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1. 室內(nèi)光纜技術(shù)發(fā)展的推動力
光纜的作用在于使光纖免受環(huán)境變化和機械應(yīng)力等外界因素對光纖造成影響，從而使光纖得以保持良好的光傳輸性能。因此，光纜的結(jié)構(gòu)取決于光纜的應(yīng)用場景。應(yīng)用場景的環(huán)境特點，施工要求，成本要求和現(xiàn)有光纜設(shè)計制造水平等因素決定了光纜的結(jié)構(gòu)。這幾個因素中，施工方法可以創(chuàng)新，成本要求從屬于技術(shù)性能要求，光纜制造水平會隨光纜結(jié)構(gòu)的要求而發(fā)展。所以，對光纜結(jié)構(gòu)而言，光纜應(yīng)用的所處環(huán)境特點是最具有決定性的因素。
室內(nèi)光纜的技術(shù)和發(fā)展也是如此。室內(nèi)光纜最早主要應(yīng)用于電信機房的設(shè)備跳纖，電信機房內(nèi)的環(huán)境條件是室內(nèi)光纜結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要依據(jù)。隨著FTTH，3G/4G建設(shè)，三網(wǎng)融合，智能電網(wǎng)等進展，室內(nèi)光纜的應(yīng)用場景發(fā)生了變化，室內(nèi)光纜的應(yīng)用領(lǐng)域從電信機房擴展到了進戶水平布線，樓內(nèi)垂直布線，射頻拉遠，數(shù)據(jù)中心等等。這些新的應(yīng)用場景對室內(nèi)光纜的機械性能，環(huán)境性能等提出了新的要求，這些要求導(dǎo)致室內(nèi)光纜的結(jié)構(gòu)發(fā)生了深刻的變化。同時，在這些場景的應(yīng)用中，現(xiàn)有的各種類型的室內(nèi)光纜在應(yīng)用過程中會逐漸體現(xiàn)出其優(yōu)缺點。各種室內(nèi)光纜在對現(xiàn)有應(yīng)用場景下的機械性能、環(huán)境性能和施工方便性的改進將是這些室內(nèi)光纜技術(shù)發(fā)展的方向。
隨著光纖應(yīng)用向用戶側(cè)的不斷延伸，光纖的大規(guī)模應(yīng)用逐步推進到各種類型的室內(nèi)場景，為室內(nèi)光纜的技術(shù)發(fā)展提供了強大的推動力。

2. 室內(nèi)光纜的結(jié)構(gòu)
室內(nèi)光纜的結(jié)構(gòu)可以從光單元，纜芯及加強構(gòu)件，護套結(jié)構(gòu)及材料等三個方面加以描述。其工藝技術(shù)也是相對于這四個方面的。
2.1 光單元
2.1.1 基本的光單元
一般而言，室內(nèi)光纜的光單元基本上是緊套光纖或光纖帶。
其中緊套光纖由光纖和被覆層組成。光纖可以是各種類型的單模/多模光纖；被覆層可以是聚氯乙烯，阻燃聚烯烴，彈性聚酯體，聚酰胺，紫外固化樹脂等材料；被覆層與光纖的結(jié)合緊密程度可以是緊結(jié)構(gòu)，半緊結(jié)構(gòu)或松結(jié)構(gòu)。
在蝶形光纜中，直接以250μm著色光纖作為光纖單元來使用；在數(shù)據(jù)中心的布線中，為了減小光纜直徑，也有直接使用著色光纖的多芯室內(nèi)光纜的應(yīng)用。著色光纖直接作為光單元的應(yīng)用，拓展了室內(nèi)光纜的光單元成員。
