尤斯乃特技术播报-弯曲不敏感柔性光纤简介

弯曲不敏感柔性光纤简介

在安装光纤时要注意线缆的弯曲幅度，其不能大于其弯曲半径，否则就会产生光泄露，造成损耗，如下图所示，弯曲幅度越大，光信号的损耗也越大。

一、什么是弯曲半径？

弯曲半径是指光缆能保持其正常工作性能时的最大弯曲程度，弯曲半径越小，光缆的抗弯曲性能越好。通常情况下，光缆的静态弯曲半径是光缆外径的10倍，动态弯曲半径是光缆外径的20倍。

二、光纤为何不能过度弯曲

光从一种介质射向另一种介质时，在两种介质的交界面会产生折射和反射。随着入射角的增大，反射光越来越强，折射光越来越弱；当入射角足够大时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。

光纤由纤芯、包层和涂覆层三层结构组成，纤芯折射率大于包层折射率，光在纤芯中可以实现全反射传输。

一般标准单模光纤在1550nm波长时的损耗系数约为0.2dB/km，传输损耗很低。如果光纤出现弯曲（宏观弯曲或微观弯曲），光传输不满足全反射条件，部分光从包层中泄漏出去，导致光功率下降，造成损耗。

三、光传输的弯曲损耗

标准光纤在被弯曲、扭曲或者其他处置时光损耗会明显增加。如光纤布线时，机架内，接插盒内(如光纤到来面时底盒内光纤的熔接和盘绕)，机器外壳内以及其他空间紧张，存在小半径转角或弯曲的情形下，必须在空间多小和线缆多长之间作出取舍以便追求在狭小空间内的弯曲、扭曲或者拉伸造成的损耗尽量少。弯曲损耗包括下面两种：

1.微弯损耗 Micro Bending Loss

微弯损耗:光纤轴产生微米级的弯曲(微弯)引起的附加损耗。主要原因有：光纤成缆时，支撑表面微小的不规则引起各部分受力不均而形成的随机性微弯；纤芯与包层的分界面不光滑形成的微弯；光缆敷设时，各处张力不均匀而形成的微弯；光纤受到的侧压力不均匀而形成的微弯；光纤遇到温度变化，因热胀冷缩形成的微弯。

2.宏弯损耗 Macro Bending Loss

宏弯损耗:光纤的弯曲半径比光纤直径大多的弯曲(宏弯)引起的附加损耗。主要原因有：路由转弯和敷设中的弯曲；光纤光缆的各种预留造成的弯曲（预留圈、自然弯曲）；接头盒中光纤的盘留、机房及设备内尾纤的盘绕等。

光纤的弯曲损耗在生产和施工中是不可避免，这也非常考验光纤本身的结构、生产工艺和质量的把控。

四、弯曲不敏感柔性光缆 Bend Insensitive Fiber原理

弯曲不敏感光纤（柔性光纤）通过优化设计，极大地改善了其弯曲性能。使得机器、配线架及其他线缆组件的设计可以更加紧凑，同时还不会增加损耗。数据中心机房等高密度光纤布置时需要利用弯曲不敏感柔性光缆技术，以便在狭小空间内布缆的性能达标。

弯曲不敏感光纤主要是通过改变光纤结构设计，提升抗弯能力。

行业内有一个比较通用的评价弯曲灵敏度的指标：MAC值。

MAC值是近阶跃折射率波导光纤中模场直径和截止波长的比值。MAC值减小，光纤对弯曲的敏感越低。一些设计弯曲不敏感光纤的基本方法，简单来说，是通过降低模场直径，或者增大截止波长，或者同时降低模场直径和增大截止波长来制作弯曲不敏感光纤。具体方法有：

减小模场直径以改善光控制。比如减小纤芯直径或增加纤芯折射率。减小光纤包层直径来增加抗弯曲特性。现有抗弯光纤的直径从125微米减小到80微米，甚至出现了60微米外径的光纤。增加一圈低折射率沟槽的包层。功能类似增加纤芯折射率。

五、弯曲不敏感单模光纤

弯曲不敏感单模光纤具有极佳的弯曲性能，尤其是在光纤到户的接入路中，光纤最小弯曲半径为10mm（超柔性为7.5mm），能满足沿角铺设的特性。模场直径与标准的G.652.D单模光纤一致，这使得其与G.652.D光纤有极低的连接损耗，包括熔接损耗和插入损耗等。弯曲不敏感系列单模光缆符合ITU-T推荐的G.652.D/G.657-A.1/G.657-A.2及IEC60793-2-50 B6.a1型无水峰光纤技术规范。

六、单模光纤 G.652.D/G.657-A.1/G.657-A.2 三种规格OS2的兼容性问题

但需要特别注意的是，目前市面上除了标准的G.652.D零水峰单模光纤外，还有G.657.A1的柔性单模光纤和G.657.A2的超柔性单模光纤这三种主要的OS2单模光纤类型。通过实验证实，同类型光纤之间能完全兼容，G.657.A1光纤和G.652.D的光纤熔接也没有问题，但G.657.A2光纤和G.652.D光纤的兼容性较差，很多熔接机会提示规格有误、无法熔接，但这种不兼容的情况仅出现在熔接过程中，若通过光纤跳线和耦合器进行对接，就不存在兼容性的问题。

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