中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜的開發(fā)與應(yīng)用

■林衛(wèi)峰 林康 陸文斌 王宇航　?。ńK亨通光電股份有限公司 江蘇 吳江 215234）

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中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜的開發(fā)與應(yīng)用

■林衛(wèi)峰 林康 陸文斌 王宇航（江蘇亨通光電股份有限公司 江蘇 吳江 215234）

摘 要隨著FTTx建設(shè)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣化趨勢，要求光纜具有靈活布線、分歧等優(yōu)點(diǎn)，然而目前接入網(wǎng)用光纜結(jié)構(gòu)單一，且布線環(huán)境趨于飽和狀態(tài)，難以滿足以上要求，為此我公司研發(fā)了幾款FTTx配線引入光纜滿足FTTx建設(shè)的需求，本文重點(diǎn)介紹了一款典型的中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的制造工藝及性能指標(biāo)，為產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：FTTx 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 加強(qiáng)型 引入光纜

1 FTTH光纜概述

隨著光通信技術(shù)的告訴發(fā)展，光纖技術(shù)在通信領(lǐng)域大量商用，光接入技術(shù)的日漸成熟，使得“光進(jìn)銅退”成為全球的寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不可阻擋的事實(shí)。正因?yàn)槿绱?，F(xiàn)TTH產(chǎn)業(yè)發(fā)展建設(shè)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的前沿陣地。FTTH的大規(guī)模應(yīng)用，帶來了經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、社會的巨大進(jìn)步、以及金屬材料資源的節(jié)約，F(xiàn)TTH的發(fā)展有其必然性，業(yè)務(wù)平臺應(yīng)用的增多、投資成本的降低、覆蓋范圍的擴(kuò)大、潛在客戶的加入、以及其自身傳輸速率的不斷提高，使得FTTH產(chǎn)業(yè)發(fā)展大踏步的前進(jìn)。相比較傳統(tǒng)的銅纜，光纜具有成本低，以及光傳輸速率極快的特點(diǎn)，隨著時(shí)代的發(fā)展，從一些用戶反對裝光纜到所用用戶主動要求光纜，可見光纜的優(yōu)越性，以及其適應(yīng)性，因此FTTH光纜的重要性不言而喻。

2 幾種FTTx配線引入光纜機(jī)構(gòu)簡介

由于光纖具有頻帶寬、傳輸容量大等特點(diǎn)，因此使光纖到戶（FTTH）具有支持多業(yè)務(wù)，帶寬無限大，運(yùn)行管理維護(hù)方便等特點(diǎn)，是未來寬帶接入的發(fā)展方向。隨著FTTH建設(shè)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈現(xiàn)多樣化趨勢，這就要求光纜具有靈活布線、分歧等優(yōu)點(diǎn)。目前市場上接入網(wǎng)用的各類光纜結(jié)構(gòu)往往較單一，難以滿足以上要求，因此運(yùn)營商迫切需求一種既可滿足網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涠鄻踊枨螅挚伸`活布線等特點(diǎn)的新型引入光纜。為此我司研發(fā)了幾款FTTx配線引入光纜，該系列光纜滿足抗壓扁、抗紫外線、彎曲扭轉(zhuǎn)、抗?jié)B水、耐磨、等諸多機(jī)械環(huán)境性能，既能滿足光纜在室外短距離架空使用又能在室內(nèi)引入使用，為我國FTTX的快速發(fā)展提供了一種全新的信號傳輸光纜。幾款典型FTTx配線引入光纜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、光纜性能及使用環(huán)境概況：

1.中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜（圖1），適合室外短距離架空使用又能在室內(nèi)引入使用，具有抗壓扁、抗紫外線、彎曲扭轉(zhuǎn)、抗?jié)B水、耐磨、等諸多機(jī)械環(huán)境性能。

圖1 中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜

2.扁平式架空引入系列光纜（圖2），適用于架空敷設(shè)，可用于管道敷設(shè)，該光纜外徑小、重量輕、施工方便，扁平結(jié)構(gòu)有更優(yōu)越的抗壓扁性能。

圖2 扁平式架空引入系列光纜

3.平行加強(qiáng)件中心管系列光纜（圖3），適用于架空敷設(shè)，可用于管道敷設(shè)，該光纜外徑小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，施工方便，光纜具有較好的彎曲及防雷擊性能，光纜采用全介質(zhì)結(jié)構(gòu)。