目前，以緊套光纖、光纖帶或著色光纖作為基本光單元的光纜構(gòu)成了各種主要應(yīng)用場景下的室內(nèi)光纜。
2.1.2 新的光單元
（1）微單元（Micromodule或Microbundle）
在歐洲，近年出現(xiàn)了一種新的光單元結(jié)構(gòu)：微單元（Micromodule或Microbundle）。這種微單元結(jié)構(gòu)由多根著色光纖和一個薄壁松結(jié)構(gòu)包覆層構(gòu)成。光纖芯數(shù)主要是4芯、6芯或12芯；包覆層為LSZH材料，厚度為0.05mm~0.1mm；包覆層外徑分別為0.9mm（4芯微單元）、1.1mm（6芯微單元）和1.3mm（12芯微單元）。
這種微單元結(jié)構(gòu)除了一般性的要求之外，主要特點在于不借助任何工具的情況下，在施工布放的過程中，可以用手掐的方式直接去除微單元的包覆層，一次性達10cm以上。另外一個特點是，可以借助微單元中的光纖，直接開剝包覆層。即用光纖以撕裂繩的方式開剝包覆層。以這樣的微單元構(gòu)成的室內(nèi)光纜，為FTTH中樓道內(nèi)的施工提供了極大的便利。
（2）松套結(jié)構(gòu)
以松套管為光單元的層絞式光纜主要應(yīng)用于室外。松套管結(jié)構(gòu)為光纜具有良好的抗沖擊抗壓扁能力提供了良好的基礎(chǔ)；同時絞合結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生光纖結(jié)構(gòu)余長，使光纜具有良好的拉伸能力和溫度性能。松套結(jié)構(gòu)用于室內(nèi)布線的主要障礙在于PBT和纖膏均不是阻燃材料，光纜的阻燃性能不能滿足室內(nèi)布線的需要。但是隨著材料技術(shù)的進步和干式松套管技術(shù)的進步，以松套管作為光纖單元的室內(nèi)光纜是否有好的應(yīng)用前景，值得探討。
（3）基于小直徑的光單元
為了解決光纖在城市內(nèi)使用量增加導(dǎo)致管道資源的不足，室外光纜在光纜小型化方面進行了一些探索。其中基于200μm小直徑光纖的室外光纜可以大大減少光纜的直徑，提高管道的利用率，從而節(jié)省運營商的CAPEX。200μm光纖與常規(guī)光纖的差異主要在Coating的尺寸上，光纖的芯徑和包層尺寸與常規(guī)光纖是一致的，因此，兩種光纖在熔接和成端對接上沒有任何問題。這種小尺寸的光纖，如果用于室內(nèi)光纜直接作為光單元，或者以此為基礎(chǔ)開發(fā)其他類型的光單元，均可以減少室內(nèi)光纜的尺寸。對于在光纖用戶密集的高層，超高層，商務(wù)樓宇和數(shù)據(jù)中心的布線，可以起到減少對布線空間的占用，提高布線中大芯數(shù)主干纜延墻柱拐角轉(zhuǎn)彎的靈活性的作用。當然，這些還需要首先對這種光纖確定相應(yīng)的行業(yè)標準，使得這樣的一個技術(shù)方向得以規(guī)范有序的發(fā)展。
2.2 纜芯結(jié)構(gòu)和加強構(gòu)件
2.2.1 纜芯結(jié)構(gòu)
纜芯一般指由光單元（如松套管）加上中心加強件和其它構(gòu)件（扎紗、阻水材料等）組合而成。其主要特征是生產(chǎn)過程中需要經(jīng)過成纜工序。
