光纤接入技术网络结构及其优势简介
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光纤接入的优点:
速度绝对快,数据绝对安全
1.传输速度快:光纤接入能够提供10Mbps、100Mbps、1000Mbps的高速带宽;实现双向数据同步传输,上网速度快、质量稳定、丢包率低、更具安全性,能满足用户对各种业务的需求,比如CRM、ERP、视频、语音、VPN等。
2.传输距离远:光纤连接距离可达70公里;衰减小,光纤每公里衰减比目前容量最大的通信同轴电缆的每公里衰减要低一个数量级以上;容量大,光纤工作频率比目前电缆使用的工作频率高出8~9 个数量级,故所开发的容量很大。
3.抗扰能力强,因为光纤是非金属的介质材料,不受强电干扰、电气信号干扰和雷电干扰,抗电磁脉冲能力也很强,保密性好。
4.光纤网络提供数据业务,有完善的监控和管理系统,能适应将来宽带综合业务数字网的需要,打破“瓶颈”,使信息高速公路畅通无阻。
5.扩容便捷,一条带宽为2M的标准光纤专线很容易就可以升级到4M 、10M 、20M ,最大可达100M ,并且无需更换任何设备。
电信通光纤接入的优势:
1、提供一级电信运营商的资源;双线独享光纤,南北互联。
2、拥有自己的IP资源,可按用户要求进行IP地址指向的最优分配
3、必要时,提供双路由备份(我公司光纤可覆盖地区内)
4、提供一周7天,一天24小时,一年365日全天候技术支持响应;承提供全天网络监控;
5、故障处理10分钟内响应在4小时派工程师前往提供现场服务。
6、故障恢复后2小时内提供书面故障报告
7、如遇计划性中断,提前48小时通知
8、根据客户需求提供流量监测报告
9、1对1服务,1名客户服务代表负责负责1位客户的售后服务工作
10、由高级工程师提供全程技术支持。
光纤接入网的通信技术研究光纤接入网是一种通过光纤传输数据的通信技术,它将光纤引入用户家庭或办公楼,实现了宽带接入和高速数据传输。
随着互联网的快速发展,光纤接入网已经成为了互联网接入的主流技术之一。
本文将对光纤接入网的通信技术进行深入研究,探讨其技术原理、优势以及未来的发展趋势。
一、光纤接入网的技术原理光纤接入网采用光纤作为传输介质,通过将光信号转换为电信号,实现了数据的高速传输。
其技术原理主要包括光纤传输、光纤接口技术和光纤调制解调技术三个方面。
1. 光纤传输技术光纤接口技术用于连接光纤传输设备和用户终端设备,主要包括光纤接口的设计和光纤接口的标准化。
在家庭或办公楼内,光纤接口将光纤传输设备连接到用户的终端设备,通过光纤传输实现了数据的快速传输。
光纤接口的设计需要考虑多种因素,包括光纤的类型、传输距离、传输速率等,而光纤接口的标准化则能够保证不同厂家生产的光纤设备能够互相兼容,提高了设备的通用性和可维护性。
3. 光纤调制解调技术在光纤传输过程中,需要将电信号转换成光信号,然后再将光信号转换成电信号。
这就需要采用光纤调制解调技术,将光信号和电信号相互转换。
在发送端,采用调制技术将电信号转换成光信号,然后在接收端再经过解调技术将光信号转换成电信号,实现了数据的传输。
光纤接入网相比传统的铜缆接入网络具有很多优势,主要包括传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等方面。
1. 传输速度快光纤传输速度比铜缆要快得多,能够实现Gbps级别的数据传输速率,满足了用户对高速数据传输的需求。
