分析:抗彎光纖的可靠性

　　在FTTH建設(shè)中，由于入戶光纜被安裝在擁擠的管道中，或者經(jīng)過多次彎曲后被固定在接線盒和插座等狹小空間的線路終端設(shè)備中，為了滿足彎曲附加損耗的要求，入戶光纜主要采用滿足G.657的抗彎曲單模光纖。

　　除了對(duì)彎曲附加損耗的要求之外，G.657光纖在小彎曲半徑下的機(jī)械性能也是其在實(shí)際使用過程中必須關(guān)注的一個(gè)問題。一般情況下，光纖的彎曲半徑越小，其所受的張應(yīng)力和壓應(yīng)力也就越大，長(zhǎng)期處于小彎曲半徑狀態(tài)下的光纖，如果其機(jī)械性能無法得到保證，那么光纖將會(huì)在使用過程中出現(xiàn)斷裂的情況，這將會(huì)給系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的后果。

　　1. 網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)故障

　　對(duì)于網(wǎng)絡(luò)可靠性的分析，我們假設(shè)一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由1000 芯的配線光纜采用樹形結(jié)構(gòu)組成。

　　按照運(yùn)營(yíng)商的安裝和客戶接續(xù)模式，各個(gè)光纖或各個(gè)光纖組存放在主配線光纜或分配線光纜的存放盒內(nèi)。為了簡(jiǎn)化并考慮一種最壞情況，假定全部1000 條光纖在每個(gè)獨(dú)立的光纖鏈路內(nèi)，并經(jīng)過5個(gè)有光纖存放盒的光配線箱。

　　在這個(gè)特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，每個(gè)單個(gè)光纖存放盒20 年的故障率0.001%會(huì)引起20 年內(nèi)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有一次單個(gè)自發(fā)中斷的概率為5%。這個(gè)概率與在20 年運(yùn)行壽命期內(nèi)網(wǎng)可能出現(xiàn)的其他故障的概率相當(dāng)。它的根據(jù)是由于鏈路重新配置或者由于光纜或分線盒損壞等其他原因引發(fā)的故障。對(duì)于大部分接入網(wǎng)的情況，可以假定由于自發(fā)的光纖斷裂引起的確定故障概率大大低于其他原因引起的故障概率。每個(gè)運(yùn)營(yíng)商要根據(jù)更精確的計(jì)劃外故障率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)確定可接受的故障率。

　　2.光纖可靠性的考慮

　　不考慮光纖固有強(qiáng)度特性和光纖所處環(huán)境，確定每個(gè)存放盒故障率的主要參數(shù)是所存放光纖的長(zhǎng)度和存放的彎曲半徑R?？s短存放光纖長(zhǎng)度對(duì)降低故障率有正的效應(yīng)，而減小存放彎曲半徑對(duì)降低故障率有負(fù)的效應(yīng)。對(duì)具有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的篩選應(yīng)力和常規(guī)篩選測(cè)試性能的光纖，采用具有更詳細(xì)的IEC/TR 62048壽命模型得出20年壽命的最大存放長(zhǎng)度是光纖彎曲半徑的函數(shù)，對(duì)不同靜態(tài)應(yīng)力侵蝕敏感系數(shù)n(疲勞參數(shù))值的結(jié)果。

　　另一個(gè)存放點(diǎn)在光纖處理系統(tǒng)的入口和出口。要求小容積的光纖接入網(wǎng)部件不僅與存放面積有關(guān)，也與入口和出口的最小彎曲半徑有關(guān)。這種影響可從幾個(gè)方面考慮。假定為了將光纖引入和導(dǎo)出存放區(qū)，每個(gè)存放盒需要有四個(gè)附加的90 度彎曲。另外假定這些附加彎曲引起的附加故障率應(yīng)限制在每個(gè)存放盒可接受的0.001%故障率的10%以下，在表1的中間列指明由此產(chǎn)生的最小值。

　　在右邊一列，給出單個(gè)180 度不正確的彎曲的最小半徑。還有對(duì)于這種情況，假定每個(gè)單獨(dú)存放盒的最大附加故障率為0.1 × 0.001%。所有的數(shù)值與單個(gè)光纖處理相關(guān)，給出了對(duì)應(yīng)三種不同疲勞參數(shù)n之值。

   　3. 康寧ZBL抗彎光纖的可靠性分析

　　在FTTH安裝中，4個(gè)90度轉(zhuǎn)彎認(rèn)為是盤繞一圈。不同半徑下康寧ZBL抗彎光纖工作20年的可靠性分析。

在5mm的彎曲半徑，光纖的故障率仍然低于10ppm。對(duì)于完成安裝的FTTH項(xiàng)目，可以從這張表格來估算系統(tǒng)的可靠性：

　　例如整個(gè)鏈路有20個(gè)90度轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎半徑為5mm，則相當(dāng)于5圈的盤繞，每圈的故障率為3 ppm，則轉(zhuǎn)彎的故障率為15(5x3)ppm。在光分纖箱和終端插座盒內(nèi)有30個(gè)360度盤繞，盤繞半徑為15mm，每圈的故障率為0.1 ppm，則盤繞的故障率為3 (30x0.1) ppm。

　　在整個(gè)鏈路的光纖轉(zhuǎn)彎總故障率為18 ppm，在100，000個(gè)家庭的FTTH網(wǎng)絡(luò)中，在20年的使用壽命中，由于光纖小彎曲導(dǎo)致的故障不到2次。和其他的原因引起的故障比，可以忽略不計(jì)。

　　4. 結(jié)論

　　通過對(duì)康寧ZBL抗彎光纖的可靠性分析，說明抗彎曲光纖在FTTH的應(yīng)用，既滿足對(duì)彎曲附加損耗的要求，也滿足機(jī)械性能可靠性的要求。