200-микронное волокно продвигает оптические кабели высокой плотности

В индустрии волоконно-оптической связи происходит революция «похудения». На протяжении десятилетий основные размеры одномодовых волокон оставались стандартизированными: 8-10 микрон для сердцевины, 125 микрон для диаметра оболочки и 250 микрон для толщины покрытия. Эта стандартизация значительно облегчила взаимодействие и согласованность в оптических сетях. Однако, поскольку сети требуют большей пропускной способности и более компактных конструкций, появилось новое поколение одномодовых волокон с покрытием 200 микрон, предлагающее операторам связи более гибкие решения для развертывания оптических сетей.

Текущие развертывания высокопроизводительных сетей выявляют две основные тенденции: растущий спрос на кабели с небольшим количеством волокон, соединяющие отдельных пользователей или здания, и растущая потребность в кабелях с большим количеством волокон для массового распространения информации. В частности, в последней категории количество волокон продолжает расти, и некоторые кабели теперь содержат более 500 волокон.

Хотя расширение конструкций кабелей с использованием существующих технологий остается предпочтительным подходом, это становится непрактичным в условиях ограниченного пространства в каналах. Поскольку каналы обычно устанавливаются до прокладки кабеля с фиксированными размерами, операторы сети сталкиваются с двумя вариантами: ограничить количество волокон на определенных участках или принять новые, более компактные конструкции кабелей.

Когда существующие каналы разделены на более мелкие микроканалы, микрокабели предлагают экономические преимущества, избегая дорогостоящих строительных проектов и процессов согласования с местными органами власти. Эволюция микрокабелей удвоила плотность волокон всего за несколько лет. Хотя как традиционные, так и новые конструкции могут содержать 288 волокон, диаметр уменьшается с 14 мм до 9,6 мм — сокращение на 36%, ставшее возможным благодаря волокнам с покрытием 200 микрон.

Эволюция микрокабелей обусловлена инновационными подходами к проектированию и материалам. Основные улучшения включают размещение волокон в меньших буферных трубках и проектирование кабелей для продувки, а не для протягивания в каналы.

Новые волокна ITU-T G.657 и усовершенствованные покрытия обеспечивают более высокую плотность упаковки, сохраняя при этом стандартную для отрасли устойчивость к раздавливанию и низкотемпературные характеристики. Поскольку воздушная прокладка становится предпочтительным методом развертывания в Европе, потребность в силовых элементах в конструкциях кабелей уменьшается. Эти разработки в совокупности обеспечивают создание последнего поколения компактных микрокабелей.

Результаты демонстрируют замечательный прогресс в плотности волокон. Там, где кабели с 48 волокнами когда-то требовали диаметров, превышающих 10 мм, современные конструкции теперь вмещают 288 волокон в кабели менее 10 мм — достижения, ставшие возможными благодаря волокнам с покрытием 200 микрон.

В текущей спецификации одномодового волокна ISO/IEC 60793-2-50 волокно с покрытием 200 микрон указано как альтернативный размер покрытия. Рабочие группы IEC, рассмотрев обширные отраслевые данные, пришли к выводу, что 200 микрон представляют собой практичный размер для волокон передачи с одномодовым покрытием, достойный стандартизации.

Полевые испытания подтверждают, что волокна 200 микрон хорошо работают с существующими инструментами и практиками. Стандартные инструменты для снятия изоляции эффективно удаляют акрилатные покрытия, обнажая то же голое волокно 125 микрон, что и традиционные волокна с покрытием 250 микрон, что позволяет выполнять идентичные процедуры скалывания и сращивания. Исследования показывают отсутствие разницы в потерях при сращивании между аналогичными или разнородными комбинациями волокон:

Для одноволоконных разъемов волокна 200 микрон подвергаются гильзовке перед оконцеванием, что оказывает незначительное влияние на производительность. Однако существенные различия проявляются в ленточных и MPO-разъемах, где покрытие влияет на расстояние между волокнами и групповое сращивание.

Одна из стратегий дальнейшего уменьшения размера включает упаковку большего количества волокон в буферные трубки. Например, 24 пряди волокна 200 микрон занимают пространство, сопоставимое с 12 традиционными волокнами. Хотя это увеличивает плотность упаковки, потенциальные эффекты микроизгиба можно смягчить, используя волокна G.657, нечувствительные к изгибу.

Долгосрочная надежность остается первостепенной в оптических сетях, где затраты на кабели и компоненты обычно составляют менее 20% от общих инвестиций. Учитывая, что затраты на установку значительно выше, а сроки окупаемости часто превышают десятилетие, развернутые волокна должны поддерживать производительность на протяжении всего жизненного цикла сети.

Надежность охватывает как оптические, так и механические аспекты. Оптическая надежность обеспечивает доступность сигнала и стабильную производительность, оцениваемую с помощью тестов на старение, устойчивости к раздавливанию и температурных циклов. Механическая надежность фокусируется на физической целостности, при этом прочность волокна обычно превышает 500 kpsi, несмотря на потенциальные дефекты.

Тридцать лет опыта работы подтверждают, что акрилатные покрытия толщиной 62,5 микрон адекватно защищают волокна. Покрытия толщиной 200 микрон демонстрируют эквивалентную производительность, и несколько поставщиков услуг в настоящее время принимают их.

Качество волокна значительно улучшилось с момента первоначального развертывания, при этом достижения в области синтетического кварца и полимерных покрытий способствуют созданию превосходных продуктов. Испытания на надежность подтверждают, что волокна с покрытием 200 микрон могут обеспечить 30 лет работы в полевых условиях, соответствуя всем требованиям Telcordia GR-20.

Предел прочности при растяжении постоянно превышает 600 kpsi даже при строгом осевом тестировании с длиной калибровки 10 метров. Испытания на динамическую усталость дают n _d значения >20 для как состаренных, так и несостаренных образцов.

Наличие одномодовых волокон с покрытием 200 микрон представляет собой значительный прогресс, предлагая поперечные сечения на 36% меньше для уменьшения диаметра микрокабеля. Эти волокна обеспечивают надежные решения для развертывания кабелей с большим количеством волокон в перегруженных каналах, сохраняя при этом совместимость с существующей инфраструктурой и практиками.