对光纤光缆技术发展的思考

　　【摘 要】本文综述了光纤光缆技术发展的特点和趋势,并提出一些思考问题。
　　【关键词】光纤 光缆 技术 发展
　　
　　一、光纤技术发展的特点
　　
　　1.网络的发展对光纤提出新的要求
　　(1)扩大单一波长的传输容量。目前,单一波长的传输容量已达到40 Gbit/s,并进行160 Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD提出一定要求。(2)实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想,目前一些公司已采用色散齐理技术,实现2000-5000km的无电中继传输;有的采用拉曼光放大技术,更大地延长光传输距离。(3)适应DWDM技术的运用。目前运用32×2.5Gbit/s DWDM系统,该系统对光纤的非线性指标提出了更高要求;ITU-T对光纤的非线性属性及测试方法的标准(G.650.2)已完成,对光纤的有效面积提出相应指标,对G.655光纤的非线性特性会有改善。
　　2.新型光纤产品的不断出现
　　(1)用于长途通信的新型大容量长距离光纤。康宁公司推出的Pure Mode PM系列新型光纤,利用了偏振传输和复合包层,用于10 Gbit/s以上的DWDM系统中,很适合于拉曼放大器的开发与应用。Alcatel cable推出的Teralight Ultra光纤,已有传输100km长度以上单信道40Gbit/s、总容量10.2 Tbit/s的记录。一些公司开发负色散大有效面积的光纤,提高了非线性指标的要求,简化了色散补偿方案,在长距离无再生传输和海底光缆长距离通信中效果很好。
　　(2)用于城域网通信的新型低水峰光纤。在城域网设计中,要考虑简化设备、降低成本和非波分复用技术应用的可能性。低水峰光纤在1360-1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被优化,增大了传输信道、增长了传输距离。一些城域网设计,要求光纤的水峰低和具有负色散值,可抵消光源光器件的正色散,可组合运用这种负色散光纤与G.652光纤或G.655标准光纤,利用它来做色散补偿,避免色散补偿设计,节约成本。
　　(3)用于局域网的新型多模光纤。随着局域网、用户住地网的高速发展,大量综合布线系统采用多模光纤代替数字电缆,多模光纤市场份额逐渐加大。选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%-100%,但它所配套的光器件可选用发光二极管,价格比激光管便宜,且多模光纤有较大的芯径与数值孔径,易连接与耦合,相应的连接器、耦合器等元器件价格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纤标准,因局域网发展的需要,它仍然得到了广泛使用。而ITU-T推荐的G.651光纤,即50/125μm的标准型多模光纤,其芯径较小、耦合与连接困难一些。针对此问题,有的公司进行了改进,研制出新型的5O/125μm光纤渐变型(G1)光纤,区别于传统的50/125μm光纤纤芯的梯度折射率分布,将带宽的正态分布进行了调整,以配合850nm和1300nm两个窗口的运用。
　　3.光缆技术发展的特点
　　(1)光缆结构使用网络环境有明确的光纤类型选择,如干线网光纤、城域网光纤等,这决定了大范围内光缆光纤传输特性的要求,具体运用的条件,还有可依据的细分的标准及指标。(2)光缆结构除考虑光缆使用环境条件外,与其施工和维护方法有关,必须统一考虑,配套设计。(3)光缆新材料的出现,促进了光缆结构改进,如干式阻水料、纳米材料、“干缆芯”式、生态光缆、海底和浅水光缆、微型光缆、全介质自承式光缆、架空地线光缆等的采用,使光缆性能有明显改进。
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二、光纤光缆技术发展值得思考的问题
　　
　　1.积极创新开发具有自主知识产权的新技术。1997年以来,国内光通信核心技术专利是90件,自主申请的有9件。作为世界第二光缆大国,应该把开发具有自主知识产权的技术,作为工作的重中之重,争取创造更多的光纤光缆专利。
　　2.开发具有先进技术水平、与使用环境、施工技术相配套的新产品。光缆的结构依赖于使用的环境条件和施工的具体要求,今后,光缆建设的重点将会随着接入网、用户住地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术会基于,如微型光缆、吹入或漂浮安装,及迷你型微管或小管系统的全套技术,有一系列新的变化,充分利用有限的敷设空间。目前我国创新的成份太少,在接入网、用户住地网中,多采用一些国产的光电缆产品。
　　3.利用已有设备和技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务。对于已经敷设的铜电缆,只能在现有条件下,利用其特性开通数字新业务。现有的HYA电缆,虽然可开通ADSL等一些新业务,但容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后会出现干扰问题,影响以前开通的业务。因此,对新敷设的铜电缆,希望能提出一些新的宽带指标要求,为将来开通更多的新业务作好准备。
　　4.改进光缆电缆的施工和维护方法。为适应城市施工的特点,国际上重视不挖沟的方式施工光、电缆,采用小地沟或微地沟技术安装光缆,对光缆网进行自动监测,保证光缆网络不中断通信维护,需要开发相应的元器件、工具和设备。ITU对NH开发光缆用浸水传感器、光纤自动测试时的光纤选择器,以及美国提出的1s告警、3min内定位的指标,及意大利提出的光纤纤芯与光缆护套指标,综合监测等方案都十分重视。为保证光缆网络工作的可靠性,在施工和维护中降低成本、节省劳力和时间,推广新的施工方法,完善光缆网络的自动监测维护系统,提高光缆网络的不中断维护水平已势在必行。
　　5.抓住西部大开发的大好机遇,发展光缆电缆技术和产业。西部大开发是国家的重大策略,国家制定了有利的政策,政府对发展通信等行业给予了大力支持。西部是一个地域复杂、分布较宽、通信相对落后的地区。经济大发展,通信要先行,需要一些与之相适应的光纤光缆及通信电缆的先进产品来配合发展的需求。因此,符合条件的产品会大有市场。西电东送、西气东输等大型工程需要大量的、高质量的ADSS、OPGW等型式的光缆及各种电缆相配套。光纤光缆和通信电缆的各种技术、产品及成果,都会在西部开发中得到发挥。同时西部现代化建设,对产品提出了许多新的难题,光纤光缆和电缆行业也会得到更好的改造和创新的机会,促进自身技术水平的提升和发展。
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