汪　巖

【摘 要】本文綜述了光纖光纜技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)和趨勢(shì),并提出一些思考問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】光纖 光纜 技術(shù) 發(fā)展

一、光纖技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

1.網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求

(1)擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量。目前,單一波長(zhǎng)的傳輸容量已達(dá)到40 Gbit/s,并進(jìn)行160 Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對(duì)光纖的PMD提出一定要求。(2)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸。無(wú)中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想,目前一些公司已采用色散齊理技術(shù),實(shí)現(xiàn)2000-5000km的無(wú)電中繼傳輸;有的采用拉曼光放大技術(shù),更大地延長(zhǎng)光傳輸距離。(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用。目前運(yùn)用32×2.5Gbit/s DWDM系統(tǒng),該系統(tǒng)對(duì)光纖的非線性指標(biāo)提出了更高要求;ITU-T對(duì)光纖的非線性屬性及測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)已完成,對(duì)光纖的有效面積提出相應(yīng)指標(biāo),對(duì)G.655光纖的非線性特性會(huì)有改善。

2.新型光纖產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)

(1)用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖。康寧公司推出的Pure Mode PM系列新型光纖,利用了偏振傳輸和復(fù)合包層,用于10 Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中,很適合于拉曼放大器的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。Alcatel cable推出的Teralight Ultra光纖,已有傳輸100km長(zhǎng)度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2 Tbit/s的記錄。一些公司開(kāi)發(fā)負(fù)色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標(biāo)的要求,簡(jiǎn)化了色散補(bǔ)償方案,在長(zhǎng)距離無(wú)再生傳輸和海底光纜長(zhǎng)距離通信中效果很好。

(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖。在城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中,要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備、降低成本和非波分復(fù)用技術(shù)應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360-1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴(kuò)展,使CWDM系統(tǒng)被優(yōu)化,增大了傳輸信道、增長(zhǎng)了傳輸距離。一些城域網(wǎng)設(shè)計(jì),要求光纖的水峰低和具有負(fù)色散值,可抵消光源光器件的正色散,可組合運(yùn)用這種負(fù)色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖,利用它來(lái)做色散補(bǔ)償,避免色散補(bǔ)償設(shè)計(jì),節(jié)約成本。

(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖。隨著局域網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的高速發(fā)展,大量綜合布線系統(tǒng)采用多模光纖代替數(shù)字電纜,多模光纖市場(chǎng)份額逐漸加大。選用多模光纖,是因?yàn)榫钟蚓W(wǎng)傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50%-100%,但它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管,價(jià)格比激光管便宜,且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑,易連接與耦合,相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn),因局域網(wǎng)發(fā)展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接困難一些。針對(duì)此問(wèn)題,有的公司進(jìn)行了改進(jìn),研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區(qū)別于傳統(tǒng)的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,將帶寬的正態(tài)分布進(jìn)行了調(diào)整,以配合850nm和1300nm兩個(gè)窗口的運(yùn)用。

3.光纜技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)

(1)光纜結(jié)構(gòu)使用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有明確的光纖類型選擇,如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖等,這決定了大范圍內(nèi)光纜光纖傳輸特性的要求,具體運(yùn)用的條件,還有可依據(jù)的細(xì)分的標(biāo)準(zhǔn)及指標(biāo)。(2)光纜結(jié)構(gòu)除考慮光纜使用環(huán)境條件外,與其施工和維護(hù)方法有關(guān),必須統(tǒng)一考慮,配套設(shè)計(jì)。(3)光纜新材料的出現(xiàn),促進(jìn)了光纜結(jié)構(gòu)改進(jìn),如干式阻水料、納米材料、“干纜芯”式、生態(tài)光纜、海底和淺水光纜、微型光纜、全介質(zhì)自承式光纜、架空地線光纜等的采用,使光纜性能有明顯改進(jìn)。

