光纤光缆和通信电缆的技能发展与思考

不同的场合和不同的要求造成了光缆的多结构的发展趋势，新的光缆结构以及在现有结构上不断改良的各种结构也在不断涌现，出现了如下一些类型。

·“干缆芯”式光缆：所谓“干缆芯”即区别于常用的填充管型的光缆缆芯。这种缆的阻水功能主要靠阻水带、阻水纱和涂层组合来完成，其防水性能、渗水性能都与传统的光缆相同，但它具有生产、运输、施工和维护上的一些优点。首先是方便，因为阻水材料不含粘性脂类，操作运用比较方便安全;其次，干式光缆重量轻、易接续、易搬运，设备投资小、成本低，生产运用中也显得干净卫生，在长期运用中还可减少缆芯中各种元件之间的相对移动。特别是在接入网室内缆和用户缆中，优点更加明显。

·生态光缆：一些公司从环境保卫及阻燃性能的要求出发，开发了生态光缆，运用于室内、楼房及家庭。现有光缆中运用的一些材料已不符合环保的要求，如PVC燃烧时会放出有毒性气体，光缆稳定剂中有时含铅，都是对人体及环境有害的。2001年ITU-T已通过了一项L45建议——“使电信网外部设备对环境的影响最小化”建议，通过对光缆、电缆光器件及电杆等基于寿命周期怦估 (LifeCycleAnalysis，LCA)的要领来确定产品对环境的影响。由于环境因素正日益受到重视，对通信外部设备，特别是光缆产品规定这样的指标已提到日程上来，如果不在材料和工艺上下功夫就难以达到环保的要求。因此已有不少公司针对此类疑问开发了一些新材料，如对室内用缆，开发了含有阻燃添加剂的聚酞胺化合物，以及无卤性阻燃塑料等。

·海底光缆：海底光缆近年来有根快的发展，它要求长距离、低衰减的传输，而且要适应海底的环境，对抗水压、抗气损、抗拉伸、抗冲击的要求都特别严格。

·浅水光缆(MarinizedTerrestrailCable，MTC)：浅水光缆是区别于海底光缆而提出来的另一类结构的水下光缆，适合于在海岸边上、浅水中安装，无需中继、通信距离比较短的水下(如岛屿间、沿海岸边上的城市)敷设运用。这种光缆区别于海底光缆的环境，须要的光纤数不多(中等)，但要求结构基本、成本较低，易于安装和运输，便于修正和维护。ITU-T在2001年提出了ITU- TG.972定义下的浅水光缆建议，为建设类似的水下光缆提供了一组规范，随后也有可能形成相应的国际标准。

·微型光缆：为了配合气压安装(或水压安装)施工系统的运用，各种微型的光缆结构已在设计和运用中。

对于气压安装的微型光缆，要求光缆与管道之间有一定的系数，光缆重量要准确，具有一定的硬度等。这种微型光缆和自动安装的方式是未来接入网，特别是用户驻地网络中综合布线系统很有潜力的一种方式，如在智能建筑中运用的智能管道中就非常适合这种安装。

·采用了纳米材料的光缆：近来，一些厂商已开发出纳米光纤涂料、纳米光纤油膏、纳米护套用聚乙烯(PE)及光纤护套管用纳米PBT等材料。采用纳米材料的光缆，运用了纳米材料所具有的许多优异性能，对光缆的抗机械冲击性能、阻水、阻气性都有一定的改善，并可延长光缆的运用寿命。目前此类材料尚处于试用阶段。

·全介质自承式光缆(ADSS)：全介质光缆对防止电磁影响及防雷电都有优良的特征，而且重量轻、外径小，架空运用非常方便，在电力通信网中已得到大量的运用。估计2000～2005年，每年电力部门对ADSS光缆需求约15000km。ADSS同时也是电信部门在对抗电磁干扰及雷暴日高的敷设环境中一种很好的光缆类型的选择。在今后一段时间内，如何在满足要求的前提下，尽量减小ADSS光缆的外径，减轻光缆的重量，提高其耐电压性能是ADSS光缆研究改良的课题。

