海底光缆用高强度大盘长单模光纤

　　4光纤性能

　　4.1光纤的寿命

　　光纤在实际使用过程中，受到远低于其强度的静态应力和动态应力，光纤断裂前持续的时间就是光纤的寿命。影响光纤使用寿命的原因主要有：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，终止了光缆的使用寿命。对于光纤寿命的预测，至今还没有一个权威的理论系统来描述，光纤行业常用下面一个公式来估计光纤寿命：

　　式中σp为光纤筛选应变，通常为1％(单位无)；σr为光纤使用过程中所产生的应变(相对拉长，单位无))；Fr为光纤断裂概率(单位无)；L0为光缆线路中光纤总长度(单位公里)；Mp为光纤筛选每公里平均断裂次数；n为光纤的疲劳参数(可用动态疲劳参数代替，单位无)；m为光纤断裂强度韦伯尔分布曲线斜率(单位无)；tp为光纤出厂时加力筛选的持续时间(单位秒)；tr为光纤的估算寿命(单位年)一般n一20，σp／σr—4，光纤使用寿命可达30年以上，当然这个值与要求的光纤发生断裂的概率值Fr有关，Fr越小，光纤寿命期越长。同样，光纤的Nd值越大光纤的寿命也就越长，同时还可以降低对光缆的抗拉强度的要求，进而降低光缆的成本。中天光纤为海底光缆研发的高强度大盘长光纤，其典型的三种不同拉伸速率下的Weibull分布和Nd值图如下：

　　从上面可以看出，该光纤的Nd值较高，而且不同拉伸速率下的Weibull分布比较集中，也表明其有较好的重复性和均匀性。从Nd值的大小来看该光纤的寿命能够满足海底光缆的要求。

　　4.2光纤的光学性能

　　要做到长距离无中继的长途通信，光纤的光学性能是其中的重点。中天光纤通过上述的原材料优化和拉丝工艺优化，可以提供：

　　衰耗:平均值<0.327 dB/km @ 1310 nm；

　　平均值<0.188dB/km@ 1550 nm

　　的100km盘长的高质量光纤，平均衰耗值的降低，有利于长距离通信的需要，特别是1550波段是现今长距离通讯的主要波段，它的降低，有利于高速率通讯的进行。

　　同时，长距离高速率的通讯（特别是对于DWDM来说）对光纤的PMD水平也提出了更高的要求，中天光纤对于PMD的优化，也有着很好的效果，通过对几何参数的优化从而降低了波导双折射的影响，又通过改良光纤的冷却，减小了光纤中的残余应力，减小了光纤中的光弹效应，进一步减小了PMD值。中天光纤典型的PMD值分布图如下：

　　从上图可以看出，中天光纤的PMD值分布主要集中于0.030附近。有着比较低的PMD值水平，能够充分的满足长距离通讯的需求。

　　5结束语

　　结合海底光缆的应用要求，通过技术改进，中天光纤已经成功开发出高强度大盘长光纤，并实现量产。为满足长距离无中继的光通讯要求也作出了有效的改进工作。目前提供的最大盘长为120公里，筛选应变大于2%，并可根据客户需求进行特殊定制。该光纤的研发成功，对提高海底光缆通信系统的稳定性具有非常积极的作用。

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