如何通過減少包層光纖實現(xiàn)光網絡改造？

by stl

對高帶寬消耗應用和電信服務的需求不斷增長，推動了數據流量的指數增長。這導致部署了在C波段以100G至800G及更高速率運行的超高數據速率光傳輸系統(tǒng)，并且C+L光學器件可用于標準單模光纖。這些進步已成功滿足了日益增長的數據需求，但代價是增加了光纖網絡的復雜性以及相應增加的資本和運營成本。

另一方面，增加光纖電纜中標準250μm直徑光纖的數量，可以線性提高其容量以滿足數據流量要求。但是，這會導致電纜直徑變得更大，電纜重量也會顯著增加，這對在相同管道空間內部署以及直線鋪設部署構成了挑戰(zhàn)。因此，研究主要集中在將光纖直徑從250μm減小到180μm，同時保持125μm直徑的標準包層直徑。此外，可以通過將涂層直徑減小到125/160μm或將包層直徑減小到80/165μm[6,7]來減小光纖直徑。但是，通過將涂層直徑進一步減小到180um以下，會在微彎曲和光纖強度方面帶來巨大挑戰(zhàn)。

因此，光纖直徑減小（<180μm）研究轉向減小包層直徑（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會。這一進步可以通過提供更輕、更容易安裝的更小的電纜直徑，極大地改善數據中心互連網絡和城域接入網絡基礎設施。RC光纖可以幫助緩解數據中心和城域接入網絡的空間限制。

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)，分析設計因素、制造考慮因素和網絡部署的準備情況。

減包層光纖的優(yōu)點

小型高光纖數電纜

● 與標準OF電纜相比，在保持相似光纖數量的同時減小光纖電纜直徑和重量。

● 在保持標準OFC相同的電纜直徑的情況下，可以增加光纖數量。

● RC光纖電纜能夠實現(xiàn)更長的傳輸距離，并且接頭更少，與標準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增加纖維計數。

● 對于相同數量的部署光纖，可以使用更小的微導管電纜。

● RC電纜安裝速度更快，且更容易直線鋪設。

組件小型化

● RC光纖還瞄準小型化（SFF）組件市場。

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

材料效率

● 與標準SMF相比，RC光纖中保持相同纖芯玻璃區(qū)域的同時，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量。

綠色部署

● 與標準SMF相比，RC光纖中保持相同纖芯玻璃區(qū)域的同時，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量。

減少包層光纖的挑戰(zhàn)

微彎損耗

● 微彎效應是指光纖包層和纖芯的微觀曲率、斷裂或異常引起的扭曲。

● 會導致更高的信號衰減并導致光纖鏈路中的信號功率損失。

● 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，導致布線系統(tǒng)中的信號損失。

機械挑戰(zhàn)

● RC纖維在疲勞性能、涂層帶力等方面面臨力學挑戰(zhàn)。

● 在SSMF中，最小動態(tài)疲勞應力腐蝕殘余n值應>18（最小值），但對于165μm、135μm和80μm光纖，該值將會上升。

● 由于測試所需的工具需要快速重新設計，因此剝離力測試無法輕松進行，并且由于包層直徑較小，切割涂層效率低下。

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