光纤弯曲半径不足对ODN链路衰耗的影响分析

1 ODN链路下行衰耗普遍异常

GPON网络的下/上行分别采用1490nm/1310nm波长,ODN(光分配网)中采用的主要是G．652D和G．657A2光纤,这两种光纤在1490nm/1310nm波长的衰耗分别为0．23dB/km和0．36dB/km,如图1所示。所以,通常情况下,ODN链路的下行衰耗应比上行衰耗低约0．13dB/km。

图1 接入光缆中的光纤衰耗指标

但老丁头在对某城域网ODN链路下/上行衰耗进行分析时发现,在用的ODN链路下行衰耗居然100%超过了上行衰耗,平均每条链路高出约0．53dB/km,即下行损耗超出正常值约:0．53 + 0．13 = 0．66(dB/km),部分链路的衰耗情况见下表。

2 ODN链路衰耗对长波长更敏感

用OTDR的1550nm/1310nm波长(因所使用的ODTR没有1490nm波长,故使用1550nm波长代替)分别对光纤链路进行测试发现,在光缆接头处1550nm波长的衰耗明显较1310nm波长大,如图2所示。

图2 接入光缆的背向散射曲线示例1

在包含多个接头的光缆段落,几乎所有的接头衰耗都表现出了同样的现象,如图3所示。

图3 接入光缆的背向散射曲线示例2

既有ODN链路的衰耗表现出明显的波长敏感性,即:长波长的衰耗较大。

3 衰耗异常点的光纤弯曲半径明显不足

光缆接头处什么因素会导致光缆接头的衰耗受长波长影响呢?我们知道,光纤的宏弯损耗是对长波长敏感的,会不会是光纤的弯曲半径不足导致的呢。先看看光缆接头内光纤的盘绕情况吧,如图4所示。

图4 光缆接头处纤芯的盘留情况

根据通信线路工程施工及验收规范要求,G．652光纤的盘留半径应不小于30mm,但该接头处光纤的盘留半径估计只有15mm左右(图中箭头处)。

再看看其它盘纤处光纤的弯曲半径,光缆分纤箱成端处如图5所示。

图5 分纤箱成端处光纤的弯曲情况

光缆交接箱直熔盘及熔配一体化模块内光纤的弯曲情况,如图6所示。

图6光缆交接箱内光纤的弯曲情况

在整个ODN链路中,凡涉及到盘纤的地方,都普遍存在明显的光纤弯曲半径不符合规范要求的情况。主要是因为施工过程中较难对光纤的余长进行控制,光纤的余长在盘纤盒盘绕几个符合标准的圈后,必然剩下部分长度只能盘小圈。

4 G．652D光纤在小弯曲半径时的附加损耗测试

光纤的弯曲半径不足规范值时,在不同波长处的附加损耗有多大区别呢?我们将G．652D光纤盘绕到不同半径的圆柱体上,具体测试下,测试现场如图7。

图7 G．652D光纤在不同弯曲半径时的附加损耗测试

选取直径为40mm、30mm和20mm的圆柱体,将光纤分别盘绕10、20、40圈的附加损耗测试结果如下表。

从上表可以看出,当G．652D光纤的曲率半径小于15mm时,长波长处的附加损耗更加明显,弯曲半径越小、盘绕圈数越多、附加损耗越大。

4 结论和建议

由于光纤宏弯损耗对长波长更敏感,所以,当ODN下行链路衰耗明显超过正常值时,一般是由于光纤的弯曲半径不符合规范要求导致的。随着xG-PON的应用,ODN的下行将使用波长更长的1577nm波长,光纤的宏弯损耗将更大,光纤的弯曲半径不足将可能制约xG-PON的应用。

由于在光纤接续处要将光纤余长盘绕成符合规范要求并不容易,所以,在低价低质的接入网工程中,很难杜绝光纤弯曲半径不足的问题。因此,老丁头建议如下:

(1)在接入网工程竣工时,一定要对ODN链路下/上行分别用相应波长进行衰耗测试,测试结果应满足设计要求;

(2)当前,G．657A2光纤与G．652D光纤的价格已相差无几,有线接入网光缆线路应全部采用G．657A2光纤。

审核编辑：符乾江