传统的ADSL技术由于采用的是铜缆传输,其传输速度受到了很大的限制,而光纤接入网可以充分发挥光纤传输的高速特性,提供了更加快速的数据传输服务。
2. 带宽大光纤传输具有很大的带宽,能够同时传输多种类型的数据,包括语音、视频、图像等多媒体数据,可以满足用户对多媒体数据传输的需求。
在当前高清视频、在线游戏等大流量应用越来越普及的情况下,光纤接入网在提供足够带宽的同时还可以保证数据传输的稳定性和可靠性。
GPON接入优势GPON(Gigabit-capable Passive Optical Network)是一种新一代全光纤接入技术,具有很多优势。
下面将详细介绍GPON接入的优势。
1.高带宽能力:GPON可以提供1Gbps的对称带宽,满足了现代用户对高速宽带的需求。
在家庭和企业中,随着高清视频、在线游戏、云存储和大数据分析等应用的增加,对带宽的需求也越来越大。
GPON的高带宽能力可以满足这些应用的需求,提供更好的用户体验。
2.高传输效率:GPON使用了波分复用和时分复用的技术,能够在一根光纤上同时传输多个信道,大大提高了传输效率。
光纤传输速度快,延迟低,与传统的铜缆相比,GPON具有更好的性能。
3.长传输距离:GPON的传输距离可达20公里,比起传统的铜缆接入技术(如ADSL)传输距离更远。
这个优势使得GPON能够在广域网(WAN)中使用,连接多个城市或地区的网络。
4.强大的扩展性:GPON网络是基于全光纤的,光纤的带宽和扩展能力非常高。
无论是在城市还是农村、公寓还是办公楼,GPON都可以轻松扩展,满足不同用户的需求。
而且GPON可以与其他技术(如xDSL、LTE)无缝接入,实现网络的互连。
5.低功耗:GPON的光信号在光纤中传输,无需额外的电力设备,因此功耗很低。
相比起传统的有源光纤接入技术,GPON节省了大量的能源和成本。
这对于环境和可持续发展至关重要。
6.安全性高:GPON使用了点到点的传输方式,每个用户独享一条光纤,避免了信息泄露的风险。
而且光纤传输不受外界电磁干扰的影响,保证了传输数据的安全性。
7.简化的网络结构:GPON网络的结构相对简化,只需光纤到用户(FTTP),无需中间设备的转换和处理,减少了网络故障的概率,提高了网络的可靠性。
而且,GPON采用了被动光分路器技术,无需额外的维护和管理,降低了运营成本。
总的来说,GPON接入技术具有高带宽能力、高传输效率、长传输距离、强大的扩展性、低功耗、高安全性和简化的网络结构等优势。
关于宽带光纤接入网摘要:论述了光纤宽带接入方式的概念及其关键技术,分析了各种技术的优缺点及应用方式,描述了光纤接入网的发展方向,指出了光纤接入技术目前比较现实和理想的技术方案选择思路。
关键词:宽带;光纤接入网一、光纤接入网的概念及其优势、结构1.1 光纤接入网的概念光纤接入网,英文简称OAN(Opticai Accsee Network),在接入网中,主要使用光纤作为传输媒介,最终实现信息的传送,是一种网络形式。
光纤接入网主要包括有源光网络系统和无源光网络系统。
1.2 光纤接入网的优势(1)除了交换功能外,光纤接入网具有复用功能、交叉连接功能及传输功能。
(2)除电话业务外,支持三重播放(Triple play,语音、视频、数据),以及其他宽带业务等。
(3)能在不同环境中使用,不一定要配置机房,也可在室外配置机房,有利于降低建设维护成本。
(4)能灵活运用,可结合交换机升级使用,能适应于其他新业务发展需求。
(5)具有好的传输质量和可靠性,具有广阔应用范围和良好的市场前景。
