首先，ODN链路下行衰耗异常可能与光纤本身的衰耗特性有关。GPON网络在下行和上行分别使用1490nm和1310nm波长，而在1490nm/1310nm波长的衰耗分别为0.23dB/km和0.36dB/km。因此，理论上下行衰耗应该比上行衰耗低约0.13dB/km。然而，实际测试发现，下行衰耗超过上行衰耗的情况屡见不鲜，平均每条链路高出约0.53dB/km。
进一步分析，我们发现光缆接头处1550nm波长的衰耗明显较1310nm波长大，这表明ODN链路的衰耗对长波长更为敏感。在多个接头的光缆段落中，接头衰耗普遍表现出波长敏感性，即长波长的衰耗较大。
接下来，我们探讨了光纤弯曲半径对衰耗的影响。光纤的宏弯损耗对长波长更为敏感，而光纤弯曲半径不足正是导致这一现象的原因之一。根据规范要求，G.652光纤的盘留半径应不小于30mm，但实际施工中，光纤的弯曲半径普遍不足，导致长波长衰耗增大。
为了验证这一观点，我们进行了G.652D光纤在不同弯曲半径下的附加损耗测试。结果显示，当光纤曲率半径小于15mm时，长波长处的附加损耗更加明显，弯曲半径越小、盘绕圈数越多、附加损耗越大。
针对这一现象，我们提出以下建议：
1. 在接入网工程竣工时，必须对ODN链路下/上行分别用相应波长进行衰耗测试，确保测试结果满足设计要求。
2. 选择合适的光纤类型。G.657A2光纤在长波长处的衰耗相对较低，建议在新建光缆线路时优先选择G.657A2光纤。
3. 加强施工过程中的质量控制。严格按照规范要求施工，确保光纤的弯曲半径符合标准，降低长波长附加损耗。
4. 对于已经存在的光纤网络，可通过优化光纤布局、增加光纤数量等方式，缓解下行衰耗异常问题。
总之，ODN链路下行衰耗异常问题需要我们从光纤特性、施工工艺等多方面进行分析和解决。通过提高施工质量、选择合适的光纤类型，可以有效降低下行衰耗，提高网络性能。
1 ODN链路下行衰耗普遍异常
GPON网络的下/上行分别采用1490nm/1310nm波长,ODN(光分配网)中采用的主要是G．652D和G．657A2光纤,这两种光纤在1490nm/1310nm波长的衰耗分别为0．23dB/km和0．36dB/km,如图1所示。所以,通常情况下,ODN链路的下行衰耗应比上行衰耗低约0．13dB/km。
图1 接入光缆中的光纤衰耗指标
但老丁头在对某城域网ODN链路下/上行衰耗进行分析时发现,在用的ODN链路下行衰耗居然100%超过了上行衰耗,平均每条链路高出约0．53dB/km,即下行损耗超出正常值约:0．53 + 0．13 = 0．66(dB/km),部分链路的衰耗情况见下表。
2 ODN链路衰耗对长波长更敏感
用OTDR的1550nm/1310nm波长(因所使用的ODTR没有1490nm波长,故使用1550nm波长代替)分别对光纤链路进行测试发现,在光缆接头处1550nm波长的衰耗明显较1310nm波长大,如图2所示。
图2 接入光缆的背向散射曲线示例1
在包含多个接头的光缆段落,几乎所有的接头衰耗都表现出了同样的现象,如图3所示。
图3 接入光缆的背向散射曲线示例2
既有ODN链路的衰耗表现出明显的波长敏感性,即:长波长的衰耗较大。
3 衰耗异常点的光纤弯曲半径明显不足
光缆接头处什么因素会导致光缆接头的衰耗受长波长影响呢?我们知道,光纤的宏弯损耗是对长波长敏感的,会不会是光纤的弯曲半径不足导致的呢。先看看光缆接头内光纤的盘绕情况吧,如图4所示。
图4 光缆接头处纤芯的盘留情况
根据通信线路工程施工及验收规范要求,G．652光纤的盘留半径应不小于30mm,但该接头处光纤的盘留半径估计只有15mm左右(图中箭头处)。
再看看其它盘纤处光纤的弯曲半径,光缆分纤箱成端处如图5所示。
图5 分纤箱成端处光纤的弯曲情况
光缆交接箱直熔盘及熔配一体化模块内光纤的弯曲情况,如图6所示。
图6光缆交接箱内光纤的弯曲情况
在整个ODN链路中,凡涉及到盘纤的地方,都普遍存在明显的光纤弯曲半径不符合规范要求的情况。主要是因为施工过程中较难对光纤的余长进行控制,光纤的余长在盘纤盒盘绕几个符合标准的圈后,必然剩下部分长度只能盘小圈。
4 G．652D光纤在小弯曲半径时的附加损耗测试
光纤的弯曲半径不足规范值时,在不同波长处的附加损耗有多大区别呢?我们将G．652D光纤盘绕到不同半径的圆柱体上,具体测试下,测试现场如图7。
图7 G．652D光纤在不同弯曲半径时的附加损耗测试
选取直径为40mm、30mm和20mm的圆柱体,将光纤分别盘绕10、20、40圈的附加损耗测试结果如下表。
从上表可以看出,当G．652D光纤的曲率半径小于15mm时,长波长处的附加损耗更加明显,弯曲半径越小、盘绕圈数越多、附加损耗越大。
4 结论和建议
由于光纤宏弯损耗对长波长更敏感,所以,当ODN下行链路衰耗明显超过正常值时,一般是由于光纤的弯曲半径不符合规范要求导致的。随着xG-PON的应用,ODN的下行将使用波长更长的1577nm波长,光纤的宏弯损耗将更大,光纤的弯曲半径不足将可能制约xG-PON的应用。
由于在光纤接续处要将光纤余长盘绕成符合规范要求并不容易,所以,在低价低质的接入网工程中,很难杜绝光纤弯曲半径不足的问题。因此,老丁头建议如下:
(1)在接入网工程竣工时,一定要对ODN链路下/上行分别用相应波长进行衰耗测试,测试结果应满足设计要求;
(2)当前,G．657A2光纤与G．652D光纤的价格已相差无几,有线接入网光缆线路应全部采用G．657A2光纤。
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图/文:老丁头;审阅:黄元海
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