·架空地线光缆(OPGW)：OPGW已出现了很长一段时间，近年来一直在改良和提高之中。OPGW的光纤单元中采用PBT，于套管外面再加上一层不锈钢管，有的还在塑料套管与不锈钢管之间加上一层热塑胶，不锈钢管用激光焊接长度可达数十公里，光纤在这样的多层保卫管中得到了充分的机械保卫。估计从现在到 2005年，OPGW光缆的需求将会逐年上升，每年添加约2500km，到2005年估计可达到20000km。当然对OPGW光纤的防雷疑问一直是业界十分关注的疑问，也应配合具体环境和运用条件加以考虑，使之得到充分保卫。

2.2光缆的自动维护、适时监测系统已逐渐完备，可保证大容量高速率的光缆不中断传输

光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分主要。在已开通的光网络中，光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下执行的，一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态，更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。虽然ITU-T长时间收集和讨论了国际上的最新资料，于1996年揭晓了L.25光缆网络维护的建议书，对光缆的预防性维护和故障后维护规定了细致的维护范围和功能，但已经不能满足当前的须要，目前最新的建议是2001年12月IUT-TSG16会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L.40建议)。为了进一步缩短检测及修正时间，美国朗讯公司曾提出了新一代光纤测试及监控系统，能在1s内发出故障告警，3min内找到故障点，且工作人员可以遥控操作，据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的高速反应能力。日本、意大利等国电信企业也提出了一些系统方案。

·日本NTT方案：在局内运用光纤选择器与系统的测试设备和传输设备相连形成了一种可对光纤状况执行实时监测的系统，保证有用信号在通过光纤选择器测试证明良好的光纤上传输，对有故障的光纤可以预选监测出来及时传送到维护中心执行适当处理，防止不良状况进入有用的光传输信道，从而起到在运行中对整个光通信系统的支撑作用;在局外通过水敏传感器装置可监测外部设备光缆线路接头盒浸水的位置，水敏传感器安装在空闲的光纤上，水敏传感器中装有吸水性膨胀物，当水渗人接头盒时，吸水性物质会膨胀使得接头盒中的光纤受力，也就是使得这一空闲光纤弯曲，从而使光纤的损耗添加，在监测中心的OTDR上就会反映出来。

·意大利的方案：此方案是一种综合处理的新型连续光缆监测系统。主要特点是将光缆网络、光纤及光缆护套的监测综合在一起，既运用了OTDR系统周期性地对光纤的衰减执行监测，发觉有衰减变化即发出警报，并执行故障定位，同时也可以连续监测光缆护套的完整性，包括护套对地绝缘电阻的监测，发觉疑问(如护套进水等)即马上告警，达到更彻底地预告故障发生的目的。

比较日本和意大利电信部门提出的光缆维护支撑系统的方案可见：日本方案在OTDR自动适时测试光纤的基础上，加入了光纤选择器，在外线上装设水敏传感器并执行护套监测，形成了一套较完整的自动维护、支撑系统，真实做到不中断光通信的维护。意大利的方案中除监测光纤性能以外，还考虑了护套绝缘电阻的自动监测。由此两例可以看出全自动的光缆维护应是一种发展方向。

3通信电缆的发展特点

3.1宽带的HYA通信电缆须要更好地为数字通信新业务服务

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务，但是在实际运用中并不是特别理想，在通信距离、速率及质量上仍有一定的限定。对于新的网络当然是以光纤为主，对于光纤所不能达到的地点或因各种原由仍然要新建电缆网络的地区，应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆)，以便更能符合新业务发展的须要。一些公司对现有的电缆高频特征作了测试，他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5类电缆的技能要求，户外电缆要实现j类电缆的特征，必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下，所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。美国已在1997年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准(ANSI/ICEAS-98-688-1997及S- 99-689-1997)，包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz，可供数字网络运用。IEC对此疑问也执行过较长时间的讨论，2001年，IEC62255-1文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4～个0.8mm线径、1～150对、最高频率 30MHz等指标的建议，此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间，我国也开始了这方面的探讨和研制，并正在建立相应的标准。