(6)网径较小,可免用中继器,但因用户众多导致的光功率分配,有时要用到光纤放大器进行功率补偿。
1.3 光纤接入网的基本结构光纤接入网的基本结构包括:(1)光纤接入网包括远端设备;(2)光网络单元(ONU)、局端设备;(3)光线路终端(OLT)。
光纤接入网的接口包括三大类:使用用户网络接口(UNI)、业务节点接口(SNI)和维护管理接口(Q3)。
二、接入网技术分析2.1 基于SDH系统的AON技术接入网的相对带宽需求较小,需要提供IP、TDM和ATM等综合业务传送。
以SDH为基础并能提供IP、ATM传送与处理的系统将是解决接入网传送的主要方法,这种方式可廉价地在一个业务提供点(POP)上提供高质量专线、ATM及IP等业务的接入、传送和保护。
在接入网中应用SDH的主要优势在于:SDH可以提供理想的网络性能和业务可靠性;SDH的固有灵活性使得在发展极其迅速的蜂窝通信系统中采用SDH系统尤其适合。
有线通信的光纤接入网技术及应用分析随着互联网的不断发展,人们对高速且稳定的网络连接需求也日益增加,而传统的有线通信技术已经无法满足这一需求。
为了满足人们对网络连接的需求,越来越多的地方开始采用光纤接入网技术,以提供更快速和可靠的网络连接。
本文将对光纤接入网技术及其应用进行分析,以便更好地了解这一技术及其在实际生活中的应用情况。
一、光纤接入网技术概述光纤接入网是一种利用光纤传输数据的通信网络,其特点是传输速度快、带宽大、抗干扰性能强、传输距离远等优势。
通过光纤接入网技术,用户可以享受到更加稳定和高速的网络连接,使得各种应用程序能够更加流畅地运行。
与传统的ADSL或者有线通信相比,光纤接入网技术在传输速度和数据质量上有着明显的优势,因此在高端用户和大型企业中得到了广泛的应用。
在光纤接入网技术中,光纤作为传输介质,可以实现更高的传输速度和更远的传输距离。
光纤传输不受电磁干扰的影响,具有较高的抗干扰能力,因此在一些特殊环境下也能够发挥出更大的优势。
在多用户共享网络的情况下,光纤接入网技术也能够保持较高的传输速度和稳定性,不会因为网络拥堵或者用户数量增加而导致网络速度下降,这对于大型企业和繁忙的网络环境非常重要。
在当前的通信网络中,光纤接入网技术已经得到了广泛的应用。
在城市和工业园区等大型场所,光纤接入网技术已经成为主流的网络连接方式。
通过光纤接入网技术,这些地区可以实现更高速的数据传输和更加稳定的网络连接,满足了大量用户对高速网络连接的需求。
在一些特殊环境下,如医疗卫生、金融、教育等领域,光纤接入网技术也得到了广泛的应用。
在这些领域中,需要传输大量的敏感数据和信息,网络的稳定性和安全性显得尤为重要,而光纤接入网技术正是能够满足这些需求的理想选择。
与此随着移动互联网的不断发展,光纤接入网技术也开始应用于移动通信领域。
通过光纤接入网技术,移动通信网络可以实现更高速的数据传输,为移动用户提供更加流畅的网络体验。
光纤接入方案光纤接入方案引言光纤接入是一种高速传输数据的技术,可以提供更快的网络连接速度和更稳定的服务质量。
本文将介绍光纤接入的概念、优势,以及常见的光纤接入方案。
什么是光纤接入?光纤接入是一种将光纤作为传输介质,将信息(如数据、音频、视频等)通过光信号的形式传递的技术。
相比于传统的铜线接入方式,光纤接入具有更高的带宽和更低的传输损耗。
光纤接入的优势光纤接入具有许多优势,使其成为现代通信网络的首选接入方式:1. 高带宽:光纤能够提供比传统铜线更大的带宽,满足用户对高速互联网连接的需求。
