[发明专利]一种大容量低损耗全干式光缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种光缆，特别涉及一种大容量低损耗全干式光缆，属于通信领域。

背景技术

通信系统中需要使用光纤进行远距离的通信。由于网线的传输距离限制，如普通的网线只能传输一百多米，超五类线也就是200米，这就大大制约了局域网的长距离扩展。而光纤可以传输几百公里，传输频带宽，通信容量大，保密性好，损耗低，相对于电磁通信相比，干扰小等诸多优点而被日益广泛地应用于通信传输领域，这主要是基于光纤的复用性、适应恶劣环境下的工作能力、多功能、抗电磁干扰以及高精度等优点。随着经济的发展，网络的发展对光纤提出新的要求。下一代传送网要求更高的速率、更大的容量、更低的损耗，这样的要求非光纤网莫属。

通信光纤的性能主要向三个方向发展，即降低光纤损耗、提高传输速率、扩大带宽、减少光纤的非线性。从光纤角度来讲，高速传输对色散、偏振模有很高的要求，现在国际上的光纤传输速率发展很快，100G、400G，甚至1T，要求配套光纤具有更高性能。

要解决目前超高速传输受限的的窘境，必须采用新型性能更优光纤，即采用插损更小(提升OSNR)、有效面积更大(降低非线性损耗)、PMD值更小(降低PMD影响)的新型光纤。

研究表明，在纤芯中掺杂稀土元素锗的方式来提高纤芯的折射率，从而和纯二氧化硅的包层材料间形成折射率差，以保证入射光在单模光纤中的传播。但由于芯层中掺入GeO2等金属氧化物，而使瑞利散射损耗增加。理论和实验表明，光纤中的损耗主要来自于光纤材料的瑞利散射损耗和吸收损耗两个部分。同时氧化物的掺入破坏了光纤在氢元素和Y-射线辐射环境中的稳定性，因此掺锗光纤的衰减无法进一步降低。

为了保持纤芯和包层直接的折射率差，需要降低包层的折射率，这可以通过在包层中掺杂氟等元素来实现。目前最好的石英光纤的衰减可以进一步降低到理论的最低值0.15dB/km。

自从上世纪八十年代中期开发出掺稀土离子单模光纤制造技术以后，掺稀土离子光纤及器件方面的研究取得了巨大进展。稀土掺杂特种光纤在光纤激光器、放大器和传感器很容易实现高密度泵浦，使激射阈值低，散热性能好、高效率、窄线宽、可调谐和高性能价格比等优点，其芯径大小与通信光纤很匹配，耦合容量及效率高，可形成传输光纤与有源光纤的一体化，是实现全光通信的基础，有利于大容量、长距离通信，是光纤发展方向之一，受到普遍重视并逐步商用化。

但是稀土元素众多，添加到光纤中对光波的传输影响并不相同，并随着其在石英中的含量不同，性能也有很大的变化。

掺镱光纤是目前稀土掺杂特种光纤领域中最受人关注的一个研究热点，作为一种激光介质受到人们的重视。掺镱光纤具有很宽的吸收谱线和更高的吸收系数，因此可以采用不同的泵浦方式；而且它还具有很宽的增益谱(980nm～1200nm)；镱离子具有简单的二能级结构，理论上没有其他掺杂光纤具有的激发态吸收、浓度猝灭等现象，但是高掺杂浓度YDF存在激发态寿命猝灭，导致强烈的非可饱和吸收，从而影响激光器件的效率。

铒掺杂的光纤的接合损耗创造了最低记录。但是都要需要添加若干共掺杂剂，增加了制造的难度和制造成本。

掺稀土光纤，在纤芯和内包层满足单模光纤的传输条件，而内外包层之间却形成了一个多模光波导层，这样大大增加了泵浦光的接受面积，从而得到更大的功率的信号光，使光纤激光器的输出功率大幅度提高。因此，研制新型高功率、长寿命、小体积、大功率光纤具有非常广阔的潜在应用市场。掺铥光纤具有独特性能，国外研究较为成熟，由于国内在掺铥光纤的研制起步较晚，技术仍然不够成熟，到目前为止，高质量的掺铥光纤几乎全部依靠进口，其价格十分昂贵。

低损耗光纤的低损耗特性，非常适用于超长距离、大容量、高速率网络传输的应用。所以要实现大容量低损耗类光缆，不仅在光纤材料、制造工艺上创新，同时在光缆结构设计上创新也可以起到效果。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术上存在的不足，提供一种大容量低损耗全干式光缆，以降低传输损耗、提高传输速率、延长使用寿命，并能减轻光缆的重量，从而扩大应用范围。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明大容量低损耗全干式光缆的结构形式是：设置位于中心的中心加强件，围绕所述中心加强件排列各光纤单元并填充阻水绳构成缆芯，在所述缆芯的外围，由内向外依次设置内护套、金属铠装层和外护套层；

所述中心加强件是芳纶纤维绳或炭纤维绳；