這里，對于纜芯結(jié)構(gòu)可以理解得廣義一些，而不以是否經(jīng)過成纜工序為準。纜芯構(gòu)成的基本單元可以是基本的光單元，也可以是自身能夠單獨使用的單芯或多芯室內(nèi)光纜。室內(nèi)光纜可以由單個或多個基本的光單元，如光纖、光纖帶、緊套光纖等，直接構(gòu)成構(gòu)成纜芯。也可以由獨立的單芯或多芯緊套光纜或蝶形纜組合成纜芯�？傊�，從廣義上講，室內(nèi)光纜的纜芯結(jié)構(gòu)是多樣化的。纜芯基本單元的組合方式可以根據(jù)不同結(jié)構(gòu)要求和基本光單元的特點采用直放、SZ絞或單項絞的方式組合而成。
2.2.2 加強構(gòu)件
室內(nèi)光纜的加強構(gòu)建一般采用芳綸、FRP、KFRP等非金屬材料。除此之外，也有玻璃纖維紗、玻璃纖維帶、芳綸帶、超高分子量聚乙烯纖維紗等非金屬材料作為室內(nèi)光纜的加強構(gòu)件的備選材料。采用非金屬材料的好處在于光纜相對較柔軟，易于室內(nèi)或機柜內(nèi)的布線。同時，可以避免室外雷電的引入，也可以確保與室內(nèi)強電的絕緣。
現(xiàn)在，出于提高蝶形光纜抗拉能力需要，在2mmX3mm蝶形纜和1.6mmX2mm的低摩擦蝶形纜中也有采用金屬加強構(gòu)件的產(chǎn)品。另外，由于室內(nèi)光纜的應(yīng)用范圍已經(jīng)中機房內(nèi)走向了機房外，對于一些需要較高的側(cè)壓，抗沖擊和防鼠咬的場合，也有以鋼帶繞包形成軟鋼管鎧裝層的室內(nèi)光纜應(yīng)用。對于這些含金屬構(gòu)件的室內(nèi)光纜，在使用中應(yīng)該限制在室內(nèi)環(huán)境下使用，以避免室外雷電的引入。
室內(nèi)光纜的加強構(gòu)件的放置方式也是多樣化的�？梢宰鳛橹行募訌娂�放置于絞合纜芯的中央，也可以作為外圍加強件放置于纜芯的外圍，還可以對稱嵌入在光纜的護套內(nèi)。
由于FTTH的室內(nèi)布線與室外向室內(nèi)的引入密切相關(guān)，出于施工方便性和降低工程總體成本的考慮，架空型和管道型引入光纜得到大量的應(yīng)用。對于架空型引入光纜而言，一般由吊線部分和光纜主體部分連接而成。其中光纜主體部分一般為非金屬結(jié)構(gòu)，而吊線部分可能含有金屬加強構(gòu)件。對于這樣的光纜，一般要求引入到建筑物的外墻處，對吊線部分剪斷固定，其余光纜非金屬主體部分單獨進入建筑物內(nèi)。
2.3 護套結(jié)構(gòu)
室內(nèi)光纜的護套材料主要包括阻燃聚烯烴，聚氯乙烯和聚氨酯等等。
護套的外觀形狀以圓形和易于撕裂分離的雙圓形并列8字形為主。蝶形纜的出現(xiàn)打破了這一傳統(tǒng)，蝶形纜的縱向溝槽結(jié)構(gòu)，使得在光纜的施工中可以輕易地用手撕開護套，露出里面的光纖。
2012年的IWCS上出現(xiàn)了一種新的護套結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是在多芯蝶形光纜的基礎(chǔ)上演變而來。這種護套結(jié)構(gòu)上沒有縱向的溝槽，代之以縱向的凸起。在施工中，借助簡易的工具（如斜口鉗），可以在任意指定的長度上對光纜“開天窗”，然后從中選取需要分歧引入到戶內(nèi)的光纖。從而使得在樓內(nèi)布線中很容易的由多芯的光纜分歧至單芯的進戶光纜。如圖1所示。

圖1


2.4 室內(nèi)光纜的工藝技術(shù)
