光缆传输衰减温度特性的分析

　　1．温度对光纤的损耗影响
　　
　　光纤的传输特性对温度基本是独立的，但由于温度对光纤的应力有影响，加强芯的延伸率与光纤的延伸率基本是一致的，光纤的延伸或多或少是由加强芯控制。当温度很低时，光缆收缩，造成光纤微弯，使衰减增加，在正常使用温度下(-10℃~+40℃)，光纤的特性基本上不受影响，所说温度对光纤衰减的影响是指微弯对光纤的衰减有影响。
　　
　　光缆的传输衰减在-35℃~50℃范围内，光纤温度特性，主要是低温衰减大，见附表所示。按其衰减的变化幅度基本上可分为三个区域：常温区(16℃—35℃)、微增区(35℃—50℃)、显增区(-35℃—16℃)，在架空光缆31.23公里段，进行全程衰减特性测试，其结果是温度越低，衰减幅度越大。见下图所示。

　　2．光缆传输衰减随温度变化的机理
　　
　　光缆传输衰减其随温度变化的机理是由于被覆光纤中的石英与涂覆层塑料的线膨胀系数相差很大。被覆光纤尽管能使常温下有好的传输特性和足够的机械强度，却使温度特性劣化：在低温下，被覆层的收缩远大于纤丝的收缩，纤丝被迫于塑料的纵向压力而发生纵向应变．当其超过纵向弯曲极限时，就会微弯而发生附加衰减：当温度高于常温时，由于被覆层内存在的应力，使松弛了的纤丝受到限制而微弯，也将发生附加衰减。光纤温度附加衰减特性见下图。

　　
　　注：图中附加衰减△dp实线为理论计算值，△d'p虚线为实测值
　　
　　3．解决低温对光缆传输衰减增大故障的方法
　　
　　(1)按照当地环温确定光缆敷设方式。要从光缆线路工程设计、施工着手，摸清光缆在实际使用时的传输衰减随温度变化的定量关系，这是合理确定中继段距离的关键，是正确指导光功率调整的依据。
　　
　　合理配纤和保证施工质量是达到延长传输距离的重要条件。但光缆受施工敷设、环境温度的影响，其随机性和影响程度则较难掌握，富余度取值过大则造成浪费，过小则危及可靠性。因此，关系到通信系统能否稳定可靠工作、工程投资大小、施工是否方便和日后使用维护等一系列问题。这就需要按照当地环境温度的变化情况，确定光缆线路敷设方式，一般冬季特别寒冷地区，光缆线路不宜架空敷设。
　　
　　(2)要选择适应低温环境的高质量光缆。为了克服低温影响，一般采用“松套”光缆，即光纤在套与光纤之间加缓冲层解决光纤微弯造成的衰减增大问题。
　　
　　(3)光缆线路埋在冻土层以下深度。冬天，我国北方地区，气温很低，光缆线路衰减在温度很低时（-20℃—40℃），对埋往地下冻土层以下深度的光缆的衰减基本上没有什么影响。
　　
　　(4)两端增设外置式掺铒光纤放大器。在不改变光缆线路敷设方式的情况下，要临时解决衰减大的问题，可以在两端分别增设增益为15dB的外置式掺铒光纤放大器(EDFA)，以增加线路的衰减富余度，待第二年春夏施工方便时，再改变敷设方式。

　　
　　注：图中全程衰减de实线为理论计算值．d'c虚线为实测值

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