无论是高清视频、在线游戏还是大规模数据传输,光纤接入都能提供稳定、高速的服务。
2. 低延迟:光纤传输速度快,延迟低,能够实时传输大量的数据。
这对于一些对实时性要求较高的应用场景非常重要,如在线视频会议、在线游戏等。
3. 高稳定性:相比于铜线接入,光纤接入对于外界电磁干扰的抗干扰能力更强,能够提供更稳定的连接和更高的数据传输质量。
4. 长距离传输能力:光纤传输损耗小,能够在较长的距离范围内传输数据,适用于分布式网络环境。
光纤接入方案FTTH(光纤到户)FTTH是光纤接入的一种常见方案,即将光纤网络延伸到用户家庭或办公室。
在FTTH 方案中,光纤从运营商的光纤节点延伸到用户住宅或办公室,通过光猫或光交换机将光信号转换为电信号,供用户使用。
FTTH方案的优点是提供了最大的带宽和最高的传输速度,能够支持高清视频、大规模数据传输等应用。
然而,由于其需要将光纤网络引入用户家庭或办公室,需要投入较高的设备和基础建设成本。
FTTB(光纤到楼宇)FTTB是将光纤网络延伸到楼宇内部的一种方案。
在FTTB方案中,光纤到达楼宇内部的光交换机设备,再通过传统的铜线将信号传输到用户家庭或办公室。
相比于FTTH方案,FTTB方案的设备和基础建设成本更低,同时由于光纤能够覆盖更长的距离,因此光纤信号到达用户家庭或办公室的距离更短,传输质量更好。
但是由于采用了铜线传输,FTTB方案的传输速度和带宽相对较低。
有线通信的光纤接入网技术及应用分析随着信息社会的不断发展,通信技术也迎来了新的时代。
传统的有线通信已经无法满足人们对于高速、稳定、安全的通信需求,而光纤接入网技术应运而生,成为了未来通信发展的趋势。
本文将从光纤接入网技术的原理和特点,以及其在通信领域的应用进行深入分析。
一、光纤接入网技术的原理和特点光纤接入网技术是利用光波进行数据传输的通信技术,其原理是通过光纤将光信号传输到目标地点,然后将光信号转换为电信号进行数据通信。
光纤接入网技术主要包括光纤传输系统、光波长分复用技术、光纤复用技术等多种技术手段。
光纤接入网技术具有以下几个特点:1. 高速传输:光纤的传输速度非常快,可以达到几十甚至上百兆每秒,远高于传统的有线传输速度。
2. 高带宽:光纤的带宽非常宽,可以同时传输多种数据类型,满足了现代多媒体通信的需求。
3. 抗干扰性强:光纤传输不易受到外界电磁干扰,保证了通信的稳定性。
4. 传输距离远:光纤传输距离非常远,几十公里到上百公里的传输距离都不是问题。
5. 安全性高:光纤通信不会产生电磁辐射,不易被窃听和干扰,保证了通信的安全性。
二、光纤接入网技术在通信领域的应用1. 宽带接入:光纤接入网技术可以提供宽带接入业务,为用户提供高速、稳定、带宽大的网络连接。
2. 电视直播:光纤接入网技术可以提供高清、流畅的电视信号传输,满足了用户对高清电视直播的需求。
3. 企业通信:很多大型企业对通信的要求非常高,需要大带宽、高速度、高稳定性的通信网络,光纤接入网技术可以很好的满足这些需求。
4. 远程医疗:光纤接入网技术可以满足远程医疗系统对数据传输的高要求,保障了医疗数据的传输稳定性和安全性。
5. 视频会议:光纤接入网技术可以提供高清、稳定的视频会议通信,为企业提供高效的远程会议工具。
6. 云计算:光纤接入网技术提供了高速、高带宽的通信环境,为云计算提供了坚实的基础。
随着通信基础设施的不断完善和技术的不断进步,光纤接入网技术将会迎来更好的发展。
光纤接入技术网络结构及其优势简介一、通信光纤起源于PPB级的超净材料1960年,梅曼(T.H.Maiman)发明了红宝石激光器产生单色相干光使利用光调制进行通信成为可能。
