部(bu)署(shu)光纖網絡時,用于計(ji)算ROI的(de)(de)關鍵(jian)因素(su)之(zhi)一(yi)是其將運行多長時間。畢竟,某些銅線網絡 在(zai)國內已經使用了40年,即使它(ta)們不一(yi)定能(neng)夠以目前(qian)的(de)(de)形(xing)式(shi)滿(man)足當今的(de)(de)高速寬(kuan)帶需求(qiu)。
光纖本質上比銅更易碎。它(ta)是一種特殊類(lei)型(xing)的(de)玻璃(熔融石英(ying)),典型(xing)的(de)抗(kang)拉強度小于銅的(de)抗(kang)拉強度的(de)一半(ban)。但(dan)是,即使正(zheng)確(que)地處理測試和使用熔融石英(ying),也(ye)仍(reng)然看(kan)起來(lai)易碎,矛盾的(de)是它(ta)仍(reng)具有(you)極大的(de)耐用性(xing)。


要評估任何(he)材料的耐久性(xing),考(kao)慮以下屬(shu)性(xing)是很有用(yong)的:
(1)初始強度
(2)退化率
(3)任何可能(neng)削弱它的缺陷
(4)可以(yi)削(xue)弱(ruo)它的試劑
(5)它的光(guang)學(xue)壽命-因為二氧化硅(gui)必須仍然能(neng)夠令人滿意地發揮作用
考慮到這(zhe)一點,基本上有(you)四個(ge)因素會影(ying)響光纖網絡的(de)壽命:
1.表面缺陷
不含缺陷的原始石英玻(bo)璃非常耐降(jiang)解。但是(shi),所有商業生產(chan)的光纖都有表面缺陷(小的微(wei)裂紋),在某些條件下會降(jiang)低材(cai)料的使用壽命。此(ci)處的關鍵因素是(shi)應力強度因子(zi)“ K”,與施(shi)加(jia)的應力和(he)裂紋深(shen)度的平(ping)方根有關。這意味著“真正(zheng)的”光纖-那些具有細(xi)小缺陷的光(guang)纖(xian)-首(shou)先會受(shou)到這些缺陷(xian)緩慢(man)增(zeng)長的影響,然后(hou)迅速增(zeng)長直至(zhi)失(shi)效。
為了克服這個問題,著(zhu)名的光纖供應(ying)商(shang)進行(xing)了“驗證測試”,將光(guang)纖(xian)拉伸到預設水平(通常為1%)并持續指定的時間,以故意破壞較大的瑕疵。


2.減少降解
然后,為用戶(hu)提供(gong)含有(you)較(jiao)少,較(jiao)小缺陷(xian)的光(guang)纖,需(xu)要(yao)保(bao)護這些光纖免受不必要(yao)的降(jiang)解。這意味著首先通(tong)過在光纖上涂覆一層保(bao)護性(xing)和耐(nai)用性(xing)材料來涂覆光纖,從而基本(ben)停止新缺陷的產生(sheng)。
3.安裝應(ying)變(bian)
我們知道應力是光纖壽命的主要敵人,因此保護工作由電纜管理員承擔,光纜管理員將確保使用合適的強度元件將施加在光纜上的應力限制在遠遠小于1%的標準測試水平。然后,安裝程序需要確保部署過程不會過度拉緊電纜。
在(zai)常用的三種技術(shu)(拉(la),推和吹)中,僅(jin)拉(la)會產生不希(xi)望的拉(la)伸(shen)(拉(la)應力)。與金(jin)屬不同,玻璃(li)不會因(yin)壓縮而疲勞(lao),因(yin)此在(zai)推動過程中產生的輕微壓縮不會對光纖(xian)造成傷害。


4.環境因(yin)素
一旦部署,本地環境將對光纖壽命產生??重大影響。升高的溫度可以加速裂紋的發展,但是歷史上最關注的是水的存在。在水的作用下,應力促進裂紋的發展,導致“應力腐蝕”。
您可以(yi)通過(guo)查看其“應力腐蝕(shi)敏感性參數(shu)”(更方便地稱為“ n”)來檢查光纖遭(zao)受應力腐蝕的(de)趨勢。n值(zhi)高(約20)表明(ming)光纖和(he)涂(tu)層耐用。
計算您的網絡將持續多(duo)長時間(jian)
考慮到(dao)上述四(si)個因素,如何計算(suan)光纖(xian)網絡(luo)的壽(shou)命?為此(ci),網絡(luo)規(gui)劃人員需要(yao)考慮以下(xia)兩個輸入(ru):如何在(zai)光纖之間分配缺陷(xian),光(guang)纖強度測試(shi)的(de)結果,通(tong)常由制造商(shang)進行將(預測的)缺陷分布與裂紋擴展理論相結合,可以生成幾種光纖壽命模型,可以在此處看到。
通常(chang),這些(xie)模(mo)型給出了(le)在選定的使用壽(shou)命(ming)(介于20到40年之(zhi)間)內任何(he)給定的光纖(xian)公里發生故障的可能(neng)性(xing)。對于正確安(an)裝的1層光纖(xian),在此時(shi)間范圍內的故障概率約為100,000。
相比之下(xia)(xia),在同一(yi)時間范圍內,由于(yu)人工操作(例如挖掘(jue))而損壞光(guang)纖(xian)的幾率大約為千分之一(yi)。因此,通過良性技術(shu)和精心的安裝人員在可接受的條(tiao)件下(xia)(xia)安裝的優質光(guang)纖(xian)應該非常可靠-只要不(bu)受干擾。
還值得指出的是,電纜長度本身很(hen)少“內在(zai)地(di)”失效,但是在(zai)接頭處(chu)出現故障(zhang),電纜和接頭的類型不(bu)能很(hen)好地(di)匹配,從而允許光纖移動,例如,由于溫度變化(hua)。這會導致光纖過應力并最終斷裂。
實地證(zheng)據
鑒于(yu)第一批大型光(guang)(guang)纖(xian)(xian)系統(tong)(tong)是在(zai)1980年代初部署的(de),它(ta)們的(de)表(biao)現(xian)如何?好消息是,在(zai)過去的(de)35年中,在(zai)使用(yong)第1層組件正確安裝的(de)系統(tong)(tong)中,沒有發(fa)生大規模的(de)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)故障爆發(fa)。已經(jing)看到了斷裂,但(dan)是這些斷裂主(zhu)要發(fa)生在(zai)從電纜上取下(xia)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)并使其(qi)彎(wan)曲到其(qi)允許的(de)彎(wan)曲半(ban)徑以下(xia)的(de)地(di)方。
實(shi)際(ji)上(shang),如果正確地存儲和纏(chan)繞光纖(xian),它們(men)很有可能(neng)會(hui)比我(wo)們(men)最初想象的要堅固,并且原(yuan)始的缺陷可能(neng)會(hui)隨著時(shi)間的流逝以(yi)及(ji)在低應力水(shui)平下(xia)暴(bao)露于水(shui)而開始愈(yu)合。
正如我們在其他文章中所看(kan)到的(de)(de)那樣,精心設計的(de)(de)光(guang)纖(xian)(xian)可靠性的(de)(de)最大敵人可能(neng)(neng)是人或動物(wu),而不是熔(rong)融石英(ying)本(ben)身。撇開這些非技術問題,光(guang)纖(xian)(xian)網(wang)絡本(ben)身很(hen)可能(neng)(neng)可以在升級的(de)(de)光(guang)電子設備下繼(ji)續(xu)運行很(hen)多年,甚至可能(neng)(neng)與銅纜(lan)壽命(ming)一(yi)樣長(chang)!


























































































































