一、光纤光缆技术及市场概况

　　经过了2000年的大热大噪，泡沫破灭之后的全球光纤市场呈现严重的供大于求之势，在光通信市场趋于平稳饱和的今天，虽然上述情况有所改善，但是受通信业大环境的影响，国内光纤光缆市场的发展仍然相对平淡。虽然平淡但也有亮点，为了市场的需求和技术的发展，业内人士依然没有放弃努力，并取得了显著的成果：光纤方面，2003年G.652D、G.655C光纤的ITU-T建议出台，2004年G.656光纤建议浮出水面，支持万兆以太网的G.651光纤受到业内人士关注，同时，新型光纤，如塑料光纤，光子晶体光纤的研究与应用工作也正在如火如荼地进行；光缆方面，随着光纤光缆价格的不断下降以及奥运所带来的业务应用机遇，光纤到户的试验工程已经开始启动，设备的接入技术也正在趋于实用；电力光缆依然炙手可热，成为低迷的光缆行业中为数不多的亮点；一些新型光缆，如微型光缆、雨水管道光缆、路面开槽光缆等亦成为业内用户关注、制造商正在研究与实施的方向。

　　国际环境低迷，国内市场竞争激烈，在这样一个呼唤行业整合的年代，好的技术需要迎合市场需求，好的市场需要适当的技术支持，只有这样才能将光纤光缆产业做大、做强。

　　二、光纤技术、产品分述

　　1．单模光纤

　　2004年底仲裁的光纤反倾销案最终以国产光纤胜利告终，美国、日本、韩国的进口光纤均不同程度被征以反倾销税，仲裁的胜利，给国产光纤提供了更好的生存环境，是国产光纤一个新起点。在这场持久的官司论战中，争论主要围绕着G.652B/C/D进行，国外光纤厂商认为中国不具备G.652C、G.652D的制造能力，当然这是谬谈，国内光纤厂商从技术上克服了低水峰光纤的制造难点，为胜利创造了技术条件。

　　对于G.652,ITU-TSG15于2003年3月发布了新的G.652建议，该建议中包含4个列表，即G.652A/B/C/D，如表1所示。G.652A/B光纤被广泛地使用于SDH在1310nm与1550nm单波道以及C波段2.5G的DWDM（密集波分复用）传输。G.652C/D是低水峰光纤，即消除了1383nm处的水峰，使光纤的可用波段进一步拓宽；与此相对，G.652A/B是未消除水峰衰减的传统G.652光纤。另外，四者之间的差异还主要体现在PMD（偏振模）色散上，其中G.652A/C定义的PMDQ要求≤0.5ps/√km，而G.652B/D的PMDQ要求≤0.2ps/√km，G.652B/D相对G.652A/C，更适合高速率、长距离的传输。G.652D将低水峰的高带宽与低PMD色散的两个特点集于一体，可有效提高可用带宽，为网络的CWDM应用以及E波带、S波带的高速率单波道传输提供可升级的潜力，是一种很有优势的单模光纤，是未来G.652应用的首选。

　　G.655光纤是为DWDM的应用而开发的，主要应用于C+L波段的DWDM。2000年版的G.655建议只将其分为A、B两种类型，2003年3月，增加了对于G.655C的定义，并提高了对于G.655A、G.655B的某些要求。新的G.655A光纤仍只能支持200GHz及其以上间隔的DWDM系统在C波段的应用，但已经可以支持以10Gbit/s为基础的DWDM系统。而新的G.655B光纤可以支持以10Gbit/s为基础的100GHz及其以下间隔的DWDM系统在C和L波段的应用。

　　表2G.655A/B/C的主要区别
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性能		G.655A	G.655B	G.655C
1530～1565nm色散	最小色散值	0.1 ps /（km.nm）	1.0 ps /（km.nm）	1.0 ps /（km.nm）
	最大色散值	6.0 ps /（km.nm）	10 ps /（km.nm）	10 ps /（km.nm）
	符号	正或负	正或负	正或负
	最大色散与最小色散差值	—	≤5	≤5
1565～1625nm色散	最小色散值	—	待定	待定
	最大色散值	—	待定	待定
	符号	—	正或负	正或负
1550nm衰减	最大值	0.35 dB/km	0.35 dB/km	0.35 dB/km
1625nm衰减	最大值	—	0.4 dB/km	0.4 dB/km
PMDQ	最大值	0.5 ps/√km	0.5 ps/√km	0.2 ps/√km