圖3 平行加強(qiáng)件中心管系列光纜

4.為全介質(zhì)中心微束管系列光纜（圖4），適用于室內(nèi)垂直、水平布線，該光纜外徑小、重量輕、施工方便；光纜采用微束管結(jié)構(gòu)，光纖密度高，無需借助任何工具即可分線。

圖4 全介質(zhì)中心微束管系列光纜

3 中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說明

（一）FTTH加強(qiáng)型圓形引入光纜結(jié)構(gòu)描述：采用中心管式結(jié)構(gòu)，中心管采用全干式PBT生產(chǎn)工藝，以中心管作為光通信傳輸?shù)墓鈫卧?，中心管?nèi)含有1根緊包光纖并填充干式阻水元件，對光纖進(jìn)行必要的保護(hù)；中心管與外護(hù)層之間添加玻璃纖維紗和芳綸纖維紗作為加強(qiáng)元件，最終擠制一層低煙無鹵材料成纜，其具體結(jié)構(gòu)圖如下所示：

圖5 中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜結(jié)構(gòu)圖

（二）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：

1、光纜結(jié)構(gòu)采用中心管式結(jié)構(gòu)，保證在成纜過程中的性能不受影響，同時(shí)為了滿足光纜的柔性和抗側(cè)壓性能，中心套管采用特定的聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）材料，中心管結(jié)構(gòu)在0.9mm緊包光纖外添加干式阻水化合物在擠制一層聚對苯二甲酸丁二醇酯材料，套管外徑控制在2.1mm，全干式PBT緊包光纖中心管在光纜領(lǐng)域?qū)儆谑状芜\(yùn)用。

2、中心管采用干式松套管，內(nèi)含阻水填充物相比之下填充油膏的光纜接續(xù)時(shí)需進(jìn)行清理，則必須使用清潔劑對纜芯及光纖進(jìn)行清洗，尤其是在室內(nèi)作業(yè)時(shí)，該過程既耗費(fèi)時(shí)間又污染壞境。對于干式的阻水材料而言，施工人員只需刀片即可快速方便地將其取出。對于熔接步驟而言，安裝準(zhǔn)備，清洗工作所需的時(shí)間會明顯縮短。相關(guān)研究表明，與油膏填充型相比，“干式”光纜從準(zhǔn)備安裝到終端裝備所需的工作時(shí)間可以縮短50%以上；

3、中心管外層包覆阻水型非金屬加強(qiáng)件保證光纜能承受高要求的機(jī)械性能和環(huán)境性能，考慮光纜室內(nèi)外兩用，在阻水型非金屬加強(qiáng)件選擇過程中采用阻水型芳綸纖維紗和阻水型玻璃纖維紗相結(jié)合的方式，既能滿足光纜的柔軟性能又能起到防鼠咬性能；

4、根據(jù)光纜的使用環(huán)境，設(shè)計(jì)中心管式全介質(zhì)結(jié)構(gòu)，有效防止在使用過程中環(huán)境問題造成的影響，該光纜滿足抗壓扁、抗紫外線、彎曲扭轉(zhuǎn)、抗?jié)B水、耐磨、等諸多機(jī)械環(huán)境性能和環(huán)境性能；

5、光纜的耐溫要求達(dá)-40℃-+70℃,允許壓扁力達(dá)1000N/10cm，允許拉伸力達(dá)1200N,通過IEC60332-1單根垂直燃燒要求，滲水性能滿足1米水柱高度1米試樣長度14天試樣周期全截面不滲水；

6、無鹵低煙阻燃型透光率≥50%，腐蝕性氣體PH值≥4.2，電導(dǎo)率不大于10μS/mm,酸性氣體逸出量應(yīng)≤5mg/ g，含氧指數(shù)≥30%。

4 中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜的性能簡介

（一）、中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜技術(shù)指標(biāo)（表1）

表1 中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)以上圖表中所示結(jié)構(gòu)及參數(shù)的中芯管FTTH加強(qiáng)型引入光纜，試制一盤光纜并對光纜的性能指標(biāo)進(jìn)行探索試驗(yàn)，試驗(yàn)方法依據(jù)GB/T 7424.2-2008 光纜總規(guī)范 第2部分 光纜基本試驗(yàn)方法，本文中列出一些用戶比較關(guān)心的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，比較具有代表性。具體檢測和試驗(yàn)結(jié)構(gòu)如下：

