光纖技術發展及其在電力通信中的應用

摘 要 隨著國家經濟水平不斷發展，人們生活水平提高的同時對電力系統的通信方式也提出了全新的要求。本文通過對光纖技術的發展入手，簡單分析光纖技術的具體分類，在此基礎上，對新時期的新型光纖的具體應用進行研究，對電力通信系統進行全面的優化，滿足用戶在不同場景下應用，提升電力通信系統的整體水平，推動國家相關通信運營商的服務能力發展，為智能電網的發展進步提供參考。

【關鍵詞】超低損耗光纖 電力通信 大有效面積光纖

光纖技術是現階段實現電力系統通信的有效方式之一，光纖技術在發展過程中逐漸成為電力通信系統的主要方式。電力通信的主要作用是滿足電力部門的特殊通信需求，并且通過電網自動化、運營商業化以及管理現代化，不斷提升信息通信的服務質量，隨著通信技術和光纖技術的不斷發展，越來越多的光纖技術被應用到解決電力通信的應用問題中。

1 光纖技術的發展

光通信技術在中國已經有了四十年的發展歷史，光通信技術發展的同時也帶動了光纖技術的發展進步，通信技術和光纖技術之間相輔相成，二者相互促進，共同發展。現階段非零色散位移光纖，已經在全球范圍內得到廣泛使用，此外波分復用技術的增加通信數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，相關通信技術獲得了各界的關注。光纖技術和數字信號處理以及檢測等技術進行有效融合，讓光纖的能力得到提升，轉向大有效面積的發展，減少光纖中出現非線性的傳輸性的損傷。

2 光纖技術的分類

2.1 G.652光纖特性

G.652是現階段應用最為廣泛的光纖之一，考慮到現階段的電力系統中的光網絡主要以單通道傳輸系統為主，因此，G.652光纖能夠滿足一般電力通信系統的傳輸需求，而G.652B和D類光纖對色散的控制更嚴，為網絡的升級留下了較大的發展空間，因此在實際應用中光網絡以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，最大程度節約放大器的成本，可以滿足波分系統的運行的需要。在此基礎上，G.655光纖還提高抗非線性的能力，因此在一些特殊網絡中使用G.655光纖具有一定的優越性。

2.3 G.653光纖特性

因為G.653色散位移光纖是在G.652光纖的基礎上，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用技術的不斷發展，G.653光纖在國內的運用較少，而電力通信中幾乎沒有得到使用。

3 光纖新技術在電力通信中的應用

3.1 超低損耗光纖

除了上文中列舉的常規光纖外，隨著光通信技術的不斷發展，越來越多的新型光纖出現，這些光纖對于現階段的有效面積和幾何尺寸等方面的問題進行了優化，可以支持電力通信在不同場景和地區應用。傳統的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。經過對光纖傳播原理的研究后發現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，就能夠實現光纖損耗的降低。超低損耗光纖因為能夠從根本山減少建設成本，對光纖衰減問題進行了優化，提高相關企業的經濟效益，因而被廣泛應用。比如，國家最早在青藏的直流聯網中使用，因為當地地質條件較為復雜，自然環境惡劣，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系統的穩定性和系統性的到了顯著提升，并且還為光纖面對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生產升級的需求。

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傳輸距離的有效方式之一，顧名思義，這種光纖技術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影響，這種新型的單模光纖，在超低損耗的基礎上，同時擁有大有效面積的功能。大有效面積光纖應用在一些中繼系統中，效果最為顯著，能夠有效減少中繼站的設備和基礎設施的成本，并且降低維護難度。但是對電力通信而言，部分大有效面積光纖的價格較貴，如果顯露全部應用這種光纖，企業的投資成本就會相對提高，因此，在實際應用過程中，僅針對中間路段進行安裝，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，進行全面的實驗最終實現了光纖系統的超長跨距無中繼站傳輸，相對于傳統的單距離光纖，延長了近四十千米，從根本上提高了光纖電力通信系統的性價比。

3.3 小外徑光纖

目前隨著國家城市化建設不斷加深，城市光纜管道資源日益緊張，光纖需求較大，但是產量較小，許多廠家為了提高生產速度，將光纖的外徑降低到200μm，達到減小光纜的目的。除此之外，因為電力通信中常用通信線纜為OPGW，實際上架空輸電線路對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，需要利用光纖進行連接，但是，現有的光纖芯數不能滿足要求，但是OPGW的外徑不能增加的情況下，就可以選擇200μm進行連接。同時，為了進一步提高200μm的性能，在現有性能的基礎上，綜合提高光纜內的光纖傳輸性能和機械性能等保證光纖在任何溫度情況下的，衰減率降低，滿足電力通信應用的光纖方案。

4 總結

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

參考文獻

[1]向永.光纖技術發展及其在電力通信中的應用[J].中國新技術新產品，2016（24）：14-15.

[2]劉巍.光纖技術發展及其在電力通信中的應用[J].通訊世界，2017（11）：157-158.

作者簡介

劉偉（1988-），男，四川省宜賓市人。大學專科學歷，畢業于重慶郵電。職稱：中級工程師。

作者單位

吉林吉大通信設計院股份有限公司 吉林省長春市 130012endprint