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1、
光纖與光纜技術(shù)發(fā)展論文
【論文關(guān)鍵詞】:光纖光纜;技術(shù)發(fā)展
【論文摘要】:綜述了近期光纖光纜在制造、施工及維護(hù)技術(shù)上的發(fā)展特點(diǎn),分析了其發(fā)展趨勢(shì),并就我國(guó)光纖與光纜技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了一些值得思考的問(wèn)題。
信息通信業(yè)是一個(gè)充滿生機(jī)與活力的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)有著強(qiáng)大的生命力,信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展在如今仍然是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿Γ畔⒕W(wǎng)絡(luò)化仍然是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的強(qiáng)大趨勢(shì)。因此在全球經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)、通信市場(chǎng)復(fù)蘇及我國(guó)西部開(kāi)發(fā)等有利條件下,我們應(yīng)積極了解光纖與光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景,抓住機(jī)遇,促進(jìn)光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)向更大的方向發(fā)展。
1.光纖
2、技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
1.1網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對(duì)光纖提出新的要求
不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展,一定將要達(dá)到三個(gè)世界,即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無(wú)線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網(wǎng)莫屬,但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對(duì)光纖提出了新的要求。
(1)擴(kuò)大單一波長(zhǎng)的傳輸容量
(2)實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸
(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運(yùn)用
1.2光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用
光纖標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)分促進(jìn)了光纖的準(zhǔn)確使用,細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)也提高了一些光纖的指標(biāo)要求(如有些光纖幾何參數(shù)的容差變?。?,明確了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不
3、同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標(biāo)要求(如PMD值的規(guī)定),并提出了一些新的指標(biāo)概念(如”色散縱向均勻性”等),對(duì)合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草,都意味著光纖分類(lèi)及指標(biāo)、測(cè)試方法有某些改進(jìn),或有重要的提升;都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運(yùn)用方向上的調(diào)整,是值得注意的光纖技術(shù)新動(dòng)向。
1.3新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要,光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進(jìn),各種新型光纖在不斷涌現(xiàn),同時(shí)各大公司正加緊開(kāi)發(fā)新品種。
(1)用于長(zhǎng)途通信的新型大容量長(zhǎng)距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護(hù)的新型G.655光纖,其PM
4、D值極低,可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級(jí)至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大,使光信號(hào)的傳輸距離大大延長(zhǎng)。
(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要考慮簡(jiǎn)化設(shè)備和降低成本,還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)(CWDM)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)被極大地優(yōu)化,增大了傳輸信道、增長(zhǎng)了傳輸距離。
(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
雖然多模光纖比單模光纖價(jià)格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管,價(jià)格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值
5、孔徑,容易連接與耦合,相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價(jià)格也低得多。由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要,它仍然得到了廣泛使用。
(4)前途未卜的空芯光纖
據(jù)報(bào)道,美國(guó)一些公司及大學(xué)研究所正在開(kāi)發(fā)一種新的空芯光纖,即光是在光纖的空氣夠傳輸。從理論上講,這種光纖沒(méi)有纖芯,減小了衰耗,增長(zhǎng)了通信距離,防止了色散導(dǎo)致的干擾現(xiàn)象,可以支持更多的波段,并且它允許較強(qiáng)的光功率注入,預(yù)計(jì)其通信能力可達(dá)到目前光纖的100倍。歐洲和日本的一些業(yè)界人士也十分關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的研究證明空芯光纖似有可能。
2.光纜技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)
2.1光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展使得光纜的新結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)
