光纤带光缆的发展动向.docVIP

光纤带光缆的发展动向 1 引言 自从20多年前低损耗光纤进入实用以来，在长途线路和市内局间中继线路上已普遍使用光缆。1993年美国政府提出要初步建成“信息高速公路”之后，许多国家都纷纷提出要在2015年前建成“信息高速公路”。从现在的以模拟电话为主的网络转向未来的宽带综合业务通信网必须实现接入网中用户环路的光缆化。用户环路的光缆化是在建设“信息高速公路”中投资最大而任务最艰巨的一环。因而，设计与制造性能良好、成本低廉和使用方便的用户环路用光缆是至关重要的。 未来的用户环路的构成有多种可能的形式，可以是有源的，也可以是无源的；可以是星形的，也可以是环形的。最后一个光缆节点离用户的距离也不同，光缆可以直接通到用户，也可以只到大楼、街边或小区。图1示出用户环路的一般结构。这里不作详细讨论。但是无论采用何种具体的网络结构，对光缆来说，用户环路中的光缆最主要的特点是大芯数。所以，提高光缆中光纤的集装密度和缆中光纤的接续速度是要考虑的两个重要因素。为了解决这两个问题，先把若干根光纤组成光纤带后再装入缆中是一种有效的措施。 光纤带的研究开始于1977年，而随着光纤进入用户环路而得到了加速。日本是首先主张光纤到户(FTTH)的国家，80年代后期就加速开展光纤带光缆(带状光缆)的研究和开发，最近又提出要提前于2010年实现光纤到户。所以在光纤带光缆的开发中包括大到数千芯的光缆。然而，北美和欧洲的大部分国家则提出首先实现光纤到大楼(FTTB)、光纤到街边(FTTC)或光纤到小区(FTTZ)，所以把重点放在开发1000芯以下的光缆上。这种方案可能更适合于我国的国情。在本文中也将重点讨论这些光缆。在用户环路中，除了在馈线部分需用大芯数的光缆外，在配线部分(如图1所示)还需要芯数比较小的光缆。这些光缆也能利用光纤带的某些优点而采用光纤带。此外，在高压输电线的架空地线中加入光纤带单元来代替单纤单元也是光纤带的一个重要用途。本文也将对光纤带的这些用途作简单的介绍。 图1 用户环路的一般结构 2 光纤带 在光缆中采用光纤带代替单纤有以下几点好处： (1)提高光缆中光纤的集装密度，也就是说在给定外径的光缆中能容纳更多的光纤。这不但节约了光缆成本而且也节省了管道。 (2)光纤带中的光纤可以进行集体接续，大大缩短接续时间。对于在用户环路中的光缆，由于接头的数目大大多于长途光缆，这点好处尤为重要。 (3)光纤带的应用使光缆中的光纤容易识别，并使光缆接头盒中盘留的光纤能排列整齐而便于维护。 (4)使光缆附件(例如接头盒)的尺寸缩小而降低成本。 2.1 光纤带的结构 光纤带有两种基本结构，即包封式和粘边式。图2示出它们的剖面。 图2 光纤带的结构 在包封式光纤带内，每根光纤的四周均被包封用的涂料所包围；在粘边式光纤带内，只有光纤的相邻两侧有涂料粘结。表1列出IEC 794-3(1994)中关于光纤带几何尺寸的规定。表中所用各种尺寸的符号在图3中说明。表2和表3分别列出国外和国内几个制造厂所生产的光纤带的尺寸的例子。从这几张表中可见，IEC的规定很宽松。各国所生产的光纤带的尺寸一般都小于IEC的规定。似乎有多采用薄包封层光纤带的趋向。 图3 说明光纤带几何尺寸的剖面图 表1 IEC794-3(1994)关于光纤带尺寸的规定m) 光纤带中光纤数宽度w厚度t光纤水平间隔光纤平整度p 相邻d两侧b 2 700 480 280 280 - 4 1220 480 280 835 50 6 1770 480 280 1385 50* 8 2300 480 300 1920 50* 10 2850 480 300 2450 50* 12 3400 480 300 2950 50* 注：暂定值 表2 国外制造厂光纤带尺寸的例子(m) 光纤带内光纤数目制造厂A制造厂B包封式 粘边式 厚涂层包封式 薄涂层包封式 平整度 宽度w 厚度t 宽度w 厚度t 宽度w 厚度t 宽度w 厚度t p 4 1120 380 1020 300 ≤1220 400±40 ≤1220 320±20 ≤30 6 1630 380 1530 300 ≤1760 400±40 ≤1760 320±20 ≤30 8 2140 380 2040 300 ≤2300 400±40 ≤2300 320±20 ≤30 12 3160 380 3060 300 ≤3320 320±20 ≤30 表3 国内制造厂光纤带尺寸的例子(m) 光纤带内光纤数目 制造厂C 制造厂D 双涂层包封式 单涂层包封式 包封式 粘边式 平整度 宽度w 厚度t 宽度w 厚度t 宽度w 厚度t 宽度w 厚度t p 2 610 350 570 300 4 1120 350 108