光纖技術(shù)發(fā)展及其在電力通信中的應(yīng)用

摘 要 隨著國家經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，人們生活水平提高的同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)的通信方式也提出了全新的要求。本文通過對(duì)光纖技術(shù)的發(fā)展入手，簡單分析光纖技術(shù)的具體分類，在此基礎(chǔ)上，對(duì)新時(shí)期的新型光纖的具體應(yīng)用進(jìn)行研究，對(duì)電力通信系統(tǒng)進(jìn)行全面的優(yōu)化，滿足用戶在不同場景下應(yīng)用，提升電力通信系統(tǒng)的整體水平，推動(dòng)國家相關(guān)通信運(yùn)營商的服務(wù)能力發(fā)展，為智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)步提供參考。

【關(guān)鍵詞】超低損耗光纖 電力通信 大有效面積光纖

光纖技術(shù)是現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)通信的有效方式之一，光纖技術(shù)在發(fā)展過程中逐漸成為電力通信系統(tǒng)的主要方式。電力通信的主要作用是滿足電力部門的特殊通信需求，并且通過電網(wǎng)自動(dòng)化、運(yùn)營商業(yè)化以及管理現(xiàn)代化，不斷提升信息通信的服務(wù)質(zhì)量，隨著通信技術(shù)和光纖技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的光纖技術(shù)被應(yīng)用到解決電力通信的應(yīng)用問題中。

1 光纖技術(shù)的發(fā)展

光通信技術(shù)在中國已經(jīng)有了四十年的發(fā)展歷史，光通信技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也帶動(dòng)了光纖技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，通信技術(shù)和光纖技術(shù)之間相輔相成，二者相互促進(jìn)，共同發(fā)展?，F(xiàn)階段非零色散位移光纖，已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到廣泛使用，此外波分復(fù)用技術(shù)的增加通信數(shù)量的功能也得到了全面的重視，在帶寬需求日益增加的今天，信道速率也在飛速提升，相關(guān)通信技術(shù)獲得了各界的關(guān)注。光纖技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理以及檢測(cè)等技術(shù)進(jìn)行有效融合，讓光纖的能力得到提升，轉(zhuǎn)向大有效面積的發(fā)展，減少光纖中出現(xiàn)非線性的傳輸性的損傷。

2 光纖技術(shù)的分類

2.1 G.652光纖特性

G.652是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的光纖之一，考慮到現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)中的光網(wǎng)絡(luò)主要以單通道傳輸系統(tǒng)為主，因此，G.652光纖能夠滿足一般電力通信系統(tǒng)的傳輸需求，而G.652B和D類光纖對(duì)色散的控制更嚴(yán)，為網(wǎng)絡(luò)的升級(jí)留下了較大的發(fā)展空間，因此在實(shí)際應(yīng)用中光網(wǎng)絡(luò)以G.652B和G.652D為主。

2.2 G.655光纖特性

G.655光纖具備了較低的色散以及波長較為合理，最大程度節(jié)約放大器的成本，可以滿足波分系統(tǒng)的運(yùn)行的需要。在此基礎(chǔ)上，G.655光纖還提高抗非線性的能力，因此在一些特殊網(wǎng)絡(luò)中使用G.655光纖具有一定的優(yōu)越性。

2.3 G.653光纖特性

因?yàn)镚.653色散位移光纖是在G.652光纖的基礎(chǔ)上，將波長遷移到1550nm之上的一種光纖。但是隨著光纖放大器和波分復(fù)用技術(shù)的不斷發(fā)展，G.653光纖在國內(nèi)的運(yùn)用較少，而電力通信中幾乎沒有得到使用。

