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解析两大最具潜力光纤产品:海底光纤/多模光纤

2014-08-12 08:52
来源: 电缆网

  随着宽带中国的推进,光纤通信企业俨然成了通信行业的香饽饽,无论从市场或技术发展的角度看,光纤需求量仍将逐步上升。在不久的将来,最有发展前景光纤产品,当属海底光纤和多模光纤这两大产品。

  从最有发展前景光纤产品之一——海底光纤来看,海缆电缆都是使用光纤作为材料,铺设在海底,用于电信传输。主要分为海底电缆分海底通信电缆和海底电力电缆。现代的海底电缆都是使用光纤作为材料,传输电话和互联网信号。我国是一个海洋大国,拥有1.8万公里长的海岸线,6000多个大小岛屿散布在海岸的外缘,因此,海底电缆市场空间广阔。

  有关行业数据分析指出,作为最有发展前景的光纤产品的海底通信电缆主要用于长距离通信网,通常用于远距离岛屿之间、跨海军事设施等较重要的场合。相对而言,中国的海底电缆生产企业具有成本和地域优势,因此在世界市场上占据重要地位。

  另外,随着对数据传输的要求呈现出爆炸性的几何级数增长,目前对网络传输速度的要求也不断提升。另一大最有发展前景的光纤产品——多模光纤允许不同模式的光信号在一根光纤上传输,由于多模光纤的芯径较大,故可使用较为廉价的耦合器及接线器,多模光纤的纤芯直径为50μm至100μm。因此,具有十分良好的发展前景。

  海底光缆

  海底光缆是用绝缘外皮包裹的导线束铺设在海底,分海底通信光缆和海底光力光缆。前者主要用于通讯业务,后者主要用于水下传输大功率光能。与人造卫星相比,海底光缆有很多优势:海水可防止外界光磁波的干扰,所以海缆的信噪比较高;海底光缆通信中感受不到时间延迟。海底光缆的设计寿命为持续工作25年,而人造卫星一般在10到15年内就会燃料用尽。

  海底光缆的结构要求坚固、材料轻,但不能用轻金属铝,因为铝和海水会发生电化学反应而产生氢气,氢分子会扩散到光纤的玻璃材料中,使光纤的损耗变大。因此海底光缆既要防止内部产生氢气,同时还要防止氢气从外部渗入光缆。为此,在90年代初期,研制开发出一种涂碳或涂钛层的光纤,能阻止氢的渗透和防止化学腐蚀。光纤接头也要求是高强度的,要求接续保持原有光纤的强度和原有光纤的表面不受损伤。

  多模光纤

  传输速率低和传输距离短正好可以利用多模光纤带宽特性和传输损耗不如单模光纤的特点。但单模光纤更便宜、性能比多模好,为什么网络中不用单模光纤呢?这是因为上述网络特点中弯路多损耗就大;节点多则光功率分路就频繁,这都要求光纤内部有足够的光功率传输。多模光纤比单模光纤芯径粗,数值孔径大,能从光源耦合更多的光功率。网络中连接器、耦合器用量大,单模光纤无源器件比多模光纤贵,而且相对精密、允差小,操作不如多模器件方便可靠。单模光纤只能使用激光器(LD)作光源 ,其成本比多模光纤使用的发光二极管(LED)高很多。尤其是网络规模小,单位光纤长度使用光源个数多,干线中可能几百公里用一个光源,而十几公里甚至几公里的每个网络各有独立的光源。如果网络使用单模光纤配用激光器,网络总体造价会大幅度提高。垂直腔面发射激光器(VCSEL)已商用,价格与LED接近,其圆形的光束断面和高的调制速率正好补偿了LED 的缺点,使多模光纤在网络中应用更添生机。从上述分析不难看到,认为单模光纤带宽高、损耗小,在网络中使用可以“一次到位”的考虑是不全面的。康宁公司对网络中使用单模光纤和使用多模光纤的系统成本进行了计算和比较,使用单模光纤的网络成本是多模光纤的4倍。使用62.5μm和50μm多模光纤的系统成本一样,区别在于不同种类的连接器。选用无金属箍插拔式连接器系统造价(多模系统B)比用金属箍旋接的连接器,如FC型(多模系统A)的成本可减少1/2。

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