室內(nèi)光纜的工藝技術(shù)主要涉及到光纜各個組成部分的制造技術(shù)。除了常規(guī)光纖光纜所共有的預(yù)制棒、光纖拉絲、光纖著色和并帶工藝技術(shù)外，室內(nèi)光纜還具有自己獨特的工藝技術(shù)。如緊套光纖制造工藝，微單元制造工藝，光纖涂覆工藝，子單元成纜工藝，以及滿足各種形狀和技術(shù)要求的護套工藝。
這些制造工藝的目的在于滿足室內(nèi)光纜的性能，包括傳輸性能、機械性能、環(huán)境性能等等。要達到這一目的，需要在材料的選擇、工裝模具的開發(fā)、工藝參數(shù)的調(diào)試等方面進行努力。
對于成熟結(jié)構(gòu)的室內(nèi)光纜的工藝技術(shù)，其發(fā)展的主要驅(qū)動力在于降低光纜的成本，提高市場競爭力。這一點需要通過提升工藝可靠性，提升產(chǎn)品合格率，減少原材料消耗，引入更有競爭力的光纜材料，提高生產(chǎn)速度，提高生產(chǎn)效率等方式來實現(xiàn)。
對于新結(jié)構(gòu)的室內(nèi)光纜，其主要驅(qū)動力在于滿足新的應(yīng)用場景的要求，或在原有場景下具有新的功能。這一點，需要通過在新材料的引入，工裝模具的設(shè)計開發(fā)，生產(chǎn)線輔機的配置，甚至新生產(chǎn)設(shè)備的引進和開發(fā)等方面的努力來實現(xiàn)。
3 各種應(yīng)用場景下的室內(nèi)光纜
3.1 FTTH入戶光纜
FTTH入戶光纜是指樓內(nèi)布線中從用戶家庭外進入家庭內(nèi)的光纜。
3.1.1 蝶形纜
目前大規(guī)模使用的是2mm×3mm尺寸的蝶形光纜，典型結(jié)構(gòu)采用G657A2彎曲不敏感光纖，LSZH護套，以KFRP作為加強元件。這種光纜中平行對稱放置的加強元件能夠較好的保護光纖，使得光纖在如此小的光纜結(jié)構(gòu)中具有良好的抗側(cè)壓抗沖擊性能，以滿足樓道內(nèi)的光纜布放的施工和使用環(huán)境要求。但是這種光纜的抗拉能力不強，短期允許拉力僅為80N。當布放施工中遇到阻力較大的穿暗管場景，或遇到不規(guī)范施工作業(yè)的時候，其抗拉能力較弱的缺點就顯現(xiàn)出來了。
3.1.2 圓形纜
圓形入戶光纜的抗拉能力相對于蝶形光纜得到較大的提升�？梢愿鶕�(jù)需要提供不同拉力等級的圓形纜。其中3mm的圓形入戶光纜的抗拉能力可以達到500N，對于光纜進戶布放施工的可靠性提供了保證。
3.1.3 低摩擦入戶纜
低摩擦入戶光纜是在原有蝶形光纜的基礎(chǔ)上演化而成。與2mm×3mm蝶形纜相比主要特點是：光纜尺寸減小到1.6mm×2mm，采用低摩擦系數(shù)的LSZH護套，加強構(gòu)件采用金屬材料。這些改變的目的在于提高光纜的抗拉能力的同時，減小光纜在穿暗管入戶時的阻力，以提高光纜對入戶施工環(huán)境的適應(yīng)性。
3.1.4 預(yù)連接入戶纜