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　　G.655也称为非零色散位移光纤,目前光纤供应市场的G.655主要为G.655C,主要有大有效面积非零色散位移光纤和低色散斜率非零色散位移光纤两种。大有效面积有利于降低在DWDM应用中光纤的单位面积光功率,有效降低非线性效应的负面影响。而低色散斜率则通过降低光纤在C波段色散斜率,提高C波段的色散以抑制非线性效应,以利于色散的补偿。在价格方面，G.655C大约是G.652B的2.5倍，已经广泛应用于国家干线、省级干线的DWDM传输网络的建设,是大容量、远距离传输线缆的首选。

　　表1G.652A/B/C/D的主要指标比较
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性能	G.652A	G.652B	G.652C	G.652D
1625nm 微弯	－	0.5dB	0.5dB	0.5dB
衰减@1310nm	≦0.5dB/km	≦0.4dB/km	≦0.4dB/km	≦0.4dB/km
衰减@1383nm	－	－	≦0.4dB/km	≦0.4dB/km
衰减@1500nm	≦0.4dB/km	≦0.35dB/km	≦0.35dB/km	≦0.35dB/km
衰减@1625nm	－	≦0.4dB/km	≦0.4dB/km	≦0.4dB/km
PMDQ	≦0.5 ps/√km	≦0.2 ps/√km	≦0.5 ps/√km	≦0.2 ps/√km

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　　G.656，也称为宽带光传输用非零色散单模光纤，2002年7月,由日本NTT提出，其通过扩大光纤工作波长范围，提高传输速率和复用信道数来达到降低系统成本的目的。与G.655比较，G.656光纤支持更宽的工作波长：1450～1625nm。与G.652光纤比较，G.656光纤支持更小的色散系数：2～15ps/（km.nm）。采用G.656光纤能够有效提高现有DWDM系统的容量，由现有的C+L波段扩展为S+C+L波段，如采用100Hz波道间隔可增加40个波长。同时G.656色散相对较小的特点使得运营商在部署CWDM系统的时候无需考虑色散补偿。假以时日，G.656光纤技术逐渐成熟，将成为主流的、适用性广泛的光纤类型，国内领先的光纤厂商目前均在进行相关的跟踪、研究工作。

　　表3G.656与G.655光纤的色散比较
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色散系数	G.655A	G.655B/C	G.656
1460 － 1530	—	—	2－15 ps /（km.nm） （＋）
1530 － 1565	0.1－6.0 ps /（km.nm） （＋－）	1－10 ps /（km.nm） （＋－）
1565 － 1625	—	待定

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　　2．多模光纤

　　在计算机局域网中，采用较多的是多模光纤，在国内被应用的主要有芯径为50μm与62.5μm两种，即IEC-60793-2光纤产品规范中的A1a类(50/125μm)和A1b类(62.5/125μm)两种类型。随着因特网的蓬勃发展，信息传输需求和光通信技术的飞速发展正支持着通信网络向更高速率、更大容量的方向迅猛推进。以太网标准的速率等级也从10Mbit/s、100Mbit/s、1000Mbit/s到2004年6月发布的万兆以太网标准IEEE802.3ae不断提升。同时，以太网的发展对物理层的多模光纤所能支持速率也提出了新的要求，对于万兆以太网的业务，需要有新型的多模光纤的支持，据此国内外光纤厂商先后研制并推出适用于万兆以太网的50μm芯径的新型多模光纤，通过对折射率分布曲线的精确控制和消除中心凹陷，50μm芯径多模光纤可以改善光纤传输性能,在850nm波长上可做到支持10Gbit/s网络系统500米以上的传输距离,在数据网络市场拥有很好的前景。

