目前光纖網路的建設逐漸由國家骨幹網轉向區域網及城域接入網,在光纖都會網路及接入網中,由於連線的節點較多,往往需要鋪設大芯數的光纜,而採用帶狀光纜有很多優點:帶狀光纜其光纜的整合度,即相同的光纖芯可以將光纜結構做得較小,佔用路由資源較少;降低光纜熔接費用,提高安裝效率;由於光纖成本的下降,帶狀光纜的成本降低;光纖帶及光纜製造技術的進步,使得帶狀光纜與普通的散纖光纜的光纖損耗基本相近;光纖帶比光纖具有更好的機械效能。
在國外,光纜長途幹線上亦大量採用帶狀光纜,而在國內大中城市的都會網路中多采用帶狀光纜。帶狀光纜按其結構有中心束管式,層絞式,骨架式結構。中心束管式帶狀光纜由於其具有良好的抗側壓及彎曲效能,單位面積其光纖芯數最大,即相同大小的外形尺寸其光纖芯數最大,開剝及接入效率高等特點在國內外得到廣泛使用。
中心束管式帶狀光纜設計帶狀光纜的設計主要根據光纖帶芯數的多少及應用環境特點來進行光纜結構設計及材料選擇,使光纜在生命週期內具有良好的機械效能及環境效能。保證光纖的傳輸效能在其鋪設及運營過程中保持不變。光纜設計包括光纖纜芯設計,光纜加強單元設計,光纜結構設計及光纜材料選擇,由於帶狀光纜多於都會網路及接入網,因此應儘可能縮少光纜尺寸來彌補城市光纜路由資源(管道或架空)的限制,即最佳化的光纜設計應使光纜單位截面積的光纖芯數應最大但同時又能保證光纜具有良好的機械及環境效能。
光纜纜芯設計中心束管式帶狀光纜纜芯在整個光纜設計中是基礎,主要起到保護光纖的作用,在套管與光纖帶之間填充光纖油膏,在光纖帶受到側壓時能起到很好的緩衝作用。設計主要是根據光纖帶尺寸及芯數來確定纜芯尺寸即纜芯的內徑、厚度、外徑及根據生產中光纖帶的製造節距和控制餘長來驗證光纖的曲率半徑不能引起光纖損耗增加其設計主要原則:((W2+(nT)2)/Di(0。
8--其中:W-光纖帶的寬度,n-光纖帶數量,T-光纖帶厚度,Di-光纜纜芯管內徑其光纜的纜芯芯管厚度根據光纖帶數量的多少可選擇在0。7mm~1。5mm左右。因此芯管外徑:Do(2*(0。7~1。5)+((W2+(nT)2)/0。8---(2)由,(2)式可知:要使芯管尺寸最小且光纖帶填充度最大,其光纖帶排列(W*nT)的寬度及重疊厚度應相等,據此可對芯管內的光纖帶型別進行選擇,一般常用的光纖帶芯數為6芯,12芯或24芯。
根據以上關係,可以得出芯管最大內徑與光纜總芯數及光纖帶型別的關係圖:芯管最大內徑與光纜總芯數及光纖帶型別的關係圖光纜加強單元設計光纜的加強單元可據光纜的不同應用環境分為金屬加強及非金屬加強。光纜在鋪設及應用過程中所經受的機械張力主要由加強單元來承擔,因此加強單元的設計計算及加強材料的選擇顯得十分重要。
其光纖在光纜中的餘長,光纜應變及光纖應變的關係圖可參考下圖。一般來說,光纜應變0。3%~0。4%之間,光纖應變在0。05%~0。25%是合理區間,而中心束管式帶狀光纜的餘長控制在0。15%之下較合理。光纜結構設計在確定光纜芯管及加強單元后,即可進行光纜結構設計,包括阻水材料,鎧裝層、護套材料的選擇及尺寸確定。
中心束管式帶狀光纜常用的光纜結構有以下兩種:一種是以兩根平行加強單元,比較適合於216芯以下帶狀光纜,包括金屬加強及非金屬加強;另一種是採用加強單元絞合結構,包括金屬及非金屬加強絞合結構,在216芯以上的光纜多采用此種結構,特別是非金屬絞合結構層既對光纜主要起抗張作用,又增強了對光纜纜芯的抗側壓能力,對光纖帶及芯管起很好的保護作用。
外加阻燃護套可在都會網路中與電力管道同溝鋪設,具有很廣闊的應用前景。與層絞式帶狀光纜結構比較光纜結構設計最重要的任務是在外力及環境變化時能保證光纖的傳輸效能基本不變,即所有的光纜結構設計均是圍繞如何更好地保護光纖。
