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光网络改造:通过减少包层光纤实现优化

日期:2025-02-06 20:59
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摘要:为了提高光纤电缆的容量,研究集中在减小光纤直径,从250μm减小到180μm,同时保持125μm的标准包层直径。
  光网络改造:通过减少包层光纤实现优化

随着数据流量的指数增长,对高带宽消耗应用和电信服务的需求不断上升,推动了超高数据速率光传输系统的部署。这些系统在C波段以100G至800G及更高速率运行,C+L光学器件也已应用于标准单模光纤。然而,这些进步虽然满足了数据需求,但也增加了光纤网络的复杂性和成本。

减少包层光纤的进展与挑战

为了提高光纤电缆的容量,研究集中在减小光纤直径,从250μm减小到180μm,同时保持125μm的标准包层直径。而进一步减小涂层直径至125/160μm或包层直径至80/165μm可以减小光纤直径,但会带来微弯曲和光纤强度的挑战。减小包层直径至80μm,与125/250μm的单模光纤相比,横截面积可减小59%。这导致了新的光缆设计,例如具有1728根光纤的相互粘合带,实现了超过26%的紧凑光缆直径和超过40%的轻光缆重量。

使用减包层(RC)光纤为制造直径较小的光纤电缆提供了重要机会,这可以改善数据中心互连网络和城域接入网络基础设施,并帮助缓解空间限制[35]。
减包层光纤的优点

小型高光纤数电缆:与标准OF电缆相比,在保持相似光纤数量的同时减小光纤电缆直径和重量。同时,在保持标准OFC相同的电缆直径的情况下,可以增加光纤数量。

易于部署:RC光纤能够增加拥挤管道空间内的光纤数量,对于相同数量的部署光纤,可以使用更小的微导管电缆。RC电缆安装速度更快,且更容易直线铺设。

组件小型化:RC光纤还瞄准小型化(SFF)组件市场,有助于节省空间、降低组件成本,并在光纤市场创造出全新的应用。

材料效率:与标准SMF相比,RC光纤中保持相同纤芯玻璃区域的同时,包层玻璃材料的比例减少,因此涂层材料也将显著减少。

减少包层光纤的挑战

微弯损耗:微弯效应是指光纤包层和纤芯的微观曲率、断裂或异常引起的扭曲,会导致更高的信号衰减并导致光纤链路中的信号功率损失。

机械挑战:RC纤维在疲劳性能、涂层剥离力等方面面临力学挑战。在SSMF中,*小动态疲劳应力腐蚀残余n值应>18(*小值),但对于165μm、135μm和80μm光纤,该值将会上升。

总结

通过减少包层光纤实现光网络改造,是应对数据流量增长和提高网络效率的重要步骤。尽管存在挑战,如微弯损耗和机械性能问题,但RC光纤的使用提供了小型化、高光纤数电缆、易于部署和材料效率等显著优势,为数据中心互连和城域接入网络基础设施的未来发展铺平了道路。
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