WCA July 2013

三、达到铜一般的强度 1.6 毫米的光纤电缆能够达到铜一样的强度是第一项挑战。安 装工人应当能够像拉铜线一样把电缆拉成一条直线，而无须 绕芯轴把它包起来，以防止损坏护套。 同时，护套必须约为传统护套尺寸的三分之一。需要减少玻 璃周围的自由空间，以便使电缆尽可能的小。然而，电缆必 须能通过所有撞击、阻力和压强度测试。 当操作小尺寸系数电缆时，松散的纱线让道，纤维实际上移 到了护套的一侧或另一侧。当这种情况发生时，纤维在一个 轴上受的保护减少，不再能够提供概念设计时期望的保护水 平。 我们设计了一种定制工具，能够把一种含有粘性基体材料的 胶带在纤维周围纵向地缠绕数次。纵向胶带缠绕可以确保纤 维处在中心位置，而胶带周围只需要一层非常薄的外护套。 这种处理允许安装工人在不拉伸护套的前提下对电缆进行合 理的人工拉扯或手动放置。通过使纵向带和护套合为一体， 在强度方面，能像操作铜线那样操作纤维电缆。 虽然现在有许多微电缆可供选择，它们通常都用的是芳纶纱 交织在纤维周围。没有一种能真正地把纱线、护套和纤维组 合在一起。 这种电缆使用了芳纶胶带，而不是松散纱线，因此它是独一 无二的。这种胶带也可以用传统的铜电缆剥离机或铜导线剥 离机进行剥离。

提起负载 5 磅 的电缆的最小 抓地力

拉伸张力释放以 后的传统光跳线 电缆。 注：显著的电缆 护套变形

1.6 毫米标准 电缆

5 磅( 2.25 公 斤)重量

❍ ❍ 图 2 : 用实验装置模拟给传统 跳接线的电缆护套施加 5 磅 ( 2.25 公斤)手拉力的情形

用这种方式增加光纤电缆强度面临的挑战是：如果我们像拉 伸铜线一样拉动它们的绝缘材料，我们实际上拉扯的是一块 强度非常小的高分子塑料。拉伸光纤护套暂时性地拉伸了聚 合物，而玻璃长度保持不变。 这造成了纤维与强度部件和聚合物护套的机械去耦，允许外 护套聚拢，且允许缓冲纤维的计划外运动导致被牵引的那一 侧加长，另一侧则产生一种抗拉伸的情形。

甚至可以用架线工的的剪刀剥离这些电缆——这是第一次不 需要专门的工具就可以在带有涂层的纤维上实现这种功能。

我们也应该注意到，迅速成为 FTTX 解决方案和中央办公室/数 据中心标准配置的 RBR 纤维也提升了这些新型纤维的操作性 能。更小的电缆能够弯曲放置在更紧凑的结构中，可以适应 不同类型的模块和装置。

这种情况的典型后果就是大范围的弯曲损失，同时有可能超 过光纤的最小弯曲半径。这可能显著缩短电缆的寿命。

当发明 3 毫米光纤电缆时，护套相对厚一些——一些案例中几 乎有一毫米厚。这在塑料聚合物被拉伸之前提供了略多一些 的内在强度。早期的安装工人更关注操作性能。 如今，需求是高密度，因此光纤电缆正在变得尽可能的小。 这导致了两个结果。第一，电缆护套的厚度正变得尽可能的 小；第二，越来越多的纤维被用于填充水槽和管道，意味着 电缆将承受更强的拉力。这两个问题可能影响光纤的可靠性 和性能。 当变小了的光纤电缆被拉动时，护套被拉长。当它们随着时 间缩回，将产生足够的摩擦力将缓冲纤维推回去。当护套收 缩时，此操作将导致多余纤维的一个被称作微弯曲的局部区 域。 因此，随着光学电缆逐渐变小，安装过程中对精细化操作的 要求也更高。这种新型的被称为“小尺寸系数”的电缆，因 为它们不再能够与它们稍大点的同类一样通过相同的检验。 随着抗拉强度等级从 22 磅降到 9 磅，需要的芳纶纱变极少，护 套也可更薄些。但是在操作由它生产的产品时需要比处理铜 线谨慎得多得多。 我们面临的挑战是为小尺寸系数的产品开发一种光纤电缆结 构，这种结构能够满足更高密度要求的同时，具备足够大的 导线强度，可以使它在被处理和拉伸时不会引起衰减和其他 性能问题。我们的挑战就是解决三大问题——强度、可连接 性和热平衡。 当光缆的尺寸减小至 1.6 毫米，这种现象是由小到几盎司而非 几磅的力量而产生。

四、接头连接件 但是，胶带和护套的粘接产生了关于接头连接件的一项新挑 战。把这两者接合在一起消除了纤维从连接器“推回”所需 要的空间。因此，为了使用这些新型纤维，必须特地重新设 计连接器。这些新型连接器考虑了纤维在护套内没有推回或 压缩能力的情形。

芳纶丝带强度 部件

芳纶纱

❍ ❍ 图 3 : 新的几何强度部件与旧的松纱强度部件

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