Page 36 - 网络电信2019年10月刊上
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光    通    信

             图3:网状光纤带几种形态                                        拉伸弯曲挤压产生的应变。
                                                                     (3)新型光纤带的应变
                                                                     1)网状光纤带卷绕成束时,光纤带内部光纤粘结段重叠,
                                                                 其最大弯曲应变ε fwq 可表达为      [6,8] :

                                                                                                                   (1)
                                                                     其中ε flcy 为网状光纤带卷绕成束时的光纤拉伸残余应变,
                                                                 D是裸光纤外径,2a 1 是重叠的光纤移位长度,b是光纤粘结段
                                                                 长,P是粘结段节距,(P-2b)/2是光纤非粘结段长。
                                                                     此时,光纤带非粘结段长光纤扭转,光纤带成束时光纤总
                                                                 的应变ε A 表达为   [6,7,8] :
                网状光纤带成缆时,因其具有柔韧的可卷绕性,极易成束
            状,如图3所示,从而大大提高光缆中光纤容积率。                                                                                (2)
                                              [4]
                                                           TM
                                        TM
                (2)美国康宁Rocket Ribbon 光纤带 Rocket Ribbon 光
            纤带是一种超薄紧凑的光纤带,可构成4、6、8、12和24芯光纤                          其中,E是光纤的杨氏模量(70.5GPa),G是光纤的剪切
            带。12和24芯光纤带主要用于构成1728芯和3456芯超高密度超                    弹性模量(31.4GPa),θ是非粘接部分中光纤的扭转角。网状
            大芯数光纤带光缆。如图4所示,一种典型的288芯光纤带组成                        光纤带卷绕时,θ极限值π/2;通过公式(1)和(2)推算
            的子单元,它由8个12芯光纤带和8个24芯光纤带平铺叠加,叠                       可知,网状光纤带卷绕成束时,光纤的拉伸残余应变可以控制
            加后的光纤带,挤制一层柔钿性好、易剥离、易识别的保护包                          在0.05%以下,在粘接节距一定情况下,非粘接部分段长大于
                                                                                               [8]
            层。                                                   30mm时,ε fwq 和ε A 可控制在0.2%以下 。
                           TM
             图4:RocketRibbon 光纤带子单元结构                                对于成缆采用螺旋绞制成的网状光纤带光缆,弯曲时光纤
                                                                                                             [8]
                                                                 上产生的最大弯曲应变ε max ,可通过公式(3)计算得到 :
                                                                                                                   (3)

                                                                     其中R是光缆弯曲半径,a s 光纤带束绞合半径和Pc是光纤带
                                                                 束绞合节距。例如当R,Pc和as对应2000芯网状光纤带光缆的值
                                                                 分别为350mm,600mm和8.5mm时,ε max 小于0.02%。
                                                                     从相关研究可知,在光缆制造、安装过程中,网状光纤带
                                                                 光缆中的光纤残余应变和弯曲应变产生的总的应变值,其实测
                                                                 值仅为理论计算值的四分之一           [10] ,因而超高密度超大芯数网状
                                                                 光纤带光缆的可靠性完全满足使用要求。
                                                                                       TM
                                                                     2)对于Roket  Ribbon 光纤带,当成缆时,为了使光纤带
                2、超高密度超大芯数光缆中新型光纤带的应变特性与传统
                                                                 光纤应变均匀一致,光纤带的余长应尽可能的保持一致,因而
            的光纤带光缆不同,超高密度超大芯数光纤带光缆,光纤容积
                                                                 必须在成缆过程中进行绞合,这就使得光纤带中的光纤产生一
            率高,在成缆过程中要将新型光纤带集束、更加密集排布。在
                                                                                                     TM
                                                                 定的残余应变和弯曲应变。由于Roket Ribbon 光纤带子单元是
            制造、安装,以及环境变化过程中,由于承受拉伸弯曲,光缆
                                                                 采用柔韧性好的的保护包层,减少因加工过程中产生的残余应
            中的光纤更易产生残余应变(ε fcy ),光缆弯曲时更易产生弯
                                                                                TM
                                                                 变。Roket Ribbon 光纤带光缆允许最小弯曲半径与传统光纤带
            曲应变(ε ftvq )。
                                                                 光缆(216芯以上规格)规范一致,为15D(D为光缆外径);例
                (1)网状光纤带
                                                                 如3456芯光缆,外径为32mm,最小允许弯曲半径480mm;满足光
                网状光纤带在成缆时,经过光纤带卷绕、集束、成缆工
                                                                 缆短暂拉伸力下光纤应变小于0.6%,长期拉伸力下光纤残余应
            艺,优化了光纤带的弯曲特性,改善了光缆中光纤带的残余应
                                                                                          TM
                                                                           [5]
                                                                 变小于0.2% 。Roket  Ribbon 光纤带光缆的可靠性满足使用
            变和弯曲应变,因而超高密度超大芯数网状光纤带光缆,较传
                                                                 要求。
            统的光纤带光缆,同规格光缆相比,外径更小,因而允许弯曲
            半径更小,更有利于它的制造和安装应用。
                                TM
                (2)Rocket Ribbon 光纤带                                 二、超高密度超大芯数新型光纤带光缆种炎
                                                                                                            [12]
                             TM
                Rocket  Ribbon 光纤带在成缆时,与传统光纤带成缆类                     1、网状光纤带构成的超高密度超大芯数光缆
                                                                     日本研发的超高密度超大芯数新型光纤带光缆,采用网状
            似,不需要卷绕光纤带,平直排布光纤带叠带,光缆拉伸弯曲
                                                                 光纤带成缆,主要有骨架式和中心管式两种结构。
            时,光纤残余应变较大。因此在制造子单元时,挤制柔初性好
                                                                     (1)骨架式:由中心加强构件、骨架、集束的网状光纤
            的保护包层,能够较好地保护子单元外围光纤带光纤,减少因
                                                                 带、阻水包带、撕裂绳、护套组成,如图5所示。具有刚性好、
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