864芯无骨架槽型光缆防水结构的研究

一、序言

近年来，随着IoT的普及、5G商用的正式化、汽车的自动驾驶、动画以及音乐发送服务的流行等，数据流量飞速地增加，在世界范围内构建支撑高速大容量光纤通信网络的要求越来越高。

其中，在欧美各国，信息通信光缆大多敷设在地下空间受制约的管道内。因此，欧美各国为了整顿配备和构建经济的高速大容量光纤通信网络，要求用现有管道敷设多芯细径轻量的高密度光缆。据此，昭和公司开发了高密度12芯e-Ribbon®光纤带芯线的432芯无骨架槽型光缆。

本文介绍了864芯无骨架槽型光缆防水结构的研究和评估性能的结果。

二、12芯e-Ribbon®的特征

e-Ribbon®是在宽度方向和长度方向上间歇连接和分离的光纤带芯线。12芯e-Ribbon®的示意图如图1所示。由于是间断连接，所以容易改变形状，并且高密度汇集成缆时，以折叠的方式改变形状进行安装。同时，还可以把装入在原光缆中的光纤带芯线一次性地进行熔接。

三、无槽型光缆结构的研究

此次开发的864芯无骨架槽型光缆为12芯e-Ribbon®×12捆绑成144芯单元，再绞合6根144芯单元后，形成吸水型紧压卷结构。这次开发的864芯光缆，与传统的光缆相比，可把12芯e-Ribbon®装入在空间宽阔的缆芯内，对其防水性所进行的研究如下所述。

（一）防水性能

光缆芯数与走水长度的关系如图2所示。试验通过Telcordia GR-20-CORE标准的预浸渍法进行评估。由于光缆芯数多，走水长增加，在864芯光纤中，结果不满足标准值（24小时后走水长小于3m）。研发者认为是由于每个单元的光纤芯数增多和绞合引起单元间空隙增加所致。

为了提高防水性能，优选吸水后厚度变大的紧压卷，因此研究了多个吸水性能不同紧压卷。

吸水高度试验方法如图3所示。将干燥的吸水性紧压卷放入圆形的下模中，放置有多个孔的上盖。接着，从上盖注入50mL 23℃的蒸馏水，将吸水10分钟后的吸水性紧压卷的厚度变化量作为评估吸水的高度。

吸水性紧压卷的研究结果如表1所示。即使用吸水高的紧压卷，光缆的走水长度也没有明显改善到满足标准值。这是由于光缆芯数增加，缆芯内部的12芯e-Ribbon®所占的截面积增加，光靠纵向配设在绞合光纤外周吸水性紧压卷的防水性能是不够的。

由此，为了提高防水性能，有必要将吸水材料插入光缆内部，插入的吸水材料，可以考虑绳状、带状和粉末状等各种形状的材料，考虑到通用性和制造性，对插入吸水绳的结构进行了研究。

864芯光缆的吸水绳插入前后的结果如图4所示。通过适当地追加吸水绳，已确认达到了满足标准值的防水性能。

另外，从成本和制造性方面来考虑吸水性的紧压卷，采用了候选材料B。

（二）电缆的温度特性

虽然插入吸水绳可以改善防水性能，但担心新增加的填充密度和热膨胀率不同的材料，温度特性会恶化，所以进行了温度特性试验。插入吸水绳后的温度特性结果如图5所示。在任何温度下，传输损耗的变化≤0.05dB/km@1550nm，并且已证实有吸水绳结构光缆的温度特性也是良好的。

（三）光缆结构

此次开发的864芯无骨架槽型光缆的结构如图6和图7所示。为了使捆绑单元与432芯无骨架槽型光缆保持相同的识别性，采用了6单元结构，为了改善防水性能，采用了适当配置结构的吸水绳。

四、864芯无骨架槽型光缆的性能

此次开发的864芯无骨架槽型光缆的光学性能，机械性能，温度和防水性能的评估结果如表2所示。由评估结果可以证实所有性能是良好的。

五、e-Ribbon®光缆系列

无骨架槽型光缆的芯数与外径的关系如图8所示。优化防水结构的144芯～864芯的e-Ribbon®光缆已成系列。

六、结束语

此次，通过结构的优化，昭和公司开发了满足防水性能的12芯e-Ribbon®光纤的864芯无骨架槽型光缆，并且实现了144芯～864芯的无骨架槽型光缆的产品系列化。

另外，已确认该光缆符合Telcordia GR-20-CORE标准规定的各种性能。今后，该光缆将用于欧美敷设于空间有限的地下管道，有望为构建高速大容量的光纤通信网络作出贡献。