目前光纖網路的建設逐漸由國家骨幹網轉向區域網及城域接入網,在光纖都會網路及接入網中,由於連線的節點較多,往往需要鋪設大芯數的光纜,而採用帶狀光纜有很多優點:帶狀光纜其光纜的整合度,即相同的光纖芯可以將光纜結構做得較小,佔用路由資源較少;降低光纜熔接費用,提高安裝效率;由於光纖成本的下降,帶狀光纜的成本降低;光纖帶及光纜製造技術的進步,使得帶狀光纜與普通的散纖光纜的光纖損耗基本相近;光纖帶比光纖具有更好的機械效能。
在國外,光纜長途幹線上亦大量採用帶狀光纜,而在國內大中城市的都會網路中多采用帶狀光纜。帶狀光纜按其結構有中心束管式,層絞式,骨架式結構。中心束管式帶狀光纜由於其具有良好的抗側壓及彎曲效能,單位面積其光纖芯數最大,即相同大小的外形尺寸其光纖芯數最大,開剝及接入效率高等特點在國內外得到廣泛使用。
中心束管式帶狀光纜設計帶狀光纜的設計主要根據光纖帶芯數的多少及應用環境特點來進行光纜結構設計及材料選擇,使光纜在生命週期內具有良好的機械效能及環境效能。保證光纖的傳輸效能在其鋪設及運營過程中保持不變。光纜設計包括光纖纜芯設計,光纜加強單元設計,光纜結構設計及光纜材料選擇,由於帶狀光纜多於都會網路及接入網,因此應儘可能縮少光纜尺寸來彌補城市光纜路由資源(管道或架空)的限制,即最佳化的光纜設計應使光纜單位截面積的光纖芯數應最大但同時又能保證光纜具有良好的機械及環境效能。
光纜纜芯設計中心束管式帶狀光纜纜芯在整個光纜設計中是基礎,主要起到保護光纖的作用,在套管與光纖帶之間填充光纖油膏,在光纖帶受到側壓時能起到很好的緩衝作用。設計主要是根據光纖帶尺寸及芯數來確定纜芯尺寸即纜芯的內徑、厚度、外徑及根據生產中光纖帶的製造節距和控制餘長來驗證光纖的曲率半徑不能引起光纖損耗增加其設計主要原則:((W2+(nT)2)/Di(0。
8--其中:W-光纖帶的寬度,n-光纖帶數量,T-光纖帶厚度,Di-光纜纜芯管內徑其光纜的纜芯芯管厚度根據光纖帶數量的多少可選擇在0。7mm~1。5mm左右。因此芯管外徑:Do(2*(0。7~1。5)+((W2+(nT)2)/0。8---(2)由,(2)式可知:要使芯管尺寸最小且光纖帶填充度最大,其光纖帶排列(W*nT)的寬度及重疊厚度應相等,據此可對芯管內的光纖帶型別進行選擇,一般常用的光纖帶芯數為6芯,12芯或24芯。
根據以上關係,可以得出芯管最大內徑與光纜總芯數及光纖帶型別的關係圖:芯管最大內徑與光纜總芯數及光纖帶型別的關係圖光纜加強單元設計光纜的加強單元可據光纜的不同應用環境分為金屬加強及非金屬加強。光纜在鋪設及應用過程中所經受的機械張力主要由加強單元來承擔,因此加強單元的設計計算及加強材料的選擇顯得十分重要。
其光纖在光纜中的餘長,光纜應變及光纖應變的關係圖可參考下圖。一般來說,光纜應變0。3%~0。4%之間,光纖應變在0。05%~0。25%是合理區間,而中心束管式帶狀光纜的餘長控制在0。15%之下較合理。光纜結構設計在確定光纜芯管及加強單元后,即可進行光纜結構設計,包括阻水材料,鎧裝層、護套材料的選擇及尺寸確定。
中心束管式帶狀光纜常用的光纜結構有以下兩種:一種是以兩根平行加強單元,比較適合於216芯以下帶狀光纜,包括金屬加強及非金屬加強;另一種是採用加強單元絞合結構,包括金屬及非金屬加強絞合結構,在216芯以上的光纜多采用此種結構,特別是非金屬絞合結構層既對光纜主要起抗張作用,又增強了對光纜纜芯的抗側壓能力,對光纖帶及芯管起很好的保護作用。
外加阻燃護套可在都會網路中與電力管道同溝鋪設,具有很廣闊的應用前景。與層絞式帶狀光纜結構比較光纜結構設計最重要的任務是在外力及環境變化時能保證光纖的傳輸效能基本不變,即所有的光纜結構設計均是圍繞如何更好地保護光纖。