　　3．新型光纤

　　光纤到户技术可以从传输层面上解决语音、数据、视频三种业务的融合问题，体现出先进的网络建设思路，给用户提供了极高的使用体验与便利。目前光纤到户在PON的网络中，包括楼内实现的连接主要采用G.652B/D光纤。与此同时，塑料光纤（POF）在国内外的进展亦非常迅速，POF以其芯径大、制造简单、连接方便、可用便宜光源等优点，正在受到宽带局域网建设者的青睐。一般在局域网的工程中应用的POF是以全氟化的聚合物为基本组成的PF-POF，POF生产采用的是1982年日本应庆大学发明的“界面凝胶”工艺。该工艺是利用作为包层的塑料管与塑料管内作为纤芯的混合液体之间发生的“界面凝胶”作用来形成POF的梯度折射率分布。但是此种方法由于反应时间较长，因而成本较高。为进一步降低POF的制造成本，美国OFS实验室开发了一种简单的挤塑工艺来生产PF-POF，目前，挤塑PF-POF的性能已经达到了相当高的水平。

　　最近，人们又利用石英玻璃管和石英玻璃棒研究出了光子晶体光纤PCF。PCF是一种由单一介质（石英玻璃或塑料）构成，并在二维方向上呈现周期性紧密排列（周期性六角形），而在三维空间（光纤轴向）基本保持不变的波长量级空气孔的微结构包层的新型光纤。PCF又可分为实芯光纤和空芯光纤,前者是由石英玻璃棒和石英玻璃毛细管加热拉制而成,而后者则是由石英玻璃管和石英玻璃毛细管加热拉制形成。按照预先设计的形状（六边形）将石英玻璃毛细管紧密地排列在作为纤芯的石英玻璃棒或一圈石英玻璃毛细管周围，即集束成棒，再通过加热拉制就可以制成所需要的PCF。表征PCF性能的三个特征参数是：纤芯直径、包层空气孔直径、包层空气孔直径之间的距离。通过调整纤芯直径、包层空气孔直径、包层空气孔直径之间距离的方式，可分别制出具有低衰减、高色散、非线性效应小、保偏和小弯曲损耗等性能的PCF。PCF具有完全的单模特性以及低损耗、小色散、低非线性效应的性能，在光纤通信领域有着巨大的发展前景，尤其适用于长途通信系统。

　　三、光缆产品一览

　　作为光纤在传输线路的最终应用，光缆的产品和技术也越来越成熟，其重要地位已为运营商所关注。在行业竞争愈发激烈的背景下，在许多大型重要线路的招标项目中，价格成为各家供应商的杀手锏，但是对于用户来说，“价廉”的同时如何“物美”才是最为重要的。所以在2005年运营商招标的大型项目中，对于用量最大的管道、架空、直埋光缆，不少运营商采用集团集中采购的方法统一选型，光缆采购逐步规范化和通用化，光缆制造商想以此获取丰厚利润已不大可能，根据业务需求开发新的产品、实现自身多元化，并给用户网络提供新的支持成为光缆厂商唯一的可行之道。

　　1．微型光缆

　　近两年国内经常宣传的微型光缆值得关注，所谓微型光缆，简称微缆，是尺寸非常小的光缆。微型光缆与气吹敷设技术配合，可以有效提高应用的灵活性，节约投资成本。光缆气吹技术在国外已经是一项成熟的技术，但和微管微缆技术结合起来，却是近几年兴起的一项新型技术，它可以解决目前光缆网络建设中存在的一些问题，如传统光缆网的建设投资大，周期长；有限的管道资源和规划的城市建设，使得管道扩容非常困难；传统光缆网建设市场需求很难预测，容易造成前期投资成本过高、回报率低，或者造成重复建设、建设成本偏高。如今的市场需要更快的建设速度、更广泛的使用范围、更迅速的故障处理及更灵活的线路分配，这些要求如在传统的光缆建设中实现，将要花费更高的成本。微型光缆及其配套技术的逐渐成熟，为上述问题提供了可行的解决方案。微型光缆的核心部分为光缆的微束管单元，对微束管单元的材料和工艺的控制，决定着光缆的基本尺寸与性能。现在市场上的微型光缆通常为48芯以下，可以是金属结构或者非金属结构，12芯的微型光缆可以做到外径大约4mm以下，比日常用的铅笔的外径还要细很多，可谓名副其实的微型。具体如图1所示。