后来利用氦氖激光器通过大气传输一路彩色电视。
但大气运输受到气候变化温度不均等严重干扰又必须使收发两端直线可见在地球上实在不太方便。
它却在星际空间通信测量,显示了优势。
1966年,英籍华人高锟(C.K.Kao)和Hockham预见利用纯净的玻璃可以制成衰减减小于20dB/km的通信光导纤维(简称光纤)。
当时无人相信德国的光学权威认为它是空想。
但当时在Bell实验室主席深知高纯度二氧化硅的人工合成石英可利用当时集成电路基材的超纯的硅系试剂来制得。
在康宁公司与英国电话研究所的合作下,利用PPb级的Sicl4等试剂于1970年首次试制成衰减小于20dB/km的石英光纤。
开启了光纤通信时代的大门,为知识经济时代的通信网络找到了一种可以足足用上半个世纪以上的新型通信线材。
37年后在遥远的东方,在中国又在重新热烈讨论如何利用天然气,空分的“尾气”来筹建超净光纤材料生产基地事宜,真可称为历史神奇的螺旋上升的奇迹。
所幸的是经过30多年的探索,我国光纤光缆工作已回归认识到光纤原材料的重要性,江南xx公司已于西南以高新开发区还签订了协议共同打造世界级光纤材料生产基地。
让我们预祝他们合作成功,为国争光。
光缆的发展同样起源于新材料的应用。
尽管光缆的发展初期借鉴的应用了许多通信电缆的材料,但至今已全套更新移植到80年代后新开发的光缆专用材料,无论是光纤的UV一次被覆涂料,光纤触变型油膏,PBT二次被覆料,不锈钢二次被覆料,玻璃钢的无金属加强芯……甚至是钢塑复合带,今天都是为光缆“量身定做”的专用料。
离开了它们光缆无法制造。
二、光缆结构及工艺的发展按高级汉语词典通俗的解释:“光缆OpticalfiberCable是由许多根经过技术处理的光学纤维组合而成的缆,用来传送光信号”。
该定义比较粗糙,1982年在“通信电缆”一书中提出了更准确的定义:“光缆是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的,它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件”。
根据上述定义可引伸出光缆设计制造的三要素:即:1)保持光纤传输参数的稳定。
2)保证在使用场合下设计的工作寿命期内各种机械性能可靠,耐环境性能稳定。
3)确保光缆在制造、施工、接续、运行、维护的总体经济性。
早期的通信光缆是借用和模仿原有通信电缆的结构与工艺。
电线电缆通常是用“拉、包、绞”三种结构工艺的巧妙结合在历史上已形成200多系列,上千万种品种,数百万个规格的大类产品。
光缆技术的发展汲取了电缆技术的精华,并根据光纤(特别是石英光纤)的特性创新发展成具有明显特征的一门新技术。
2.1 保持光纤传输参数的稳定光纤在传输原理上来看,有别于对称、同轴两大类通信电缆,它是一种传送光波(101 3~1014赫芝)的弱导介质波导。
在宏观的物理现象分析上可采用全反射原理。
即可将光看成是由光子组成的光(粒)子流,将各种外力、温度……的作用看成光子与声子的相互作用。
光纤既然是一种弱导介质波导,而且这种尺寸较小的介质波导在外力的作用下波导结构(芯层与包层的界面)很容易产生形变,因而会导致传输参数的变化,造成拉细、微弯、宏弯等现象,从而引起附加衰减的产生和色散的变化。
实际上在许多应用场合,石英光纤本身又是一种很灵敏的分布式传感器,它能显示出±0.01℃及约数百Pa级的微应力变化。
