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摘要：随着互联网业务迅猛发展，各种新兴业务急剧增加，传统的光纤光缆技术已不能满足需求。本文主要对光纤光缆新标准及技术进行了详细研究。
关键字：光纤 光缆 新技术
近年来光纤光缆技术的进一步发展，部分标准的技术细节也在随之更新和修订，以更加适应市场的需要。本文主要介绍了光纤光缆标准的最新进展情况，并针对最新光缆技术做了详细阐述。
一、 新技术的出现和发展
（一）非零色散光纤的使用
针对传统G.655光纤在N×10Gbit/s的DWDM系统中存在工作波长窄、色散斜率等问题，各个光纤制造商纷纷开始了非零色移位光纤的研究。有关部门为了规范各个光纤制造商的性能指标发布了宽带使用非零色光纤和光缆的特性的建议，具体如表1所示。
由表可见，两者的不同点在于：（1）前者比后者具有更宽的工作带宽，将来还会扩的更宽，充分发挥了石英玻璃光纤的优势。（2）前者比后者色散斜率更小，色散斜率基本为0。
（二）塑料光纤
近些年，国外的研究机构纷纷研究出新一代的多模光纤，其特点在于为了使梯度折射率分布控制精度高于传统的多模光纤，从而提高多模光纤的工作带宽。最近几年，美国等发达国家纷纷开发出了分布折射率塑料光纤，与传统的石英玻璃器材相比，塑料光纤具有可使用便宜光源、芯径大、连接方便等优点。
此外，与石英玻璃材料相同，可采用以下方法来提高塑料光纤（POF：Plastic Optical Fiber）带宽：（1）采用梯度折射率分辨结构。（2）选择小的材料色散材料，提高模耦合效率和减小差分模衰减等措施。
（三）光子晶体纤维
光纤通信技术的基础是材料科学，在光纤材料研究突破的基础上才有了光纤品种的更新、性能研究的突破。光子晶体纤维（PCF）有望成为下一代光传输介质，主要优点如下：一、更大范围内支持光的单模传输。二、光子晶体纤维可改变纤芯面积。三、可更灵活地设计色散效率和设计色散，提供色散补偿。随着技术的进步和发展，康宁和三菱等光缆制造商也开始大量使用这种新型光纤。
（四）新型多模光纤
随着用户接入网的高速发展，多模光纤的市场份额仍将持续增加并将取代铜缆。单模光纤的价格虽比多模光纤要昂贵，但比激光管和相应的连接器、耦合器等元器价格便宜得多。
2007年，ITU-T发布了多模光纤新标准，规定了G.651改进型，该光纤保留了G.651的许多特性，且制造容差更加严格，传输特性和柔韧性的要求也得到了大幅度的提高。
二、 对下一代光纤提出的要求
（一）扩大单一波长的传输容量
2002年，美国提出在原有的40Gbit/s引入新的光纤类别的提议。
（二）实现超长距离传输
超长距离传输一直是人们追求的目标，目前很多公司正通过拉曼光放大技术，达到更大的延长光传输距离的目标。
（三）适应DWDM技术的运用
为了适应DWDM技术的大量运用，光纤的非线性指标也需达到更高的要求。目前非线性属性及测试方法的标准已完成，将有利于出台光纤的有效面积相适应的有关指标。
三、光缆技术的进展
在光纤广泛进入应用之后，光纤的技术得到了很大程度的发展，面对着世界各国信息产业的超速发展，为了适应数据传递方式的发展速度，现有的网络特别是光缆网络更需扩大容量，从而组成畅通又安全的光网。
（一）大芯数光纤带
常用的光纤带数：2、4、6、8、12。但是目前，12芯及12芯以下的光纤带已不能满足要求，为了解决这一问题，已研发了以12芯光纤带为单元的24芯和36芯光纤带，同时，在此过程中光纤带的最近结构得到了确定，并且希望达到以下的目标：
（1） 增加24芯光纤结构在加工和操作时的牢固性。
（2） 可以将24芯光纤带分成两个12芯光纤带。
（3） 具有低的表面摩擦力，可以减少带与带之间相互应起的引力。
（二）大芯骨架式光缆
