WCA July 2013

从光纤电缆到光纤线——一 种演变的途径 作者：佛蒙特州北本宁顿光电工程TE连接研究员韦恩·卡马（ Wayne Kachmar ）

摘要 本报告将介绍光纤电缆的一种新设计，这种设计可以使小尺 寸系数的电缆拥有与铜线一样好、甚至超过铜线的操作性 能。目前，电缆设计中大部分光导体的安装方式遵循了一种 很正统的设计协议，一般是基于以下三种基本光缆类型中的 一种：松套管，色带或紧包缓冲。 这三种方式均要求用非常独特的、需十分谨慎的操作技巧， 而且习惯于安装铜线的工人不能完全用相同的方法进行安 装。然而，随着光缆体积减小，让光纤操作起来更像铜线的 这种需求正在变得越来越明显，而且在类似中央办公室、数 据中心、企业、光纤和家庭/桌面( FTTH/ D )这样的应用中， 对光纤密度的要求也更高。拥有铜电缆行为特征的光纤电缆 将在时间、灵活性和成本方面改进安装程序。 一、 引言 最近光纤电缆方面涌现出许多新的发展，例如：减少弯曲半 径纤维( RBRF )、纳米复合材料填料、高强度新材料、连接器 技术、新的合规性问题( ROHS ， REACH )以及尺寸/成本的限 制等。 在这期间，电缆设计方案中假定光纤电缆是一种由不粘接的 独立元素(紧套光纤、芳纶纱聚合物护套)组成的复合材料产 品。因此，在一种非耦合的芯结构的基础上规定了不同的操 作和安装要求。在许多案例中，单单体积或材料强度就克服 了安装应力。 电缆世界中已经与铜做过许多模拟比较。除了专用产品(如制 导鱼雷纤维)之外，还没有开发出真正意义上的光学类似线。 通常情况下，电缆包含一个或多个绝缘导体和附加的结构元 件，以便实现机械的、环境的或其他性能标准。 迄今为止，大多数光纤设计使用一种“松散芯”，以实现光 缆的工程性能——即使单一的光纤电缆也只需要最低限度的 保护。 其结果是，许多设计都需要不同于传统铜电缆安装的安装办 法。许多故障都是安装工人不熟悉传统的室内单工或双工光 纤电缆的特殊操作要求的直接结果。因此，当纤维逐渐适应 曾经以铜为王的应用领域，人们对操作性能更接近铜的光纤 的需求更显重要。 许多安装工人有一种看法，即认为光纤可以用与“前 任”——铜相同的方式进行处理和安装。然而，玻璃终究是 玻璃，不正确的处理和安装方法仍然会影响传统光纤电缆的 性能。 那么，为什么这种看法很重要 ? 在当今的环境下，光学系统解 决方案被摆在了越来越多的消费者面前。许多这类安装专业 人士拥有着丰富的铜电缆安装实践经验。

1.2 毫米光 学“线”芳 纶带强度 部件

带芳纶纱的 传统 1.6 毫米 光跳线

❍ ❍ 图 1 : 1.2 毫米与传统 1.6 毫米

但是他们中的大部分人对他们现在被要求安装的光纤电缆的 安装实践并不熟悉。因此，光纤电缆制造商有责任对他们进 行可接受的操作方法的培训。更重要的是，为了提高光纤系 统在新应用中的可接受性，我们必须提供依照新准则将能够 获得成功的产品。就光纤电缆而言，我们必须设计出操作、 安装和管理方面的性能更接近铜绝缘线的光纤电缆产品。 新的光学波导管已经使得该选择可行，但是作为“电缆人” ，我们要不断创新，设计易安装的、符合消费者需求的“电 缆”(线)，并且定义一类新的光波导产品。这里呈现的设计 是一种几何芯设计，即光纤被放置在芯的中央，宽松的纱线 被移到了几何强度部件的位置。 这些强度部件有多种作用，例如外护套粘附(手拉时进行协 助)纤维缓冲(对抗撞击和挤压载荷)和熔接或现场接头连接件 光纤的可靠接头。如同所有通信设备一样，性能提升的同时 必须保证不超出负担能力。 符合这些新的要求但成本太高、且难以生产的设计不会取得 成功。电缆也必须能够用通用光缆设备进行大规模生产，产 品要具有可接受的产量和质量表现。

二、“光学线”面临的挑战

在过去的 30 年或更长时间内发明的传统的单工/双工光纤电缆 是高强度的芳纶纱组成的一个松散的管结构。

玻璃纤维嵌于纱线中央，由聚合物紧包缓冲涂层保护，以防 止严重弯曲或撞击。芳族聚酰胺纱线的布局可以使两端牢牢 固定在连接器上。

因此，如果拉动连接器，实际上牵拉的是非拉伸纱线，而不 是纤维或护套本身。

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Wire & Cable ASIA – September/October 2007 July/August 2013