　　2．新型光缆

　　国内近年也出现了不少应用于新的场合、敷设方式各不相同的光缆，如雨水管道光缆，路面开槽光缆、小8字型自承式光缆等。

　　雨水管道光缆技术是将光缆敷设在各种直径的雨水管道中，在国外基本以机器敷设来实现。日本宣称在2010年，将在全国布放长达10万公里的雨水管道光缆。国内由于条件所限，雨水管道光缆主要是一种自承式结构，通过专用金具敷设在雨水管道的顶部，见图2。对于雨水管道光缆，从技术上需要考虑光缆的防水、防腐以及防鼠，并要通过合理的材料选用，保证光缆的长期可靠性。雨水管道光缆产品及其相关配套技术，为运营商在接入网的光缆线缆建设提供了新的选择，是一项前景较好、相对较新的技术。

　　路面开槽光缆通常为钢带纵包小型光缆，有着较好的抗侧压性能。开槽浅埋光缆是一种尺寸较小、易于敷设的光缆，其敷设只需要在马路上开一道浅且窄的槽，将光缆埋入槽内，然后回填，恢复原有路面，可十分简单地解决穿越室内外水泥地面、沥青路面、花园草坪等地形时的施工和布放难题，适应于作引入光缆。

　　小8字型自承式光缆通常用于用户引入，该光缆将装有单模或多模光纤的松套管和钢丝吊线集成到一个“8”字形的PE护套内，形成自承式结构，在敷设过程中无需架设吊线和挂钩，施工效率高，有效降低施工费用，可以十分简单地实现电杆与电杆、电杆与楼宇、楼宇与楼宇之间的架空敷设，在FTTH中，适用于室外线杆到楼房、别墅的引入。

　　3．室内外引入光缆

　　在光纤到户的线路解决方案中，室外部分依然可以沿用传统的管道、架空或者直埋光缆。从光接入点到楼内所用光缆，可定义为引入光缆。引入实现的是由室外向室内的过渡，通常要求光缆要有适用于室外的性能，同时也要求有比较好的柔软性等特性，如果考虑防雷、阻燃条件，则另需采用非金属光缆或阻燃光缆。目前国内已经有厂家推出大芯数的室内外两用光缆，适用于国内的大多数楼型，有效减少光缆的交接次数，降低光缆的接续、敷设成本。对于别墅，通常可采用单芯或双芯的一体化光缆引入。

　　同时，新型的适用于FTTH的室内光缆技术也在不断更新。室内光缆采用紧套结构，通常需要根据阻燃等级的要求，考虑光缆的阻燃问题，所以通常光缆的外护套需要采用低烟无卤阻燃护套。室内光缆主要有垂直布线光缆、水平布线光缆、用户软光缆等，还有许多具有新特性的品种，比如毯下光缆，该光缆为扁平结构，光缆两侧采用非金属加强件抗拉、承重，光纤单元在中心部分，用于室内的地毯下布线，方便灵活。亦有光纤带室内布线光缆，集光纤带光缆与室内光缆的优点于一体，适用于局域网主干线布线、楼间管道内、楼内主干布线安装。

　　四、结论

　　过去的几年，可以说是光纤光缆行业最为艰苦的几年，然而在这样的环境下，产业的各环节依然在不断努力，针对新的应用业务，相关的技术、标准进展也非常迅速，为制造商的产品开发、运营商的网络建设与运营提供了指导性策略。G.652D已经被运营商、制造商广泛看好，是未来G.652的主力产品；G.655的技术和市场相对稳定，这与运营商的干线网络建设逐渐放缓密切相关。新型的光纤，包括G.656，ITU-T已经于去年颁布了正式的G.656建议；塑料光纤、光缆的标准，国内相关部门也在积极制定之中，其大规模产业化、应用将会带来很好的市场规模；光子晶体光纤的实验室研究进展亦非常迅速，国内已经有一些产品的样品推出，但是正式应用还需要技术的进一步成熟以及整个光通信系统技术的突破性进展。FTTH出色的三网合一的业务承载能力，将撬动巨大的用户市场，成为光纤光缆行业摆脱当前困境的巨大契机。在用户接入端，相关的光缆产品与技术正在稳步发展，借着FTTH的春风，有望获得突破性进展。

　　在这个当前竞争激烈的行业，在最终用户的需求、运营商的建设选择、制造商在产品技术方面的完善及针对新的业务应用的新产品开发上，制造商、运营商和用户需要更多的沟通交流与支持，如此才能促进行业的良性发展，实现三方互惠互利，共同在光纤通信行业稳步前行。

----《通信世界》

作者：烽火通信科技股份有限公司张世海 李永红