日本致力于研究骨架式光缆的结构与性能来适应光缆芯数迅速增加的趋势。研究重点主要包括以下几个方面：
（1） 减少骨架式的重量与直径
减少骨架的重量的主要方法是：采用聚苯乙烯泡沫塑料骨架，缩小骨架尺寸。
（2） 改善可操作性
主要针对骨架柔软性的改进，减少光缆重量的措施也起到了改善柔软性的作用。此外，日本日立公司提出了在内肋架上每隔一段距离开一个切口来减小刚度。
（三）直径小、重量轻光缆
减少松套管尺寸的方法是减少光缆材料的重要方法，前提却仍要保证光缆耐低弯曲和机械性能稳定。典型的144芯单层护套光缆的直径为18.8mm，目前已降低到仅为13.4mm，许多光缆制造商纷纷采用这一方法来降低光缆成本，从而提高市场竞争力。
（四）泡沫阻水光缆
传统的松套光缆采用的阻水油膏会对光缆施工和环境带来一些不可避免的负面影响，如刺激人的皮肤、污染环境等。为克服阻水油膏的弊端，研制出来泡沫阻水光纜，用发泡的热塑弹性来代替泡沫阻水光缆，通过合理控制发泡过程，取得完美的阻水效果结构。
四、结语
通过以上的分析对比，我们可以看出，在全球IP急剧增加的发展趋势下，光纤材料为了应对传输速度和传输编码的变化也必将做出相应改进，新一代网络的高速崛起将会给光纤网络带来更大的发展前景和应用平台。
参考文献：
[1] 毕卫红，张燕君，苑宝义.基于光散射的分布式光纤温度传感器网络及其在智能电网中的应用[J].燕山大学学报，2010，（05）.
[2] 刘刚，雷成华，刘毅刚.根据电缆表面温度推算导体温度的热路简化模型暂态误差分析[J].电网技术，2011，（04）.
[3] 冷元宝，朱萍玉，周杨，王送来.基于分布式光纤传感的堤坝安全监测技术及展望[J].地球物理学进展，2007，（03）.
作者：
侯 骏（1979 - ）男，河北任丘，助理工程师，主要从事电力系统通信传输工作。
王亚微（1981 - ）男，河北任丘，工程师，主要从事电力系统通信传输工作。
肖 兵（1970-）男，四川开江，高级工程师，主要从事电力系统通信传输及管理工作。
关键字：光纤 光缆 新技术
近年来光纤光缆技术的进一步发展，部分标准的技术细节也在随之更新和修订，以更加适应市场的需要。本文主要介绍了光纤光缆标准的最新进展情况，并针对最新光缆技术做了详细阐述。
一、 新技术的出现和发展
（一）非零色散光纤的使用
针对传统G.655光纤在N×10Gbit/s的DWDM系统中存在工作波长窄、色散斜率等问题，各个光纤制造商纷纷开始了非零色移位光纤的研究。有关部门为了规范各个光纤制造商的性能指标发布了宽带使用非零色光纤和光缆的特性的建议，具体如表1所示。
由表可见，两者的不同点在于：（1）前者比后者具有更宽的工作带宽，将来还会扩的更宽，充分发挥了石英玻璃光纤的优势。（2）前者比后者色散斜率更小，色散斜率基本为0。
（二）塑料光纤
近些年，国外的研究机构纷纷研究出新一代的多模光纤，其特点在于为了使梯度折射率分布控制精度高于传统的多模光纤，从而提高多模光纤的工作带宽。最近几年，美国等发达国家纷纷开发出了分布折射率塑料光纤，与传统的石英玻璃器材相比，塑料光纤具有可使用便宜光源、芯径大、连接方便等优点。
此外，与石英玻璃材料相同，可采用以下方法来提高塑料光纤（POF：Plastic Optical Fiber）带宽：（1）采用梯度折射率分辨结构。（2）选择小的材料色散材料，提高模耦合效率和减小差分模衰减等措施。
（三）光子晶体纤维
光纤通信技术的基础是材料科学，在光纤材料研究突破的基础上才有了光纤品种的更新、性能研究的突破。光子晶体纤维（PCF）有望成为下一代光传输介质，主要优点如下：一、更大范围内支持光的单模传输。二、光子晶体纤维可改变纤芯面积。三、可更灵活地设计色散效率和设计色散，提供色散补偿。随着技术的进步和发展，康宁和三菱等光缆制造商也开始大量使用这种新型光纤。
