如何通過減少包層光纖實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)改造？

by stl

對(duì)高帶寬消耗應(yīng)用和電信服務(wù)的需求不斷增長(zhǎng)，推動(dòng)了數(shù)據(jù)流量的指數(shù)增長(zhǎng)。這導(dǎo)致部署了在C波段以100G至800G及更高速率運(yùn)行的超高數(shù)據(jù)速率光傳輸系統(tǒng)，并且C+L光學(xué)器件可用于標(biāo)準(zhǔn)單模光纖。這些進(jìn)步已成功滿足了日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)需求，但代價(jià)是增加了光纖網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性以及相應(yīng)增加的資本和運(yùn)營(yíng)成本。

另一方面，增加光纖電纜中標(biāo)準(zhǔn)250μm直徑光纖的數(shù)量，可以線性提高其容量以滿足數(shù)據(jù)流量要求。但是，這會(huì)導(dǎo)致電纜直徑變得更大，電纜重量也會(huì)顯著增加，這對(duì)在相同管道空間內(nèi)部署以及直線鋪設(shè)部署構(gòu)成了挑戰(zhàn)。因此，研究主要集中在將光纖直徑從250μm減小到180μm，同時(shí)保持125μm直徑的標(biāo)準(zhǔn)包層直徑。此外，可以通過將涂層直徑減小到125/160μm或?qū)鼘又睆綔p小到80/165μm[6,7]來減小光纖直徑。但是，通過將涂層直徑進(jìn)一步減小到180um以下，會(huì)在微彎曲和光纖強(qiáng)度方面帶來巨大挑戰(zhàn)。

因此，光纖直徑減小（<180μm）研究轉(zhuǎn)向減小包層直徑（80μm），與125/250μmSSMF相比，橫截面積減小了59%。

減小包層(RC)光纖的使用為制造小直徑光纖電纜提供了重要的機(jī)會(huì)。這一進(jìn)步可以通過提供更輕、更容易安裝的更小的電纜直徑，極大地改善數(shù)據(jù)中心互連網(wǎng)絡(luò)和城域接入網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。RC光纖可以幫助緩解數(shù)據(jù)中心和城域接入網(wǎng)絡(luò)的空間限制。

本文深入研究RC光纖的世界，探討其潛在的好處和面臨的挑戰(zhàn)，分析設(shè)計(jì)因素、制造考慮因素和網(wǎng)絡(luò)部署的準(zhǔn)備情況。

減包層光纖的優(yōu)點(diǎn)

小型高光纖數(shù)電纜

● 與標(biāo)準(zhǔn)OF電纜相比，在保持相似光纖數(shù)量的同時(shí)減小光纖電纜直徑和重量。

● 在保持標(biāo)準(zhǔn)OFC相同的電纜直徑的情況下，可以增加光纖數(shù)量。

● RC光纖電纜能夠?qū)崿F(xiàn)更長(zhǎng)的傳輸距離，并且接頭更少，與標(biāo)準(zhǔn)OFC相比，鏈路損耗更少。

易于部署

● RC纖維可以在擁擠的管道空間內(nèi)增加纖維計(jì)數(shù)。

● 對(duì)于相同數(shù)量的部署光纖，可以使用更小的微導(dǎo)管電纜。

● RC電纜安裝速度更快，且更容易直線鋪設(shè)。

組件小型化

● RC光纖還瞄準(zhǔn)小型化（SFF）組件市場(chǎng)。

● 組件的小型化有助于節(jié)省空間、降低組件成本，同時(shí)還能在光纖市場(chǎng)創(chuàng)造出全新的應(yīng)用。

材料效率

● 與標(biāo)準(zhǔn)SMF相比，RC光纖中保持相同纖芯玻璃區(qū)域的同時(shí)，包層玻璃材料的比例減少。因此，涂層材料也將顯著減少。

● 由于制造卷筒所需的聚乙烯材料較少，因此減少了卷筒的數(shù)量。

綠色部署

● 與標(biāo)準(zhǔn)SMF相比，RC光纖中保持相同纖芯玻璃區(qū)域的同時(shí)，包層玻璃材料的比例減少。因此，涂層材料也將顯著減少。

● 由于制造卷筒所需的聚乙烯材料較少，因此減少了卷筒的數(shù)量。

減少包層光纖的挑戰(zhàn)

微彎損耗

● 微彎效應(yīng)是指光纖包層和纖芯的微觀曲率、斷裂或異常引起的扭曲。

● 會(huì)導(dǎo)致更高的信號(hào)衰減并導(dǎo)致光纖鏈路中的信號(hào)功率損失。

● 在制造過程中以及安裝過程中由于曲率變化而出現(xiàn)裂紋。

除前者之外，微彎還由于光纖布線材料的尺寸變化而引起，引起不良的材料相互作用，導(dǎo)致布線系統(tǒng)中的信號(hào)損失。

機(jī)械挑戰(zhàn)

● RC纖維在疲勞性能、涂層帶力等方面面臨力學(xué)挑戰(zhàn)。

● 在SSMF中，最小動(dòng)態(tài)疲勞應(yīng)力腐蝕殘余n值應(yīng)>18（最小值），但對(duì)于165μm、135μm和80μm光纖，該值將會(huì)上升。

● 由于測(cè)試所需的工具需要快速重新設(shè)計(jì)，因此剝離力測(cè)試無法輕松進(jìn)行，并且由于包層直徑較小，切割涂層效率低下。

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