Page 17 - 网络电信2025年12月刊

光通信

细径光纤抗微弯损耗性能研究

乐 毅 熊 涛 彭楚宇
烽火藤仓光纤科技有限公司

摘 要：为探究影响光纤微弯损耗的影响因素，优化光纤的抗微弯损耗性能，对微弯测试方法进行重复性验证实
验；对比了不同外径、不同涂料以及不同折射率结构的光纤微弯损耗，探究了各因素与光纤抗微弯性能的关系，解释了
光纤产生微弯损耗的机理。结果表明：使用1000目砂纸筒所测得的光纤损耗明显，可重复性高；光纤涂包比越大，抗
微弯性能越强；抗宏弯光纤的抗微弯性能优于常规光纤；且光纤的微弯损耗与其内涂料的杨氏模量呈正相关。以上研究
可为光纤微弯的改善提供方向。

关键词：细径光纤；180 μm；微弯；涂料

光纤通信技术诞生后，逐渐成为全球信息传输的根基。在 1 微弯损耗定义及测试方法
如今信息化与网络化高度发达的时代，光纤作为传输介质的优
势格外突出，在带宽、传输距离以及抗干扰性等方面，相比传 1.1 微弯损耗定义
统铜缆与无线传输手段都更胜一筹[1]。全球互联网迅速拓展、 光纤弯曲损耗分为宏弯损耗和微弯损耗两种。宏弯损耗是
数据中心大量兴建，加之新一代移动通信技术（如5G以及后续 由整个光纤轴线弯曲造成的附加损耗；而光纤微弯损耗是指当
的6G）与物联网的蓬勃兴起，都对具备高带宽、低延迟和高可 光纤受到微小的、局部的弯曲时，原本在光纤纤芯中稳定传输
靠性的传输网络提出了史无前例的要求，这也进一步促使光纤 的光模式，由于微弯产生的不均匀应力，部分光能量会从纤芯
通信的应用愈发广泛。 耦合到包层，进而产生光泄漏，造成光信号的损失，即微弯损
耗。
社会对光纤传输需求的持续增长以及光纤行业的不断进 从几何光学角度简单理解，在微弯区域，光的传播路径
步，促使传统光纤性能开发趋近瓶颈，于是新一代细径光纤的 发生了微小的改变。光不再沿着光纤纤芯理想的直线或者平滑
研发在行业内逐步展开。2015年，美国康宁公司推出SMF - 28 曲线传播，这种微小的路径变化使得光在纤芯和包层的边界处
Ultra 200光纤，外径降至 200μm；2019年，Prysmian发布 发生散射等现象，导致光功率下降。在实际的光纤应用中，像
Bend Bright XS 180 μm弯曲不敏感光纤，尺寸较传统光纤缩 光纤在布线过程中受到挤压、捆绑时产生的微小弯曲，或者光
减50%，且与G.652和G.657光纤标准兼容。在特高压层绞式结构 纤涂层不均匀收缩等情况都可能导致微弯损耗。这种损耗对于
OPGW应用中，中天科技借助 200μm的 G.652.D光纤，于光单元 高精度光纤通信系统和光纤传感器等应用的性能有着重要的影
钢管外径受限的情形下，将OPGW中的光纤芯数从 30芯、24芯分 响，是需要重点考虑和控制的因素之一。
别提升到 48芯、36芯[2]。不过，传统 G.652.D光纤抗弯曲能力 微弯损耗存在两种来源[4]：其一为耦合致微弯，即因光纤
欠佳，涂层变薄时微弯损耗会增大。虽然国际顶尖光纤机构一 侧面遭受不均匀外力，致使光纤轴线出现微米级偏移。在此情
直留意微弯损耗，但因其不像宏弯损耗那般明显，国内多数光 形下，模式耦合促使光纤光功率持续从内部向外辐射，进而引
纤光缆使用、制造与测试机构对其缺乏足够重视[3]。 发微弯损耗。其二是纯弯曲致微弯，可解释为急剧的局部弯
曲，也就是弯曲长度极短且弯曲半径极小，其曲率半径与光纤
本文从光纤外径、固化涂料以及预制棒折射率设计的角 横截面尺寸处于同一数量级。图1展示了产生光纤微弯的这两种
度，解释了光纤微弯损耗形成的机理，探究了光纤外径、固化 机制，即光纤芯层微米级偏离光纤轴或者产生小于毫米级的弯
涂料以及预制棒折射率与光纤微弯之间的关系，为光纤微弯的 曲，此二者均会造成大量随机分布的微小弯曲。
改善提供了方向，具有较大的参考意义。

16 网络电信 二零二五年十二月