简而言之,就是要设法在短期外力作用下光纤应力小于允许值,在长期来看对光纤的各种应力应趋近于零。
鉴于在电缆中的导体通常都能承受相当大的抗拉强度,当导体材料未超过屈服强度时,导电性能不会有显著的变化,所以电缆中的拉力往往靠缆芯中的导体来承受。
只存在有特大抗拉力或其他外力要求场合下再用铠装来承受部分拉力。
而光缆则不然,光缆中的光纤一旦受到拉力的作用就会引起应变,首先导致色散的增加,接着就会引起附加衰减。
所以为了确保光缆中光纤在受到拉力时仍能保持传输参数的稳定,则必须引入一种新的承受拉力的材料——加强芯或称强度元件。
这种承受拉伸负荷的元件若放在缆芯中间则通常称加强芯或内铠元件,在护套内或缆芯周围就简称加强件。
当光缆受张力负荷时,按平行构件模型的受力原理,光纤的应变量与光缆的应变量是相等的。
在这种条件下,光缆中各元件承受的张力量由其元件的弹性模量与截面的乘积(EiAi)值来分配。
为了使光纤所承受的应力尽量减小,必须要求符合下列要求:即加强构件的EsAs值远远超过光纤的EfAf值。
(1)式中:Ei为光缆中各元件的杨氏模量;Ai为各元件的横截面积;Ef为光纤的杨氏模量;Af为光纤的横截面积;N为光缆中的光纤数目。
表1 加强构件材料的主要性能注:①温度范围:+5℃~+150℃;②温度范围:0℃~+100℃。
由于加强构件线膨胀系数与光纤的线膨胀系数不同,当外界温度条件变化时,光纤可能要产生纵向压缩应变,从而导致微弯衰耗的增加。
这样不同材料的热性会影响到光缆运行的温度范围和使用环境。
究其根源是因为光纤的线胀系数为1.8×10-6,而通常塑料的体胀系数10-4,即要大100倍以上。
要想获得良好的温度特性的最佳方法是选用低线胀系数的涂复层,例如:硅橡胶(10-5)和芳纶来做包层和加强件,这就是一种紧包室外光缆的典型结构。
图1所示为如何保证光纤传输参数稳定的与诸因素现象相互关系的图解。
图1 光缆中光纤衰减色散变化与诸因素、现象的关系要使光缆中的光纤不受力或少受力的基本方法有两大类:1)紧套:将体胀系数接近光纤的软材料包绞在光纤外以便吸收应力——俗称“沙发”原理。
2)松套:将光纤先套包在较硬的二次被复管内并留一定的余长(ExceededLength),简称EL,让光纤在空管中以自由正反螺旋悬浮着放置。
俗称“弹簧”原理。
合理、巧妙、精确的控制余长是光缆制造设计水平的重要体现。
获得余长的另一个途径就是围着加强件,扭绞。
余长设计是光缆制造的十分重要内容。
下面试以OPGW的光纤余长设计为例作一介绍。
图2 OPGW光纤余长设计示意图图1中的光纤在放入纵包焊接的不锈钢管内通常很难获得正值的余长,通常在该工序中还要填充冷油膏,所以可设定该工序后光纤在有一定张力条件下拉入钢管会有小量的负余长或零余长。
此时光纤长度略小于或等于钢管的长度。
正余长的获得主要靠巧妙排列辊轮的挤轧获得(例如为2‰),此时的余长是光纤相对于钢管而言的,即光纤要长于钢管2‰。
将钢管绞在外层时可获第二次的余长,这个余长是光纤相对于缆芯而言的。
在缆芯及OPGW上盘时都要有一定张力,在此张力下光缆(OPGW)受力伸长,而光纤则因有正余长而没受力,所以,相对于OPGW正余长值略有减小。
同理在敷设时也有少量余长减小。
OPGW架线后要张拉即用绷紧来减小弧垂。
该工序后余长减小值最大。
架设之后由于寒暑交变,余长自然也会变化,随着OPGW架设时间增长,由于蠕变作用余长还会减小。
20年后希望能保持有微小的正值(例如0.3‰)。
2.2保证在设计的工作寿命期内各种使用场合下机械性能可靠,耐环境性能稳定石英光纤是一种脆性的玻璃材料。
