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微型光缆应对大密度布网挑战

2019-10-10 10:29:44 | 来源: 凉菜

更小、更快、更优——这是多年来光缆的发展趋势。随着色散补偿技术的发明以及人们对提高光纤可靠性等问题的关注,“更快、更优”无疑是20世纪90年代所倡导的目标。近年来,业界一直致力于减小光纤网络的占用空间。可以说在2005年左右随着光纤供应商开发出小弯曲半径(RBR)光纤,朝着更小光缆和硬件发展的趋势就已开始出现。这些新的光波导管设计出现后不久,人们便制订了国际标准对其进行规范,即ITUG657。随后,由于光纤对宏观弯曲和微观弯曲的容限逐渐增大,这些可以“打成结”的光纤开始允许实现尺寸更小的光缆设计。

微型光缆是接入网中关键的组成元素,其作用与普通光缆一样,就是传输信息。微型光缆的光学传输指标与普通光缆相同,由于其外径比普通光缆小,所以简称为微缆。

微型光缆可以通过气吹安装技术,不用开挖路面安装在微小的管道中,也可以安装在已有光缆的管道中,节省管道资源,满足网络的实时扩容需求。其主要优点有:与传统层绞式光缆相比,同芯数的微缆成缆的材料用量及加工费用大大降低;结构尺寸较小,线质量小,耐候性好,光缆可以利旧重复使用;弯曲性能好,在正常工作状态下微型光缆具有较好的抗侧压能力;适宜于架空和管道敷设,架空敷设时可以使用小一个规格的加强钢绳,管道敷设时可节省现有的管道资源。

宏观弯曲是一种容易理解的简单现象。ITUG657针对宏观弯曲性能规定了特殊弯曲半径处的特殊光损耗规范。然而,有些说法认为微弯性能得到增强缘于小弯曲半径的主要特性可实现尺寸更小、性能更佳的布线。用于实际分析宏弯与微弯之间差异的一种方法是,想象将一根光纤缠绕在你的手指上,测量光纤损耗(宏弯),将光纤按在一张砂纸上并测量相应的损耗(微弯损耗),然后比较两者之间的差异。

在这两种情况下,导致信号损耗的根本光学现象有着非常大的区别。当光缆暴露在低温环境中时,光缆中的材料将趋向于收缩,顺沿着光纤施加作用力,这种作用力会引起光缆内光纤的微弯。小弯曲半径光纤的微弯容限得到提高无疑可帮助光缆承受较大的温度变化。

全球光缆制造商都在利用小弯曲半径光纤的这种特性,他们的“愿望”便是研发出可以像使用铜缆一样使用的光缆——坚固耐用、尺寸小、实用,任何人都可以轻松操作,而且不会损坏光纤。为达此目标,人们还对制造光缆过程中使用的材料进行了创新。小弯曲半径光纤的弯曲性能得到提升,促进了新材料和新制造技术在光缆制造中的使用,从而使光缆尺寸更小、重量更轻。这些难题一起得到解决,便可以制造出尺寸更小、弹性更大的新一代光缆。

除了能够在相同空间中安装更多光缆这一明显的好处之外,因为光缆占用的管道空间更少了,光缆尺寸更小还可以加快空气流动。随着有源电子元件供应商尝试小型化及合并电子机柜,这种优势的重要性将会更加明显。在此类电子机柜中,热量逐渐成为一个重要问题。通常人们会考虑铜缆沿线的气流(铜缆本身会产生热量),但随着设备机柜变得更小、更热,气流的各个方面都变得十分重要。

这种现象现在可能没有那么明显,但是圆形光缆的直径每减少一点,光缆占用的空间(圆形的面积)会相应地减小很多。因此,光缆直径稍有减小就意味着占用空间的大大缩小。举例来说,将典型的2.0mm光缆与直径为1.2mm的光缆相比较,虽然后者直径并没有减小一半,但在相同空间(1平方英寸)内可安装的推荐光缆数量几乎是前者的3倍之多。即使将直径为1.6mm的光缆与直径为1.2mm的光缆进行对比,相同空间中可安装的光缆数量后者也是前者的两倍。

如果光缆尺寸可以减小,那么光网络硬件尺寸也可以减小。期待在不久的将来,我们可以看到比以前任何时候都更小的光网络硬件,这样就可以实现密度更大、更加合理的布线管理,同时保证网络的可靠性。

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