WCA September 2020

采用超低损耗光纤的 OPGW 电缆的温变测试

衰减 dB/km

温度 °C

❍ ❍ 图 2 : 气候室与电缆样本

❍ ❍ 图 3 : 采用超低损耗光纤的 OPGW 电缆的温变测试

光纤规格 * dB/km

参考衰减 dB/km

最大衰减 dB/km

增量 dB/km 0.005 0.005

光纤束

1 2

0.169 0.163

0.174 0.168

<0.05 <0.05

❍ ❍ 表 1 : 波长为 1550nm ，温度为 -40 至 +85℃ 时，温变测试期间的衰减增量 * 注意：在较大温度范围（ -60°C to +85°C ）内以及电缆中，光纤本身超出规格

数个动态范围为 45 dB 的 OTDR 设备。为了达到所需的精度和 空间分辨率，传输线路被分成三个约为 150 千米的部分，每个 部分都分别由 OTDR 从两端测量。 对现场的已安装 OPGW 电缆执行了两次衰减测量。第一次测 量在电缆部署后直接执行。后续的 OTDR 测量约在安装后一年 执行。 4 结果 图 3 显示温变测试的三个循环中，两束光纤在波长为 1550nm 时的衰减变化。 测试期间，两束光纤的衰减性能未呈现显著差异。在三个 循环内，两束光纤的最大衰减增量不超过 0.005 dB/km ， 远远低于 0.01 dB/km 的预期界限(如前所述)，也远远低于 0.05 dB/km [4] 的规范界限。 我们认为该测量结果表明，所选 OPGW 电缆设计适用于光学 预算极为有限的超长距离应用。由于温变测试可以很好地反 映现场电缆的长期性能，我们预计电缆寿命期间也会出现类 似的衰减变化。 温变测试的数据汇总如表 1 中所示。 图 4 显示三个循环中已安装并拼接的 OPGW 电缆的 OTDR 测量 结果。尽管有几家建筑公司安装了电缆，并由不同技术人员 执行了部署、拼接和测量，但我们观察到， 48 根光纤在所有 三个循环中的衰减分布都很相似。波长为 1550nm 时，平均衰 减为 0.165 dB/km ，但 48 根光纤中仅有几根的最大衰减接近 0.168 dB/km 。 然后，我们取之前测量的三个电缆段的加权平均值，计算了 整个 500 千米输电线路的安装电缆的衰减分布。 相关数据见图 5 。可以看到，随着连接长度数量的增加，分布 变得更加紧密。

采用 48 根超低损耗光纤的 OPGW 电缆 平均值 ~ 0,165 dB/km 最大值 ~ 0,168 dB/km

❍ ❍ 图 4 : 波长为 1550nm 时，采用超低损耗光纤的电缆在三个 150 千米 范围内的衰减分布。包括拼接损耗 波长为 1550nm 时的衰减 (dB/km)

所有 48 根光纤的平均衰减保持不变(约为 0.165 dB/km )，但最 大衰减降至 0.167 dB/km 。 考虑到用于建设 500 千米输电线路的 OPGW 电缆中采用了平均 衰减约为 0.163 dB/km 的超低损耗光纤，可以得出结论，即在 电缆生产、安装和拼接后，衰减略有增加—从 0.002 dB/km 增 至 0.004 dB/km 。 我们认为，这种增长很大程度上可归因于拼接。例如， G.652 单模光纤的平均拼接损耗为 0.02 到 0.03 dB [5] 。我们研究中使用 的电缆平均长度为 6 千米，导致衰减增加 0.003 至 0.005 dB/km (若取每千米标准值)，这与我们在测量中观察到的衰减增量 是一致的。 图 6 显示电缆部署大约一年后的衰减变化情况。未发现明显的 衰减增加，大多数光纤显示的衰减甚至比安装后立即测量的 结果还要低。我们认为，衰减的减少可归因于安装后电缆中 的纤维松弛以及相应的微弯引起的损耗减少。最大衰减增量 小于 0.001 dB/km ，接近 OTDR 的精度极值。

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Wire & Cable ASIA – September/October 2020