它的破断机理与金属、塑料等一般结构材料完全不同。
石英在自然界中往往是以结晶态的晶体出现。
石英光纤则是各向同性的无定形体。
在微观上来看它的表面布满各种深浅不同(通常是按韦帕尔规律分布)的格里弗斯裂纹。
光纤的断裂强度σ与表面最大缺陷深度的关系可用格里弗斯关系式表示: (2)式中:为几何尺寸常数;为临界应力强度因子。
当表面微裂纹的深度超过一定极限值时,光纤就会断裂。
这和用钻石刀划玻璃后稍微用力一弯就能获得整齐光滑的断面的原理是一样的。
影响光纤寿命的三个因素:提高光缆的寿命问题,最根本的是要提高光纤的寿命。
影响光纤寿命的原因主要有:1)光纤表面的微裂纹的存在和扩大;2)大气环境中的水和水蒸气分子对光纤表面的浸蚀;3)不合理的敷设光缆时残留下来的应力长期作用等。
由于上述原因,使得以石英玻璃为基础的光纤机械强度逐渐降低,衰耗慢慢增大,最后使光纤断裂,终止了光缆的寿命。
众所周知,在纤维表面上总是会存在着微裂纹,在大气环境中发生慢裂纹生长,使裂纹不断地扩大,使光纤的机械强度逐渐退化。
例如,一根125μm直径的裸石英光纤,经过3年以后的慢变化,使光纤的抗拉强度从180kpsi(相当于1530g抗拉强度),降到了60Kps i(相当于510g抗拉强度)。
光纤这种慢变化的降低机械强度的机理是:当光纤表面有微裂纹(或缺陷)时,在受到外来应力的作用,并不会立即断裂,只有施加应力达到裂纹的临界值时,纤维才会断裂。
而石英纤维承受到一个小于临界值的恒定应力时,表面裂纹会发生缓慢的扩大,使裂纹的深度达到断裂的临界值。
这就是纤维机械强度退化的过程。
石英光纤机械强度的退化是由于承受到的应力与大气环境中的水和水蒸气分子侵蚀的联合作用造成的。
裂纹末梢受到应力的化学键和水(H2O)发生化学反应如下:││││—Si—O—Si + H2O →—Si—OH + HO—Si— (3)││││这里生成了硅醇而使化学键断裂,而存在的水分子又进一步加强了裂纹末梢最邻近的那些化学键上的应力集中,并造成化学键的断裂。
这种应力与水的联合作用就是所谓的应力侵蚀或静态疲劳。
应力侵蚀造成裂纹扩大的速度V为: (2)式中:K—应力强度因子;A是裂纹扩展系数;n是疲劳参数,它是表征应力侵蚀的环境参数,也是唯一可以通过光纤涂复和光缆制造可改变的参数。
针对上述三大寿命因素,在制作光缆采取了三大措施:1.一次被复光纤的强度筛选,将一些已有很深裂纹区段的光纤通过连续强度筛选加以剔除,此举也可剔除由于制棒工艺缺陷而造成的气泡、夹杂等影响强度的薄弱点。
筛选张力视使用场合按可靠性概率设计给定,参见表2。
表2 国际上光纤强度筛选的一般规定2.光纤表面涂覆一层可防止水气侵蚀的一次被复,通常是涂紫外固化的丙烯酸树脂,亦可涂上一层有一定压缩应力的无机涂层,例如:TiO2、TiC等。
若光纤选用了密闭的无定形碳涂层或密闭的金属涂层则隔潮性更佳,光纤的疲劳参数(n)值可达100—300。
对于通用光缆n值>20的紫外固化涂层已经足够。
3.光缆结构工艺必需保证“零应力”,即无明显应变。
例如在YD/T901-2001光缆标准中规定光纤的应变不大于0.005%时可判为无明显应变。
氢损是指由于氢渗入纤芯引起1.38μm附近长波长衰减明显增长,在上世纪80年代曾一度成为光纤无法长期应用的巨大障碍。
它首先在将光纤密封在金属护套中的海缆中陆续发现,之后在各种陆上光缆中陆续也发现有类似的报道。
国内也曾出现误用析氢严重的填充油膏而成批光缆报废的“事件”。