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光缆接续损耗标准的探讨
时间:2019-6-5 11:14:05 来源:http://www.shzjgd.com 点击:

段绪奎   华光通信公司
杨 彪    中国网络通信集团公司
摘   要  从20世纪80年代末我国光通信高速发展至今,光缆接续损耗标准一直没有一个统一的国家标准,国内几大电信运营商确定的企业标准均基于“设备条件可以达到”而越来越严格。本文通过对国际标准的对比及从技术、成本角度的分析入手,提出了光缆接续损耗国家标准的建议。
关键词  光缆 接续 标准 探讨
我国光通信从20世纪80年代中期开始发展极其迅速。光缆接续质量控制是光通信网建设中一个重要环节。光纤接续标准多年来一直是一个有争议的问题,部颁YDJ44-89《电信网光纤数字传输系统施工及验收暂行规定》简称《暂规》,对光纤接续损耗的测量方法做了规定,但没有规定明确的标准。原信产部郑州设计院在中国电信南九试验段以后的工程中提出了中继段单纤平均接续损耗0.08dB/个的设计标准,以后的干线工程均沿用。我们有必要对它进行研究并制定出我们的切合实际需要的标准。 下面从对光纤接续损耗的形成及其测试方法入手,提出了光缆接续损耗工程控制的意见。
ITU有关接续介入损耗的原文如下。
本试验使用于一个竣工的光纤接头, 用以度量接头质量。
应按照IEC 1073-1进行试验。测量可在实验室或现场进行。实验室用剪回法较好,现场可用双向OTDR法。介入损耗的典型值可能随应用场合和(或)所用方法而变化。最小的接头损耗典型值≤0.1dB。在某些场合中,介入损耗典型值≤0.5dB是可能接受的。有许多熔接机和机械接续装置在制作接头后可以估算接头损耗值。 某些主管部门和私营运行机构在现场接续安装时采用这些估算值,并且在全部线路施工完成后,再用OTDR对线路全程进行复测。在现场安装时,也可用其它一些方法来估算接头损耗值, 例如采用夹上去的功率计和本地注入检测的方法。  (1)该建议是基于单纤接头损耗的可接受值≤0.5dB,平均值没有规定的情况下而言的。
从目前的熔接机情况看, 熔接机所显示的数据配合观察光纤接头断面情况, 能够粗略估计光纤接续点损耗的状况, 但不能精确到目前我国所要求的光纤接续损耗指标的数量级。我们认为,这些熔接机的设计目的和依据是基于ITU建议的。
(2)目前的熔接机接续是通过对光纤X轴和Y轴方向的错位调整,在轴心错位最小时进行熔接的,这种能调整轴心的方法称为纤芯直视法, 这种方法不同于功率检测法,现场是无法知道接头损耗确切数值的。但是在整个调整轴心和熔接接续过程中, 通过摄像机把探测到所熔接纤芯状态的信息送到熔接机的专用程序中,可以计算出接续后的损耗值。 但它只能说明光纤轴心对准的程度,并不含有光纤本身的固有特性所影响的损耗。而OTDR的测试方法是后向散射法,它包含有光纤参数的不同形成反射的损耗。
比较上述两种测试原理,两者有很大区别。通过实践证明,两种方法测出数据一致性也较差,通过最近几年对干线工程接续测试发现,很多情况下熔接机显示损耗很小(小于0.05dB)甚至为零,但OTDR测试则大于0.08dB,且没发现有对应的规律。
可以看出,不监测接续时,打开接头盒返工率高达50%,单根光纤接头损耗双向平均大于0.2dB的约占10%,大于0.1dB的约占20%,特别是近几年国产光纤普遍使用的情况下,返工率还有上升的趋势。
按照目前我国中继段单纤平均每个接头损耗0.08dB的要求,如仅使用熔接机显示数据观察判断控制接续,接头返工率很高。所以就目前实际状况而言,不全部(包括指标)而部分采用(仅采用方法)ITU建议是行不通的,非但如此,要保证0.08dB损耗(某些新兴电信运营商已经开始采用0.05dB以下的标准)的要求,必须使用OTDR进行双向监测,并且接续亦须按一定标准进行控制,一个接头亦须接多次,反复比较、衡量,才能确保达到要求。
(3)全盘采用ITU建议是可行的,且是符合我国实际情况的,与我国通信发展形势相一致,又能节约大量的外汇,同时也能满足通信质量的要求。
工程实践中证明,不用OTDR进行检测(即采用ITU建议),单纤接头满足最大值0.5dB的要求是不成问题的。
据我们所知,日本的接头损耗标准(NTT光缆施工验收规程)最小值小于0.9dB,无平均值要求,只有中继段总衰减要求,只要满足,就能开通设计要求的或将来要增加的设备,在接续操作方面则与ITU建议一致。美国、欧洲诸国也都采取了大致与ITU建议一致的做法。
我国也应采纳ITU建议,其理由如下。
首先,正如以前所述,接头损耗不但与接续技术有关,而且与光纤制造因素引起的固有损耗有很大关系,单靠熔接技术而降低光纤接头损耗值, 在目前情况下是很有限的。目前要求达到0.08dB损耗以下(OTDR双向平均)不能说做不到,但需要付出很大的代价。
其次,OTDR及熔接机是造价昂贵的仪表,要花费大量的外汇从国外购进,且这些仪表的使用寿命都是很有限。据了解,目前我国OTDR的拥有量已近万台,是日本国内使用量的近10倍。采用新建议可以大大减少OTDR的数量,对熔接机的使用寿命也将大大延长,目前接一根光纤接头平均熔接机要放电熔接5~10次,而采用新建议后,则可以减少到每纤头放电熔接2次以下。除了减少对熔接机的磨损,同时对OTDR、切纤刀、剥纤刀等贵重仪表工具也将大大节约。
再次,目前的中继段50km以内的占80%以上,若采用ITU建议,中继段衰减也不会超过0.5dB/km,因为即使是不监测接续,在目前成熟熔接技术条件下,80%以上的光纤接头仍会很小(0.1dB以内),接近0.5dB的接头必定是很少,且不会集中分布。即使按0.5dB/km计算,50km的总衰减25dB,满足开通2.5Gbit/s波分复用传输系统,如果采用1.55μm窗口,则可以满足更高速率传输系统的需要。另有超长段可以用提高发光功率的办法得到简便的解决, 亦可在设计中针对性地提出对接续损耗较严格的要求标准。
绝大多数中继段在40km左右,总衰减20dB左右,开通2.5Gbit/s波分复用传输系统是可以的。可以说接头损耗对传输衰减的影响是微不足道的,所以采用ITU建议,将接头损耗标准单纤接头最大值定位0.5dB,无光纤平均衰减的具体要求,只注重达到设计要求的总衰减值(当然设计所要求的总衰减值是考虑了以后的发展,留有富余度的)是可行的,这样对通信质量决不会造成影响,也不会影响以后的扩容改造。
目前有一种说法:“国外发达国家采用ITU建议是因为他们这些国家通信发达,有许多条通信线路,中断一条无大影响,而我们国情不同”。好像说接头损耗愈小,光纤愈会安全似的。事实上,影响光缆安全的主要是机械损伤,光纤接续损耗大一点并不会影响接续强度,也不会增加不安全因素,相反倒是有上述种种好处。所以有一些同志“目前仪表水平达到多少,标准就应定多少”的观点是不科学的,更是不经济的。 
信息来源:《电信工程技术与标准化》 

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