3 光纖新技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

3.1 超低損耗光纖

除了上文中列舉的常規(guī)光纖外，隨著光通信技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新型光纖出現(xiàn)，這些光纖對(duì)于現(xiàn)階段的有效面積和幾何尺寸等方面的問題進(jìn)行了優(yōu)化，可以支持電力通信在不同場景和地區(qū)應(yīng)用。傳統(tǒng)的G.652光纖是通過在纖芯中摻入鍺的方式，提高纖芯本身的折射率，繼而保證光在光纖中的傳播，但是這種傳播方法會(huì)加劇光纖本身的損耗，提高傳輸成本，超低損耗光纖由此提出。經(jīng)過對(duì)光纖傳播原理的研究后發(fā)現(xiàn)光纖受損的主要原因是光纖材料的吸收損耗以及瑞利散射損耗。因此通過減小瑞利散射損耗的衰減后，就能夠?qū)崿F(xiàn)光纖損耗的降低。超低損耗光纖因?yàn)槟軌驈母旧綔p少建設(shè)成本，對(duì)光纖衰減問題進(jìn)行了優(yōu)化，提高相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因而被廣泛應(yīng)用。比如，國家最早在青藏的直流聯(lián)網(wǎng)中使用，因?yàn)楫?dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件較為復(fù)雜，自然環(huán)境惡劣，需要光纖的衰減余量較高，在采用了超低損耗光纖，最終成功開通。超低損耗光纖的衰減較慢使得整體電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和系統(tǒng)性的到了顯著提升，并且還為光纖面對(duì)惡劣天氣變化提供了損耗余量，最重要的是能夠此種光纖能夠滿足未來電網(wǎng)生產(chǎn)升級(jí)的需求。

3.2 大有效面積光纖

大有效面積光纖是一種能夠提高通信系統(tǒng)傳輸距離的有效方式之一，顧名思義，這種光纖技術(shù)通過增加光纖的有線面積，從根本上降低入射光的功率，減小光纖可能受到的線性效應(yīng)影響，這種新型的單模光纖，在超低損耗的基礎(chǔ)上，同時(shí)擁有大有效面積的功能。大有效面積光纖應(yīng)用在一些中繼系統(tǒng)中，效果最為顯著，能夠有效減少中繼站的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的成本，并且降低維護(hù)難度。但是對(duì)電力通信而言，部分大有效面積光纖的價(jià)格較貴，如果顯露全部應(yīng)用這種光纖，企業(yè)的投資成本就會(huì)相對(duì)提高，因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中，僅針對(duì)中間路段進(jìn)行安裝，將大有效面積光纖做為混合傳輸方案代替。比如武漢某公司，進(jìn)行全面的實(shí)驗(yàn)最終實(shí)現(xiàn)了光纖系統(tǒng)的超長跨距無中繼站傳輸，相對(duì)于傳統(tǒng)的單距離光纖，延長了近四十千米，從根本上提高了光纖電力通信系統(tǒng)的性價(jià)比。

3.3 小外徑光纖

目前隨著國家城市化建設(shè)不斷加深，城市光纜管道資源日益緊張，光纖需求較大，但是產(chǎn)量較小，許多廠家為了提高生產(chǎn)速度，將光纖的外徑降低到200μm，達(dá)到減小光纜的目的。除此之外，因?yàn)殡娏νㄐ胖谐Ｓ猛ㄐ啪€纜為OPGW，實(shí)際上架空輸電線路對(duì)OPGW的外徑要求極高，而200μm能夠有效解決兩者之間的矛盾。比如，如果一條超高壓的主干OPGW線路，需要利用光纖進(jìn)行連接，但是，現(xiàn)有的光纖芯數(shù)不能滿足要求，但是OPGW的外徑不能增加的情況下，就可以選擇200μm進(jìn)行連接。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高200μm的性能，在現(xiàn)有性能的基礎(chǔ)上，綜合提高光纜內(nèi)的光纖傳輸性能和機(jī)械性能等保證光纖在任何溫度情況下的，衰減率降低，滿足電力通信應(yīng)用的光纖方案。

4 總結(jié)

綜上所述，光纖的種類不同在電力通信中的具體應(yīng)用方面也各不相同，并在隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展提升，越來越多的光纖新技術(shù)得到了全面的應(yīng)用，通過文中提及的三個(gè)光纖新技術(shù)的應(yīng)用，能看出新一代的光纖技術(shù)在滿足新時(shí)期下的電力通信要求的同時(shí)，也能夠幫助通信運(yùn)營商更好的提供同通信服務(wù)，并且推動(dòng)智能電網(wǎng)的建設(shè)逐漸完善。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉巍.光纖技術(shù)發(fā)展及其在電力通信中的應(yīng)用[J].通訊世界，2017（11）：157-158.

作者簡介

劉偉（1988-），男，四川省宜賓市人。大學(xué)專科學(xué)歷，畢業(yè)于重慶郵電。職稱：中級(jí)工程師。

作者單位

吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司 吉林省長春市 130012endprint