（二）、光纜機(jī)械性能試驗(yàn)（表2）

表2 光纜機(jī)械性能試驗(yàn)結(jié)果

（三）、光纜環(huán)境性能，為了更好的驗(yàn)證光纜的耐環(huán)境性能，我們對光纜的溫度循環(huán)試驗(yàn)做了兩方面的測試：一方面采用常規(guī)的試驗(yàn)方式，將光纜收在盤具上驗(yàn)證光纜的耐環(huán)境性能（見表3）；另一方面采用光纜小直徑松繞的方式，將光纜脫落盤具繞成20CM直徑的圈，溫度調(diào)整至-40℃～+70℃驗(yàn)證光纜的耐環(huán)境性能（見表4）。

1.常規(guī)溫度循環(huán)試驗(yàn)

表3 光纜溫度循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果

2.光纜小直徑松繞溫度循環(huán)試驗(yàn)

表4 光纜小直徑松繞溫度循環(huán)試驗(yàn)結(jié)果

3.光纜滲水性能，按照IEC 60794-1-2-F5B標(biāo)準(zhǔn)對中心管及光纜同時(shí)做了相關(guān)的阻水試驗(yàn)論證。試驗(yàn)方法：截取四根光纜，取樣長度：1米，水柱高度：1米，試驗(yàn)時(shí)間：14天，試驗(yàn)結(jié)束后測量中心管及光纜水浸入的長度，見表4。

表4 不同時(shí)間水浸入長度

4.光纜阻燃性能，中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜同時(shí)應(yīng)用于室內(nèi)布線，所以必須具有室內(nèi)光纜的燃燒特征。根據(jù)IEC 60332-1-2《火災(zāi)環(huán)境下的電纜和光纜試驗(yàn)--第1-2部分:垂直安裝的單絕熱電線電纜的垂直火苗蔓延試驗(yàn)》，我們對光纜進(jìn)行相應(yīng)的燃燒試驗(yàn)，由于光纜采用全干式，并且外護(hù)材料使用阻燃性能較好的低煙無鹵護(hù)套料，其阻燃特性達(dá)到C類，而煙密度滿足IEC 61034-2-2005《給定條件下電纜燃燒煙濃度的測量—第2部分:試驗(yàn)過程和要求》和腐蝕度滿足IEC 60754-1《對于電纜材料燃燒過程中產(chǎn)生的氣體的測試 第1部分：鹵酸氣體含量的測定》中規(guī)定。

由上述表格和數(shù)據(jù)中的試驗(yàn)結(jié)果可以看出，該光纜機(jī)械性能和環(huán)境性能均滿足IEC 60794-1-2《光纖電纜-第1-2部分:一般規(guī)范-光導(dǎo)電纜試驗(yàn)程序》中規(guī)定，可滿足室外短距離架空及室內(nèi)引入使用布線要求，我公司生產(chǎn)的中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜已在通訊工程中得到大量的應(yīng)用，光纜通過第三方認(rèn)證。

5 結(jié)束語

中心管FTTH加強(qiáng)型引入光纜的研發(fā)生產(chǎn)，解決了一部分光纖光纜發(fā)展過程中的問題，它擁有多種優(yōu)良的性能，適應(yīng)多種敷設(shè)要求，相比傳統(tǒng)的光纜，它的敷設(shè)條件，和應(yīng)用范圍有著顯著的提升，因此它必然有著廣泛的應(yīng)用前景。然而隨著FTTX建設(shè)的大力發(fā)展，未來必定需要更加多種類的光纜來滿足各種各樣的敷設(shè)要求，所以我們需要發(fā)揮我們的創(chuàng)造力設(shè)計(jì)出更加多的優(yōu)良的光纜。

[參考文獻(xiàn)]

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3.國際電工委員會（簡稱IEC）標(biāo)準(zhǔn) IEC 61034-2-2005 給定條件下電纜燃燒煙濃度的測量—第2部分:試驗(yàn)過程和要求》

4.國際電工委員會（簡稱IEC）標(biāo)準(zhǔn) IEC 60754-1對于電纜材料燃燒過程中產(chǎn)生的氣體的測試 第1部分：鹵酸氣體含量的測定

5.國際電工委員會（簡稱IEC）標(biāo)準(zhǔn) IEC 60794-1-2光纖電纜-第1-2部分:一般規(guī)范-光導(dǎo)電纜試驗(yàn)程序

林衛(wèi)峰 男 1986年10月生 江蘇亨通光電股份有限公司產(chǎn)品研發(fā)工程師 主要從事光纖光纜電纜的設(shè)計(jì)、測試、制造技術(shù)的研究。

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[作者簡介]

Doi:10.3969/j.issn.1673-5137.2016.01.005