預(yù)連接入戶光纜是在入戶施工前，根據(jù)入戶光纜的長度要求預(yù)先裁剪，并在工廠內(nèi)預(yù)先在光纜上將光纖連接器成端的光纜。光纜本身可以是各種不同類型的入戶纜�？梢苑譃閱味祟A(yù)連接和雙端預(yù)連接。單端預(yù)連接光纜在施工時可以根據(jù)需要裁剪多余的長度，雙端預(yù)連接光纜需要處理處理多余光纜長度的盤留問題。實際使用中，對于單端預(yù)連接光纜往往使用兩倍所需長度的雙端預(yù)連接光纜，在現(xiàn)場剪短分離成兩個單端預(yù)連接光纜。這樣便于預(yù)連接光纜在工廠內(nèi)和施工現(xiàn)場使用前的的測試。預(yù)連接光纜的優(yōu)勢在于可以減少施工現(xiàn)場快速連接器的使用，用工廠環(huán)境內(nèi)預(yù)先制作的連接器加以代替。其好處在于降低了成本，提高了質(zhì)量可靠性和施工效率。預(yù)連接光纜的缺點是需要事先確定入戶光纜的長度，對FTTH項目的工程管理水平提出了要求。
3.1.5 氣吹入戶微纜
氣吹入戶光纜是隨著氣吹微纜技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。通過預(yù)先敷設(shè)氣吹微管連接家庭內(nèi)外的光纖接入點，當需要用戶需要光纖時通過氣吹的方式，將氣吹微纜或氣吹光纖單元吹送到用戶戶內(nèi)。對于這種入戶方式，采用的氣吹微管的尺寸一般為5/3.5mm規(guī)格，入戶氣吹微纜的尺寸應(yīng)不大于2.7mm。對于氣吹入戶來說，隨著具有阻燃特性的氣吹微管、氣吹集束微管和微纜（或光纖單元）等產(chǎn)品的出現(xiàn)，這一方案對于具有微管敷設(shè)路由條件的小區(qū)以及事先規(guī)劃的新建小區(qū)具有較好的應(yīng)用價值。
3.1.6 OPLC入戶纜
電力光纖到戶采用OPLC，即光纖復(fù)合低壓電纜。
可以有兩種方式。第一種方式是將入戶的光纜集成到電纜中，即常規(guī)的OPLC。
第二種方式是先將氣吹微管集成到電纜中，入戶的OPLC敷設(shè)好了以后，再在需要的時候?qū)⑷霊魵獯滴⒗|吹送到用戶家里。

3.2 樓內(nèi)垂直布線纜
3.2.1 垂直布線纜的場景和特點
樓內(nèi)垂直布線主要用于高層、超高層用戶密集的樓宇或商用用戶密集的樓宇中，從樓宇底部的光纜配線點（ODF或樓道配線箱）到用戶室內(nèi)的路由條件比較緊張，不便于為每戶單獨設(shè)置獨立進戶光纜的場景下。垂直布線纜可以減少光纜布放的根數(shù)，減少對光纜布放空間的需求。一般在垂直布線纜的用戶側(cè)會設(shè)置一個光纜分配點，然后通過入戶光纜進戶。如果采用二級分光的方案，并將二級分光器設(shè)置于這個光纜分配點內(nèi)，垂直布線纜中的光纖芯數(shù)可以大大減小，可以降低光纜的尺寸，進一步減小光纜布放對布放空間的要求。
垂直布線纜不一定是垂直的，而是泛指需要通過一根光纜將光纖分歧至入戶光纜的場景下的布線纜，從這個意義上講，樓內(nèi)垂直布線纜甚至可以是水平布放的。
目前用于樓內(nèi)垂直布放的光纜主要有以緊套光纖為基本光纖單元的多芯室內(nèi)纜，多芯蝶形纜等等。這些光纜適用于點對點方式的布放。而不適用于垂直布線纜需要沿途分歧至不同位置的光纜分配點的點對多點的布放方式。
3.2.2 一種實現(xiàn)點對多點布放的垂直布線
法國電信所使用的垂直布線纜的結(jié)構(gòu)值得借鑒。

圖 2
如圖2所示，48芯垂直布線纜內(nèi)由0.9mm的微單元構(gòu)成基本的光單元，護套內(nèi)共12個微單元，每個微單元內(nèi)包含4根光纖，護套為LSZH材料，兩根對稱的FRP作為加強元件嵌入在護套內(nèi)。護套內(nèi)部為橢圓，外部為帶凸起的圓形。這樣的光纜便于在施工中用簡易的工具開天窗，在兩個距離 6 米的天窗之間，可以輕易的抽取所需要的光纖微單元 ，光纖微單元的包覆層可以用手掐掉10cm以上，然后可以將光纖象撕裂繩那樣使用，撕開包覆層，取得所需要的光纖長度。這些特點，為密集用戶的垂直布線的施工提供了極大的便利。