光
6、纜的結(jié)構(gòu)總是隨著光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、使用環(huán)境的要求而發(fā)展的。新一代的全光網(wǎng)絡(luò)要求光纜提供更寬的帶寬、容納更多的波長(zhǎng)、傳送更高的速率、便于安裝維護(hù)、使用壽命更長(zhǎng)等。近年來(lái),光纜結(jié)構(gòu)的發(fā)展可歸納為以下一些特點(diǎn)。
(1)光纜結(jié)構(gòu)根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有了明確的光纖類(lèi)型的選擇,如干線網(wǎng)光纖、城域網(wǎng)光纖、接入網(wǎng)光纖、局域網(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)境條件以外,越來(lái)越多的與其施工方法、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)的改進(jìn),如干式阻水料、納米材
7、料、阻燃材料等的采用,使光纜性能有明顯改進(jìn)。2.2光纜的自動(dòng)維護(hù)、適時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已逐漸完善,可保證大容量高速率的光纜不中斷傳輸
光纜的維護(hù)對(duì)于保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性是十分重要。在已開(kāi)通的光網(wǎng)絡(luò)中,光纜的維護(hù)和監(jiān)測(cè)應(yīng)該是在不中斷通信的前提下進(jìn)行的,一般通過(guò)監(jiān)測(cè)空閑光纖(暗光纖)的方式來(lái)檢測(cè)在用光纖的狀態(tài),更有效的方式是直接監(jiān)測(cè)正在通信的光纖。雖然ITU-T長(zhǎng)時(shí)間收集和討論了國(guó)際上的最新資料,于1996年發(fā)布了L.25光纜網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的建議書(shū),對(duì)光纜的預(yù)防性維護(hù)和故障后維護(hù)規(guī)定了詳細(xì)的維護(hù)范圍和功能,但已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要,目前最新的建議是2001年12月IUT-TSG16會(huì)議通過(guò)的”光纜網(wǎng)絡(luò)的維
8、護(hù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”(L.40建議)。為了進(jìn)一步縮短檢測(cè)及修復(fù)時(shí)間,美國(guó)朗訊公司曾提出了新一代光纖測(cè)試及監(jiān)控系統(tǒng),能在1s內(nèi)發(fā)出故障告警,3min內(nèi)找到故障點(diǎn),且工作人員可以遙控操作,據(jù)稱(chēng)該系統(tǒng)還將開(kāi)發(fā)有故障預(yù)測(cè)及對(duì)斷纖(纜)的快速反應(yīng)能力。
3.光纖光纜技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問(wèn)題
3.1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)
雖然這幾年來(lái),我國(guó)光纖光纜技術(shù)有很大發(fā)展,有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用,但是應(yīng)該看到這種比例仍是很小的,國(guó)內(nèi)有近200家光纖光纜廠,但大多產(chǎn)品單一,沒(méi)有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán),技術(shù)含量較低,競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。實(shí)際上我國(guó)的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說(shuō)與國(guó)際
9、水平己差距下大,因此我們作為世界第二的光纜大國(guó),應(yīng)該把開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重,爭(zhēng)取創(chuàng)造更多的光纖光纜專(zhuān)利。
3.2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
電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn),光纜的結(jié)構(gòu)越來(lái)越依賴(lài)于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求,在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OPGW光纜的開(kāi)發(fā)中,會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(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)也會(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)而有一系列新的變化,以便有限
10、的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國(guó)家或公司已取得了一些經(jīng)驗(yàn),正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專(zhuān)利。我國(guó)的用戶眾多,接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的特色,對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求,為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。
3.3抓住西部大開(kāi)發(fā)的大好機(jī)遇,發(fā)展光纖光纜技術(shù)與產(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)也給予了大力的支持。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)展中,通信要先行,需要一些與之相適應(yīng)的光纖光纜的先進(jìn)產(chǎn)品來(lái)配合發(fā)展的需求。因此,符合條件的產(chǎn)品將會(huì)在這里找到很好的市場(chǎng)。西電東送、西氣東輸?shù)染薮蠊こ桃残枰罅康母哔|(zhì)量的ADSS、OPGW等型式的光纜相配套。因此光纖光纜的各種技術(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)代化的建設(shè)對(duì)我們的產(chǎn)品提出了許多新的難題,光纖光纜行業(yè)在開(kāi)發(fā)大西部的同時(shí)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。
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