光網絡改造:通過減少包層光纖實現優化
隨著數據流量的指數增長,對高帶寬消耗應用和電信服務的需求不斷上升,推動了超高數據速率光傳輸系統的部署。這些系統在C波段以100G至800G及更高速率運行,C+L光學器件也已應用于標準單模光纖。然而,這些進步雖然滿足了數據需求,但也增加了光纖網絡的復雜性和成本。
減少包層光纖的進展與挑戰
為了提高光纖電纜的容量,研究集中在減小光纖直徑,從250μm減小到180μm,同時保持125μm的標準包層直徑。而進一步減小涂層直徑至125/160μm或包層直徑至80/165μm可以減小光纖直徑,但會帶來微彎曲和光纖強度的挑戰。減小包層直徑至80μm,與125/250μm的單模光纖相比,橫截面積可減小59%。這導致了新的光纜設計,例如具有1728根光纖的相互粘合帶,實現了超過26%的緊湊光纜直徑和超過40%的輕光纜重量。
使用減包層(RC)光纖為制造直徑較小的光纖電纜提供了重要機會,這可以改善數據中心互連網絡和城域接入網絡基礎設施,并幫助緩解空間限制[35]。
減包層光纖的優點
小型高光纖數電纜:與標準OF電纜相比,在保持相似光纖數量的同時減小光纖電纜直徑和重量。同時,在保持標準OFC相同的電纜直徑的情況下,可以增加光纖數量。
易于部署:RC光纖能夠增加擁擠管道空間內的光纖數量,對于相同數量的部署光纖,可以使用更小的微導管電纜。RC電纜安裝速度更快,且更容易直線鋪設。
組件小型化:RC光纖還瞄準小型化(SFF)組件市場,有助于節省空間、降低組件成本,并在光纖市場創造出全新的應用。
材料效率:與標準SMF相比,RC光纖中保持相同纖芯玻璃區域的同時,包層玻璃材料的比例減少,因此涂層材料也將顯著減少。
減少包層光纖的挑戰
微彎損耗:微彎效應是指光纖包層和纖芯的微觀曲率、斷裂或異常引起的扭曲,會導致更高的信號衰減并導致光纖鏈路中的信號功率損失。
機械挑戰:RC纖維在疲勞性能、涂層剝離力等方面面臨力學挑戰。在SSMF中,最小動態疲勞應力腐蝕殘余n值應>18(最小值),但對于165μm、135μm和80μm光纖,該值將會上升。
總結
通過減少包層光纖實現光網絡改造,是應對數據流量增長和提高網絡效率的重要步驟。盡管存在挑戰,如微彎損耗和機械性能問題,但RC光纖的使用提供了小型化、高光纖數電纜、易于部署和材料效率等顯著優勢,為數據中心互連和城域接入網絡基礎設施的未來發展鋪平了道路。