二、光纖光纜技術(shù)發(fā)展值得思考的問(wèn)題

1.積極創(chuàng)新開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)。1997年以來(lái),國(guó)內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件,自主申請(qǐng)的有9件。作為世界第二光纜大國(guó),應(yīng)該把開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù),作為工作的重中之重,爭(zhēng)取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。

2.開(kāi)發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品。光纜的結(jié)構(gòu)依賴于使用的環(huán)境條件和施工的具體要求,今后,光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開(kāi),新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)會(huì)基于,如微型光纜、吹入或漂浮安裝,及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù),有一系列新的變化,充分利用有限的敷設(shè)空間。目前我國(guó)創(chuàng)新的成份太少,在接入網(wǎng)、用戶住地網(wǎng)中,多采用一些國(guó)產(chǎn)的光電纜產(chǎn)品。

3.利用已有設(shè)備和技術(shù),改善HYA市話電纜的相應(yīng)特性,為數(shù)字業(yè)務(wù)提供更好的服務(wù)。對(duì)于已經(jīng)敷設(shè)的銅電纜,只能在現(xiàn)有條件下,利用其特性開(kāi)通數(shù)字新業(yè)務(wù)?，F(xiàn)有的HYA電纜,雖然可開(kāi)通ADSL等一些新業(yè)務(wù),但容量有限,當(dāng)ADSL數(shù)量增大到一定限度后會(huì)出現(xiàn)干擾問(wèn)題,影響以前開(kāi)通的業(yè)務(wù)。因此,對(duì)新敷設(shè)的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標(biāo)要求,為將來(lái)開(kāi)通更多的新業(yè)務(wù)作好準(zhǔn)備。

4.改進(jìn)光纜電纜的施工和維護(hù)方法。為適應(yīng)城市施工的特點(diǎn),國(guó)際上重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術(shù)安裝光纜,對(duì)光纜網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè),保證光纜網(wǎng)絡(luò)不中斷通信維護(hù),需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的元器件、工具和設(shè)備。ITU對(duì)NH開(kāi)發(fā)光纜用浸水傳感器、光纖自動(dòng)測(cè)試時(shí)的光纖選擇器,以及美國(guó)提出的1s告警、3min內(nèi)定位的指標(biāo),及意大利提出的光纖纖芯與光纜護(hù)套指標(biāo),綜合監(jiān)測(cè)等方案都十分重視。為保證光纜網(wǎng)絡(luò)工作的可靠性,在施工和維護(hù)中降低成本、節(jié)省勞力和時(shí)間,推廣新的施工方法,完善光纜網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng),提高光纜網(wǎng)絡(luò)的不中斷維護(hù)水平已勢(shì)在必行。

5.抓住西部大開(kāi)發(fā)的大好機(jī)遇,發(fā)展光纜電纜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。西部大開(kāi)發(fā)是國(guó)家的重大策略,國(guó)家制定了有利的政策,政府對(duì)發(fā)展通信等行業(yè)給予了大力支持。西部是一個(gè)地域復(fù)雜、分布較寬、通信相對(duì)落后的地區(qū)。經(jīng)濟(jì)大發(fā)展,通信要先行,需要一些與之相適應(yīng)的光纖光纜及通信電纜的先進(jìn)產(chǎn)品來(lái)配合發(fā)展的需求。因此,符合條件的產(chǎn)品會(huì)大有市場(chǎng)。西電東送、西氣東輸?shù)却笮凸こ绦枰罅康?、高質(zhì)量的ADSS、OPGW等型式的光纜及各種電纜相配套。光纖光纜和通信電纜的各種技術(shù)、產(chǎn)品及成果,都會(huì)在西部開(kāi)發(fā)中得到發(fā)揮。同時(shí)西部現(xiàn)代化建設(shè),對(duì)產(chǎn)品提出了許多新的難題,光纖光纜和電纜行業(yè)也會(huì)得到更好的改造和創(chuàng)新的機(jī)會(huì),促進(jìn)自身技術(shù)水平的提升和發(fā)展。