光纖光纜作為光通信產業的主要傳輸媒質，在行業經過近40年的高速發展之后，按照當初25年的設計使用壽命，如今已進入一個更新換代的高峰時期。特別是在1988年～1998年期間建設的33000公里“八縱八橫”骨干光纖網絡，如今已服役超過20年，其使用壽命問題也引起了業界的高度關注。

國內外有關光纜壽命的研究分析報道比較多，但由于光纜在實際使用過程中受到的外部環境、內部質量方面差異性較大，因此壽命問題比較復雜。正因為如此，國內新版的YD／T 901、YD／T 769、YD／T 981系列光纜標準先后取消了有關壽命要求的描述。

中國電信湖北傳輸局對1987年開始建設的國內第一條長途干線寧漢工程光纜進行詳細的研究。實地考察湖北省內的線路狀況、查詢歷年纖改和維護記錄、對在用光纜進行實地鏈路測試、采用80×2．5G DWDM進行現有業務承載能力測試，并將當年的光纜大量取樣進行詳細分析，同時廣泛選取1995年～2001年期間生產的不同廠家的在用光纜進行對比研究，獲得了寶貴成果。

主要研究結論

針對直埋和管道光纜，在典型的華中地區氣象、地理環境條件下，若不考慮技術本身的進步造成的光纜淘汰和更新（如1995年前光纖無PMD要求），有以下結論。

1． 光纜的接續性能變化不大。寧漢光纜雖經過20多年的使用，光纖的一次接續成功率仍在93％以上，接續性能不影響維護工作。

2．光纜的傳輸性能變化趨勢。光纖的自然斷纖率可以忽略不計，其衰減指標會隨時間而劣化，在應用前期呈加速漸變的老化趨勢，經過約16年后，衰減值會長期保持一種老化后的穩定狀態。光纖的色散、PMD變化與使用年限無必然聯系，經過多年使用之后，仍然能夠承載部分業務。

3． 老化表現形式與形成原因。光纜老化的主要表現為衰減增加以及部分保護材料失效。光纜老化是由光纖所受的應力狀態及應力變化引起的，不是由于氫損和光纖微裂紋引起的。光纜老化的原因主要是由制造環節造成的，包括光纜設計、光纜組成材料、光纖光纜工藝。

具體來說，對于國內普遍采用的層絞式室外光纜，光纖涂層、纖膏、松套管尺寸是光纜老化的直接原因。

一、光纖涂層的選材與拉絲工藝至關重要

光纖損耗增大的原因主要包括氫損、光纖裂化、光纖應力，通過實際檢測發現光纜中的光纖經過多年使用后，其幾何特性、機械特性、接續特性、光學特性等宏觀性能基本沒有發生變化，通過掃描電鏡等方法發現光纖沒有明顯的微裂紋等異�，F象。但光纖涂層狀況出現明顯差異，模量高、涂層緊密、剝離力大的光纖在1550nm、1310nm波長下衰減明顯增加。

二、油膏填充式設計有利有弊

纖膏是緊密接觸光纖的油性物質，是以礦物油或者合成油為基礎的混合物，對光纖起隔絕水汽和潤滑緩沖作用，通過肉眼觀察形態和測試油膏的氧化誘導期來評定纖膏性能。油膏氧化后其酸值增加可導致析氫增加，同時油膏氧化后對光纜結構的穩定性有影響，導致屈服應力下降，這樣光纖在振動、沖擊、彎曲、溫差變化、地形地質變化等影響下會受到應力，減弱纖膏對光纖的緩沖作用，從而使光纜的可靠性下降。

纖膏與光纖直接接觸，它是光纖性能惡化的最重要的間接誘因。

通過對不同時期生產的在用光纜實際檢測發現，纖膏隨著時間的變化而緩慢變性。通常是先集結成小顆粒，然后逐漸揮發、分解、干涸。對于華中地區的直埋或管道光纜，纖膏開始發生明顯變性的典型時間為18年。

“實際上，早期的纖膏填充式設計除了對光纖起潤滑保護作用外，更重要的一點是油膏填充工藝便于控制和掌握。隨著全干式光纜技術的成熟，同時考慮到油膏變性后造成的危害，纖膏方式將逐漸被全干式技術所取代。”烽火通信光纜專家如是說。

三、松套管尺寸過小使殘余應力增大

松套管尺寸對光纜壽命的影響更多體現在綜合應力方面。當尺寸過小時，在溫度變化、機械應力、填充物與光纖的相互作用等變化因素下，光纖所承受的應力得不到舒緩，進而使光纖衰減增大，產生老化現象。

總結

光纜壽命取決于光纜使用期的外部環境和光纜內部質量。外部環境中的溫度變化、水和潮氣以及地形地貌、日照、冰凌等自然條件我們無法改變，隨著敷設、維護方式的日益成熟和規范，減緩老化、延長使用壽命的外部環境條件已沒有多少挖掘空間和余量，因此，運營商在制定網絡建設規劃時，光纜的壽命管理應從設計選型、光纜制造入手。

設計選型上重點關注光纖所受的長期應力狀況，光纜結構方面以層絞式為主，逐步試用、推廣在接續維護成本及長期壽命方面占優勢的全干式光纜。

從制造角度上考慮，目前的相關標準以及技術規范比較成熟，護套料、金屬帶、鋼絲、松套管（PBT）、纖膏、纜膏等光纜主材大部分可以通過物性指標進行檢測分析其可靠性，越靠近光纖的材料越應重點關注。制造工藝控制上重點關注機械、環境性能試驗過程中的衰減及光纖應力變化趨勢。

思考與關注

光纖是光纜的核心元件，經過30多年的發展，技術日趨成熟，但從壽命管理的角度，仍然有些問題值得我們思考。

1． 目前的光纖壽命研究分兩個維度：機械可靠性方面，基本上采用的是IEC TR 62048的理論分析模型，通過統計光纖篩選實驗中的失效概率和光纖疲勞實驗的威布爾分布特性，建立光纖篩選實驗壽命評估模型；光學可靠性方面，重點關注光纖衰減，在早期老化研究的基礎上，制定了光纖標準，通過干熱、浸水、高溫高濕等實驗，檢驗1550nm波長下的衰減變化，從而驗證光纖的長期可靠性。但由于各生產廠家在制棒、拉絲、涂料選材工藝上存在較大差異，雖然光纖能夠滿足實驗要求，但理論值與實際壽命仍會出現較大偏差。

2． 光敏劑的大量采用。30年前的光纖拉絲速度較慢，涂層通常采用二次固化涂覆方式；現今的固化方式一般是單次固化，樹脂中添加了更多的光敏劑便于提高生產效率，雖然固化后涂層的模量、硬度等指標滿足加速老化試驗的需要，但其長期可靠性需要時間檢驗。

3． 丙烯酸樹脂材料。30年前的單模光纖涂層普遍采用的是丙烯酸樹脂類材料，目前涂料種類依然如此，沒有根本性的變化，既然寧漢工程中的部分光纖涂層已出現緊密老化情況，進一步引起衰減明顯增加，那么現在生產的光纖涂層若選材或工藝控制不當，則仍有可能出現壽命達不到25年的情況。

尤其值得一提的是，目前已開始試用工程的ULL超低損耗光纖，其中繼距離可達1200km，采用的涂層材料與普通光纖一致，若線路設計時不考慮充分的預算光功率，則多年以后光纖老化將是嚴重的隱患，應引起業界高度重視。

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