容供读者参考并共同探讨。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 作者简介 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 张建明 通光特种光缆公司总经理 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
