骨架式六芯光纤带光缆的发展

骨架式六芯光纤带光缆的发展

光缆部许定昉

内容提要：本文介绍了骨架式六芯光纤带光缆的发展情况，并对骨架式六芯光纤带光缆的结构工艺和性能特点等进行了描述和分析。

关键词：骨架式六芯光纤带光缆

1前言

骨架式光纤带光缆是长飞光纤光缆有限公司（简称长飞公司）于1998年从日本的住友电工引入，经过几年的推广应用，这种全干式的产品在国内有了较快的发展。骨架式光纤带光缆刚进中国时，只有国外都常用的四芯带和八芯带两大类产品。300芯以下的采用四芯带，300芯以上的采用八芯带。

但是这两种在国外应用较普遍的光缆在我国的实际工程中却遇到了一些问题，首先是我国通常使用的ODF架一般按六芯或十二芯设计，而四、八芯带光缆与我们使用的ODF架不匹配。其次如果大芯数光缆使用四芯带，光纤带的数量太多施工接续效率低，同时对接头盒的整理也较困难。

为了适应国内工程的需要，长飞公司依托已掌握的四、八芯带骨架式光缆的技术，大胆创新，在短短的半年时间里就开发出了世界上第一根骨架式六芯光纤带光缆（GYDGA-156B1-6F），并在湖北襄樊投入商业运营。为此长飞公司于2001年将这一新结构的光缆申请了中国实用新型专利（专利号：ZL01249848.3，受权日：2002年4月17日）。

骨架式六芯光纤带光缆的推出，得到了国内广大用户的欢迎，为了满足用户不同芯数的需求，我们在两年多的时间里对该种产品进行了系列化的设计和开发，目前从48芯到432芯均已有了商业化的产品。产品系列化的完成使得骨架式六芯光纤带光缆的销量也同时大增，仅2002年骨架式六芯光纤带缆的销量就达10万芯公里，2003年则超过了20万芯公里，占到了长飞生产骨架式光纤带光缆的70%左右，成为长飞公司骨架式光纤带光缆的主导产品，下面我们介绍一下这一系列产品的结构工艺和性能特点。

2骨架式六芯光纤带光缆的结构和工艺

2.1 骨架式六芯光纤带光缆的结构

骨架式六芯光纤带光缆主要由适用于六芯光纤带的金属加强芯或非金属加强芯骨架、六芯光纤带（其中光纤可以是普通的G.652，也可以是G.655和G.652C）、阻水包带、开缆绳和护套（常用的有A护套和阻燃的Y护套）所组成。

图1所示为管道或架空使用的金属加强芯A护套光缆（GYDGA-xxB1-6F），图2所示为敷设在电力沟道的防强电非金属阻燃的光缆（GYFDGZY-xxB1-6F）。

2.2 六芯光纤带的制造

目前市场上商业化的光纤带结构有两种，一种是边缘粘结型；另一种为整体包覆型。在我国生产的光纤带基本上都是后一种，长飞也不例外，六芯光纤带的结构如图3所示。它的生产与四、

八、十二芯带的控制一样，使用优质的UV 固化树酯涂料，严格控制生产环境的温湿度、UV 固化树酯涂料的温度、着色光纤的放线张力和静电以及光纤带的收线张力，以保证生产的六芯光纤带的平整度和均匀的厚度优于BELLCORE 和YD/T979-1998《光纤带技术要求和检验方法》的规定，我们生产的六芯光纤带几何尺寸见表1。

表1.六芯光纤带几何尺寸 单位：um

项目 厚度（h ） 宽度（w ）两侧光纤芯距（b ） 平整度（p ）

BELLCORE 规定最大值

360 1648 1310 50 YD/T979规定最大值

400 1770 1385 35 最大值

340 1720 1375 30 长飞公司规定 典型值

310 1640 1300 25

为了控制生产的光纤带的质量，我们规定对于每一盘光纤带的开始端及时取样测试结构尺寸和检查可剥离性，如不满足要求的，马上停机查原因。生产过程中还要在线监测光纤带的厚度，杜绝不合格品产出并流入下一道工序。

根据通讯行业标准YD/T979-1998的规定，为了保证光纤带内的光纤的可分离性以及光纤带的粘结材料和光纤涂覆层的可剥离性，我们制定出了专用于制带的光纤着色工艺。对于光纤带的开始端进行检验，对于分离性和剥离性不好的光纤禁止进入制带工序。