對于點對多點的樓內(nèi)垂直線纜的應(yīng)用場景，需要光纜具有尺寸小，柔軟易彎曲，便于開天窗抽取光纖，施工簡單方便等特點。
3.4 數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心內(nèi)的存儲設(shè)備和服務(wù)器之間需要大量的線纜連接，以滿足其海量的信息傳輸要求。其特點是連接線纜密集，傳輸帶寬要求高。由于數(shù)據(jù)中心的機房空間、機柜空間和走線空間均有限，采用傳統(tǒng)的單芯室內(nèi)光纜跳線完成這些連接非常困難，同時后期的維護管理更加困難。
數(shù)據(jù)中心光纖連接所使用的光纜中，需要減小尺寸，從而減少光纜布線所占用的空間，同時便于后期的管理和維護。多芯小尺寸室內(nèi)光纜或集束式室內(nèi)纜可以有效的解決這一問題。同時，在這種小尺寸室內(nèi)光纜的兩端預(yù)制MPO連接器或LC連接器，構(gòu)成預(yù)連接光纜或預(yù)連接扇出光纜，可以極大的縮減對布線空間的需求，提高布線質(zhì)量的可靠性。
有源光纜AOC（Active Optical Cable）是在近幾年發(fā)展起來的一項技術(shù)。其特點是有源光纜的兩端分別是電連接的物理接口，中間的傳輸部分采用光纜，在兩端的接口結(jié)構(gòu)中，增加光電轉(zhuǎn)換裝置。
集成了VCSEL激光器，支持QSFP結(jié)口的有源光纜可以達到40G的傳輸速率。有源光纜在數(shù)據(jù)中心的布線中可以替代銅纜。從而起到減小布線空間，提高傳輸距離，降低功耗的作用。
3.5 高清音頻視頻連接
在數(shù)字多媒體應(yīng)用領(lǐng)域，高清晰度視頻音頻應(yīng)用越來越廣泛。2002年，日立、松下、飛利浦、Silicon Image、索尼、湯姆遜、東芝等數(shù)家公司共同推出了HDMI 1.0版標準。現(xiàn)在HDMI廣泛用于高清攝像機，高清電視機，高清投影儀，藍光播放器等產(chǎn)品中，用于傳輸高清晰度的音頻和視頻信號。
但是采用銅纜連接的HDMI的傳輸距離僅有十幾米，限制了長距離的高清視頻應(yīng)用�；�于HDMI接口的有源光纜可以將傳輸距離擴展到幾百米�？梢詾橛霸�，娛樂場所，體育場所，機場候機廳等場所提供長距離高品質(zhì)的音頻和視頻。
除了HDMI接口外，PC數(shù)據(jù)傳輸中也面臨銅線高速率傳輸傳輸距離受到限制的問題。目前針對Thunderbolt和USB3.0接口，均出現(xiàn)了有源光纜的應(yīng)用，以實現(xiàn)長距離的傳輸。

4 結(jié)束語
隨著光纖的應(yīng)用越來越廣泛，越來越走進人們的日常生活，在室內(nèi)環(huán)境中光纜的應(yīng)用也越來越多，趨勢非常明顯。隨著社會發(fā)展的進步，人們對帶寬的要求的提高，室內(nèi)場景下的光纜的應(yīng)用會滲透到人們?nèi)粘Ｉ�活的各個角落。FTTH，3G/4G，電力光纖到戶，數(shù)據(jù)中心，高清晰多媒體傳送，高帶寬高速率PC數(shù)據(jù)傳送等領(lǐng)域的發(fā)展給室內(nèi)光纜的發(fā)展帶來強勁的生命力。