（四）新型多模光纤
随着用户接入网的高速发展，多模光纤的市场份额仍将持续增加并将取代铜缆。单模光纤的价格虽比多模光纤要昂贵，但比激光管和相应的连接器、耦合器等元器价格便宜得多。
2007年，ITU-T发布了多模光纤新标准，规定了G.651改进型，该光纤保留了G.651的许多特性，且制造容差更加严格，传输特性和柔韧性的要求也得到了大幅度的提高。
二、 对下一代光纤提出的要求
（一）扩大单一波长的传输容量
2002年，美国提出在原有的40Gbit/s引入新的光纤类别的提议。
（二）实现超长距离传输
超长距离传输一直是人们追求的目标，目前很多公司正通过拉曼光放大技术，达到更大的延长光传输距离的目标。
（三）适应DWDM技术的运用
为了适应DWDM技术的大量运用，光纤的非线性指标也需达到更高的要求。目前非线性属性及测试方法的标准已完成，将有利于出台光纤的有效面积相适应的有关指标。
三、光缆技术的进展
在光纤广泛进入应用之后，光纤的技术得到了很大程度的发展，面对着世界各国信息产业的超速发展，为了适应数据传递方式的发展速度，现有的网络特别是光缆网络更需扩大容量，从而组成畅通又安全的光网。
（一）大芯数光纤带
常用的光纤带数：2、4、6、8、12。但是目前，12芯及12芯以下的光纤带已不能满足要求，为了解决这一问题，已研发了以12芯光纤带为单元的24芯和36芯光纤带，同时，在此过程中光纤带的最近结构得到了确定，并且希望达到以下的目标：
（1） 增加24芯光纤结构在加工和操作时的牢固性。
（2） 可以将24芯光纤带分成两个12芯光纤带。
（3） 具有低的表面摩擦力，可以减少带与带之间相互应起的引力。
（二）大芯骨架式光缆
日本致力于研究骨架式光缆的结构与性能来适应光缆芯数迅速增加的趋势。研究重点主要包括以下几个方面：
（1） 减少骨架式的重量与直径
减少骨架的重量的主要方法是：采用聚苯乙烯泡沫塑料骨架，缩小骨架尺寸。
（2） 改善可操作性
主要针对骨架柔软性的改进，减少光缆重量的措施也起到了改善柔软性的作用。此外，日本日立公司提出了在内肋架上每隔一段距离开一个切口来减小刚度。
（三）直径小、重量轻光缆
减少松套管尺寸的方法是减少光缆材料的重要方法，前提却仍要保证光缆耐低弯曲和机械性能稳定。典型的144芯单层护套光缆的直径为18.8mm，目前已降低到仅为13.4mm，许多光缆制造商纷纷采用这一方法来降低光缆成本，从而提高市场竞争力。
（四）泡沫阻水光缆
传统的松套光缆采用的阻水油膏会对光缆施工和环境带来一些不可避免的负面影响，如刺激人的皮肤、污染环境等。为克服阻水油膏的弊端，研制出来泡沫阻水光纜，用发泡的热塑弹性来代替泡沫阻水光缆，通过合理控制发泡过程，取得完美的阻水效果结构。
四、结语
通过以上的分析对比，我们可以看出，在全球IP急剧增加的发展趋势下，光纤材料为了应对传输速度和传输编码的变化也必将做出相应改进，新一代网络的高速崛起将会给光纤网络带来更大的发展前景和应用平台。
参考文献：
[1] 毕卫红，张燕君，苑宝义.基于光散射的分布式光纤温度传感器网络及其在智能电网中的应用[J].燕山大学学报，2010，（05）.
[2] 刘刚，雷成华，刘毅刚.根据电缆表面温度推算导体温度的热路简化模型暂态误差分析[J].电网技术，2011，（04）.
[3] 冷元宝，朱萍玉，周杨，王送来.基于分布式光纤传感的堤坝安全监测技术及展望[J].地球物理学进展，2007，（03）.
作者：
侯 骏（1979 - ）男，河北任丘，助理工程师，主要从事电力系统通信传输工作。
王亚微（1981 - ）男，河北任丘，工程师，主要从事电力系统通信传输工作。
肖 兵（1970-）男，四川开江，高级工程师，主要从事电力系统通信传输及管理工作。