行业标准规定的光纤带色谱有全色谱和领示色谱两种，对于用于骨架式带缆的光纤带色谱，我们只采用便于分辨的领示色谱，而不使用加印字的全色谱。在光缆中，如果同时有B1光纤带和B4光纤带，为了更好的区分它们，我们采用了不同的领示色谱领色，如：六芯B1（包括低水峰光纤B1.3）蓝色光纤带为：蓝、白、蓝、白、蓝、白，六芯B4蓝色光纤带为：蓝、水绿、蓝、水绿、蓝、水绿。根据芯数的分布，可能要使用到填充带，对于六芯填充带的色谱为：粉、粉、粉、粉、粉、粉。

2.3 骨架的制造

六芯光纤带骨架的设计及制做是骨架式六芯光纤

带光缆开发的关键。大家知道光纤带越宽，与之相配

的槽尺寸就越大、而越大的槽其形状则越难以控制，

除了渗水性能较难保证外，而且还直接影响着光纤带

的应变和衰减系数。

虽然已有了商业化的槽尺寸较大的骨架式八芯光纤带光缆，但此类光缆的衰减和应变要求较

为宽松。如在日本对G652光纤的1550nm波长的衰减系数要求≤0.28dB/KM即可，但我们不想

因使用六芯带而降低其产品性能指标。而是将G652光纤在1550nm波长处的衰减系数典型值控

制在0.22dB/KM以下为目标来设计开发骨架式六芯光纤带光缆。

为了满足设计目标，我们在模具的设计、材料的选择和骨架的制作工艺上下了很大的功夫。

骨架的制作可谓是相当精细，速度不能快，在加强芯与高密度的骨架之间挤制有一层粘接树酯，

骨架槽挤出机头后要经过8米左右长的空气冷却才能进入水槽冷却，以防骨架急冷而收缩变形，

生产的骨架要取样用л尺测直径和用直尺测节距，并用刀切制1-2mm厚的端面样品放在放大10

倍的投影仪上测量槽宽和槽深（如图4所示）。

对于六芯带的骨架槽宽度一般控制为2.4±0.3mm,深度则根据槽内所放的光纤带最大层数来

决定。从投影仪上测量的槽宽和槽深，如有一槽不满足规定的要求则要重新修正模具和挤塑工艺，

并重复取样测试，直到所有的槽宽和槽深要满足规定的要求为止。

为了减小光纤带的磨擦应力，我们在使用新的材料和模具时，除了要控制骨架槽的尺寸外，

还要取样测试槽底和槽側的表面粗糙度。

目前市场上商业化的骨架式光纤带光缆的骨架有两种绞合方式，以提供光纤的余长和便于弯

曲及分歧。一种为SZ绞合，另一种为螺旋绞合。由于SZ绞通常适用于300芯以下的四芯带光

缆，因此YOFC生产的六芯带骨架主要为后一种螺旋绞合，绞合的节距为500mm左右。

2.4 骨架式六芯光纤带光缆的成缆

骨架式六芯光纤带光缆的成缆就是将六芯光纤带叠放进骨架槽内,并在骨架外绕包一层单面

膨胀的阻水带。

为了获得较合适的余长，我们精确控制着骨架的收放线张力和光纤带的放线张力。并使用专

用的动态张力测量装置定期对每一个光纤带放线架的放线张力进行校验，以确保其张力的准确性

和一致性。为了减小光纤带入槽和光纤带在槽内移动时的相互摩擦应力，我们还使用了特殊的干

式润滑剂。

根据所需光纤带的数量和客户的需要，在成缆时有的槽内可使用填充带，有的空槽内可放用

于阻水的纱线，也可以放用于传输电信号的直径为0.4或0.5mm的对绞铜线。

对于骨架槽数大于6个的骨架，原有成缆设备无法实现每槽放8层光纤带，大芯数光缆如使

用每槽6层带的排列，只有增加槽数和增加骨架的直径。为了减小直径而实现每槽8层的排列，

我们在不改变原有设备状况的情况下，通过增加合理设计的分线导板来成功地解决了这一难题，

从而降低了336芯—432芯骨架式六芯光纤带光缆的直径。

3 骨架式六芯光纤带光缆的性能

3 .1 衰减系数

对于接入网使用的大芯数光纤带光缆，因实际工程中使用的光缆较短,因此对其衰减系数的

要求并不高，但我们在开发骨架式六芯光纤带光缆时尽量减小光纤在缆内所受应力，所生产光缆

的光纤衰减系数均满足或优于标准要求，具体见表2。

表2. 骨架式六芯光纤带光缆B1.1类光纤衰减系数要求单位：dB/km

项目1310nm 1550nm BELLCORE规定最大值0.40 0.30 YD/T979规定最大值一级：0.40 二级：0.45一级：0.25 二级：0.30

GB/T13993.4规定最大值一级：0.40 二级：0.45一级：0.25 二级：0.30

长飞公司最大值0.38 0.25