1c.G.657光纤λcc测试条件研究

２０１１’光纤光缆及光器件产品技术研讨会技术篇

６５７光纤Ａ∞测试条件研究

陈国庆‘

工业和信息化部信息传输线质量监督检验中心

摘要：按已有的标准方法采用“传输功率技术”测试ｔ２６５７弯曲损耗不敏感光纤ｋ似有新的问题。这是由于光

纤中光功率传输特性的差异所导致的。为此应在方法中考虑相应的测试条件，而沿用原有的条件是值得

推敲的。本文对此进行了分析和验证，以期随着新型光纤的研发，ｋ测试标准方法也有相应的针对性，

保证测试结果的正确可靠。

关键词：弯曲损耗不敏感光纤；截止波长；传输功率技术；测试

０引言

Ｇ６５７弯曲损耗不敏感光纤在当前乃至今后一个时期的光纤接入网包括ＦＴＴｘ等技术中已经和将有广泛的应用。作为单模光纤，截止波长是一项重要的特性参数，它对于应用而言会直接影响信号传输质量。所以包括Ｇ６５７光纤在内的所有单模光纤，无论设计还是应用，都十分重视这项参数，由此对这项参数的测试也备受关注。由于（２６５７光纤相比于其它单模光纤的抗弯性能（ｂｅｎｄｉｎｇ．１０ｓｓｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅｎａｔｕｒｅ）对于目前为止所采用的截止波长标准测试方法中的技术具有关键的影响，所以对此进行深入探讨十分必要。

１技术背景

１１．Ｕ．Ｔ于２００６年首次颁布了（２６５７弯曲损耗不敏感光纤建议书，作为该光纤的技术规范，其中包括成缆光纤截止波长Ａ。≤１２６０ｎｍ。此后２００９年该建议书的新版也有如此规定。众所周知，一般对于成缆使用的光纤，截止波长更重要的是五∞，因为只有ｋ决定光缆的单模运行和宏弯损耗性能。

从宏弯性能角度，包括（２６５２光纤在内的相对于弯曲损耗不敏感特性的光纤，为改善成缆光纤的宏弯损耗性能，将光纤截止波长五。设计成大于工作波长，而缆结构对光纤的弯曲作用，截止波长变短至小于工作波长，不至于比工作波长短太多而降低宏弯损耗性能。基于上述情况，标准中专门规定了成缆光纤截止波长ｋ的测试方法。按当时光纤产品研发进程，该测试方法包括测试条件事实上是针对诸如ｔ２６５２之类非弯曲损耗不敏感光纤的，而用于弯曲损耗不敏感光纤，由于测试方法采用的技术原理本身就与光纤的弯曲有关，因此在测试样品弯曲状态和条件上需要有针对性的研究，而并非如目前标准中仅在进行参考或基准传输功率（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄｐｏｗｅｒ）测试时对（２６５７光纤的情况作区别规定（不采用多模光纤作为基准测试时），如在单模样品上打更小 技术主管高级工程师．．７０．．

技术篇２０１１’光纤光缆及光器件产品技术研讨会

直径的圈；此外，对基准传输功率测试建议采用多模光纤的方案。

以下将对本方法关键点即测试样品状态要求进行讨论。

２基本概念

众所周知，单模光纤单模运行条件由光纤归一化频率

Ｖ＝（２ｚ姐ｎｌ／２１ＮＡ（１）

决定。显然，当诸如芯半径ａ、芯折射率玎ｌ和ＮＡ等光纤结构参数确定之后，改变光纤中传输光的波长将改变ｙ值，而ｙ值对应光纤中传输模式的情况。相对于基模（ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｍｏｄｅ）巩１

ｐｏｗｅｒ模传输，第一高阶模ＬＰｌｌ模的传输和截止对应于光纤中传输的总功率的上升和下降。ＩＴＵ．ＴＧ６５０．１规定的ｋ标准测试方法采用的就是基于上述原理的“传输功率技术（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ

ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）”。

从该方法的基本原理出发，我们进一步论述光纤宏弯产生的作用，以及对于不同的光纤（主要指宏弯特性不同）这种作用的差异，从而探讨作为ｋ测试条件对弯曲损耗不敏感光纤适用性考虑的必要性。

由光纤归一化截止频率圪可导出截止波长：

Ａ。ｆ＝（２ｒｔａｎｌ／圪）ＮＡ（２）

由此可见，如果改变光纤有效结构参数，则将改变实际ｂ。对于光纤成缆以后的情况，由于光纤受到某种弯曲，实际上改变了光纤有效结构参数（主要是ＮＡ或折射率分布），从而使如变为ｋ，即截止波长变短了，这就是光缆截止波长及其意义。不言而喻，对于不同的光纤设计（结构参数），同样弯曲条件产生的光纤有效结构参数改变是有差异的，所以ＩＴＵ．ＴＧ６５０．１截止波长测试方法中，基准（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）测试采用单模光纤试样上环圈弯曲的方法（方法ａ））时对Ｇ６５７光纤提出更小半径的环圈，或建议采用方法ｂ），即采用多模光纤，因为采用方法ａ）可能不充分（ａｄｅｑｕａｔｅ）。实践证明，这项针对Ｇ６５７光纤的规定十分必要，然而作为能够适用于Ｇ６５７光纤的完满测试方法，同时应充分考虑恰当规范测试样品的状态，即模拟成缆及实际安装使用的情况。这是本文讨论的问题关键。

之前规定的测试样品是采用２２ｍ的光缆或同样长度的光纤，试样两端各环一个直径为８０ｍｍ的圈，模拟实际使用中接头盒贮纤的弯曲条件。此外，后者中间部分环成直径不小于２８０ｌｌ＇ｋｒｎ的圈。对于包括Ｇ６５２光纤在内的非弯曲损耗不敏感光纤，该技术规范大致反映了光缆结构和安装使用的实际情况，因而在此规范下得到的截止波长被定义为ｋ。

对于Ｇ６５７光纤的应用背景而言，包括室内布线在内的光纤接入网应用，其最重要的一个特点就是小曲率半径的弯曲。由此，现有的ＩＴＵ．ＴＧ６５７建议书对于该光纤宏弯特性的评估采用的最小弯曲半径为５ｒｎｌｎ（还包括７．５ｍｉｌｌ、１０ｒａｉｎ和１５ｍｍ）。在这种应用场合，这样的弯曲半径将最终影响光缆截止波长，因此应在测试方法中反映该影响因素。如前所述，对于Ｇ６５７光纤，能够实际改变其有效结构参数的弯曲半径应比对于Ｇ６５２光纤的４０ｍｉｌｌ小得多，如１５ｍｍ乃至５ｍｍ。这就是重新考虑适用于Ｇ６５７光纤的测试条件的出发点。．７１．

遥蓼２０１１＇光纤光缆厦光器件产品技术研讨会技术篇３试验验证和分析

对于Ｇ６５７光纤之前的非弯曲损耗不敏感光纤，在ｒｒＵ．Ｔ０．６５０１规定的试样状态安排中，诸如直接采用光缆或光纤，包括２２ｍ长度、直径ｔ４０ｒａｍ的环圈（当采用光纤时）和光缆敷设安装时的弯曲（接头盒中直径舯ｒａｍ的贮纤环圈）等，我们的测试研充表明，影响结果的主要因素是直径８０唧的圈。这是由于实际改变光纤有效结构参数的是直径８０ｒａｍ的弯曲；但同样的试样状态条件，对于Ｇ６５７光纤，ｋ与ｂ却没有什么差别。对此我们蚍一根＾Ｆ１２９３ｎｍ的Ｇ．６５７光纤，采用现标准条件和其它参照条件进行了测试比较，结果见表１。

襄１不同鲁件ＴＧ曲７光纤＾。测试结果比较

试样铡Ｅ标准ｇ目赢径，ｍｍ试验圈数＾。／Ｔ帆

接ｎＵ－ＴＧ６５０ｌ测试方法

接ＪＴＵｏＧ酊，

光纤属性“宏弯损耗”

评估要求

注：基准测试采用Ⅱｕ－ＴＧ．６５０Ｉ方法ｂ）多模光纤

表Ｉ中的测试研究根据Ｇ６５７光纤“宏弯损耗”的评估要求选择了环圈直径。这是由于目前仃ｕ＿ＴＧ６５７建议书中光纤宏弯性能要求是基于具体应用场合（光纤接入网室内布线）的特点。评估宏弯损耗的弯雠半径在５～１５ｍｍ之间。鉴于光纤第一高阶模ＬＰＩｌ模截止的波长取决于光纤弯曲状态（包括半径），所以根据上述应用特点．沿用原先包括舯ｒｎｍ直径圈在内的试样测试状态对于０．６５７光纤是完全不适合的。０．６５７光纤光学波导结构设计上考虑了改善宏弯特性，具体表现在（２）式中的ＮＡ提高。作为光纤的结构参数，提高后的删将有对应的弯曲条件使之改变为对应于第一高阶模￡Ｐ１１模在同样渡长下截止的有效ＮＡ。该弯曲条件主要包括更小的曲率半径。４对于测试方法的建议

如上所述，本文探讨的问题源于Ｇ６５７弯曲损耗不敏感光纡的诞生以及其应用场合的小曲率弯曲特点。作为单模光纤特征参数——截止波长对于保证光传输性能的重要性不言而喻。原先针对包括Ｇ６５２光纤在内的非弯曲损耗不敏感光纤截止波长标准测试方法中．试样状态的有关规定己不适用。而这恰恰又是十分重要的，因为对于ｋ的测试．必须考虑光缆实际敷设安装条件。目前，在ｒｒｕ．ＴＧ．６５７光纤建议书中，基于这类光纤的应用，已经规范了相应弯曲损耗要求，即评估宏弯特性的特定弯曲半径。鉴于此，在我们研宄的基础上，在标准方法中，应对试样状态参照前述要求作出规定．其中也可进一步作必要的技术验证，尽早结束目前的状态．以适应Ｇ６５７光纤ｋ测试相对特殊性。

●毒文献：

Ⅲ１ｍＪＩＴＵ－ＴＧ６５０１—２０１０Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓａｎｄｔｅｓｔｍｃｔｈｏｄｓｆｏｒｌｉｎｅ日ｒ，ｄｅｔｅｒｍ㈨ｓｔｉｃａｔＵｌｂｕｌｅｓｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｍｏｄｅｆｉｂｅｒａｎｄｃａｂｌｅ隅】ＩＴＵ＝【ｓｎｌ＇２０１０

G.657光纤λcc测试条件研究

作者：

作者单位：陈国庆工业和信息化部信息传输线质量监督检验中心

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