据悉，工信部部长苗圩于2012年年初表示，我国将在近期正式启动宽带普及提速的工程，我国的宽带提速的目标是到2015年末，城市家庭上网带宽达到20M，农村地区上网带宽达到4M，目前“宽带中国”战略已经上升到国家层面。因此，我国的光通信行业将借国家政策的东风，特别是FTTH光网络的建设将迎来一个全新的建设高潮。
一、前言
蝶形光缆目前作为FTTH使用中最常用的光缆类型，主要使用于光纤到用户终端的接入段，使用的长度相对较短。目前根据终端用户的使用反馈情况来看，蝶形光缆在使用过程中还存在着一定的不足。较为突出的问题在于蝶形光缆在安装、敷设及使用过程中存在着以下几个问题：1、光纤断纤；2、光缆护套破皮；3、光缆弯折后形变大，不易回弹；4、护套易开裂等。由于蝶形光缆的结构特点，光纤单元处于光缆结构的正中心，而且光纤与护套是面接触，中间没有合适的缓冲层保护，以及光缆结构中使用了钢性加强元件，来承受光缆在施工及使用过程中外部负载，但是这种结构在受到外部弯折时，不易回弹，易造成光缆长期处于弯曲状态，从而使光纤受到长期的应力集中，进而影响光缆的使用寿命。鉴于以上存在的问题，圆形光缆的开发，正好能弥补及解决蝶形光缆在安装，敷设及使用中出现的问题，从而提高FTTH用光缆的使用环境适应性及整个FTTH系统的稳定性。
二、圆形光缆结构及其特点
所谓的圆形引入光缆，结构看似较为简单，与传统所用的光跳线结构较为相似，其结构组成主要包括：紧包光纤、加强元件，外护套等。但是这种结构的圆形引入光缆不能等于同普通的光跳线光缆，原因在于其使用场合已经发生了根本性的变化，这也对光缆的质量提出了更高的要求，特别是光缆的抗弯曲、抗扭转、搞耐磨以及抗护套的开裂性能等。结合目前所使用的蝶形光缆，我司相继开发出了几种不同结构类型的圆形光缆，不同结构的光缆来适应不同的使用场景。圆形光缆根据不同的使用场合，主要用于室内外暗管，室外引入杆塔下引入以及楼层内槽道等方式进行敷设。用于FTTH的引入层，从分纤箱、分光分纤箱至用户的室内外通用型光缆。我司开发的主要圆形光缆结构如下：
单芯圆形引入光缆 管道式单芯圆形引入光缆
三、设计要求
在光缆设计时，不仅要考虑到光缆本身的特性，还要考虑到加工稳定性，主要从以下几点考虑：即
1、光纤紧包层的剥离长度及剥离力要求
2、光缆机械性能的要求
3、光缆温度性能要求
4、光缆护套阻燃及环保性能要求
5、光缆护套耐磨损性能要求
6、光缆护套的剥离长度及拉拔力要求
7、光缆护套防开裂性能要求
四、工艺控制要点难点
FTTH用圆形光缆在生产环节的控制尤为重要，特别是在紧包光纤生产过程；由于这种类型光缆的主要使用场合是用于光纤到户的接入，不仅要求光缆本身具有良好的光学传输及机械特性外，还要考虑到光缆在现场施工接续过程中的便捷性。
1、紧包光纤的剥离度
根据设计要求，光纤紧包层采用低烟无卤料，而且光纤紧包层的剥离长度为10cm/次，紧包层的剥离力要求控制在3~13.3N，而且光纤的涂层不受损。在紧包工序中，通常选用半挤压式或拉管式挤出模，配以优质的LSZH紧包料进行生产。长期的生产实践表明，采用拉管式模具挤出效果相对较好，原因在于采用拉管模挤出时，机头压力相对平稳，出胶量的波动较小，尺寸及外观较容易控制。而采用半挤压式模具生产时，尺寸虽然较为稳定，但是机头压力波动较大，如果波动超出规定要求，则会产生鼓包或料流脱节的情况，工艺稳定性较差，较难以控制。从工艺控制稳定性的角度上考虑，选取拉管式模具较为适宜，剥离长度及剥离力也较易控制。对于光纤紧包层的剥离长度及剥离力度需要从以下几个方面加以控制及调整，即光纤干燥程度、模具的类型及拉伸比、抽真空度及收放线张力等。
2、光缆的弯曲半径
如前所述，圆形引入光缆是对蝶形光缆使用情况的一种有效补充与升级，所以在圆形光缆开发设计时，务必要考虑到圆形光缆的使用场景。鉴于圆形光缆作为引入缆使用，整个线路中势必会有很多的拐角出现，这就要求光缆具有良好的弯曲性能，而不至于影响到光信号的正常传输。为此，圆形引入光缆所采为的光纤为优质的G657A2类微弯曲不敏感光纤。
3、护套的拉拔力
对于常规的光缆跳线光缆来讲，没有明确要求光缆护套的抽拔力；但于对于引入用光缆，引入了护套拉拔力的概念，这种要求的提出是基于圆形光缆在使用中最大限度的保护光纤，而且还要求光缆便于现场光缆的端接。圆形引入光缆的主要使用场景为室内外引入或穿室内暗管，这光缆布放或穿管的过程中需要承受即时的过大外力，为了验证光纤紧包层剥离力及护套的拉拔力要求，我们专门设计了紧包层/护套开剥装置，结构示意图如图1、图2所示：
注：该工具的端部可以根据牵引装置的要求而调整尺寸和设计
图1 牵引装置示意图
图2 光缆安装示意图
4、光缆的高低温度特性
影响圆形引入光缆高低温性能的因素是多方面的，主要有以下几个方面：
（1）紧包层松紧度：紧包层包覆光纤越紧，光缆的温度性能越好；因为光缆在较大范围的温度变化时，紧包层会产生热胀冷缩效应，进一步影响光纤的局部受力而影响光纤的正常传输。影响紧包光纤松紧度的因素主要有：光纤的预热温度设置、模具类型的选配、真空度的配置、冷却水温度差等。在紧包纤生产过程中，要根据实际情况做出相应的调整，以期达到设计要求，关注重点在于模具的选配及冷却水温设置。模具方面通常可选取半挤压式或拉管式，并配以真空泵来调节紧包层的松紧度。半挤压式模具由于机头压力较拉管式大，使得光纤与紧包料之间包覆较紧。而紧包料的二次冷却相当重要，要求紧包料挤出后的冷却温度尽可能接近紧包料的二次结晶点，以减小由于材料后收缩引起的光纤微弯曲损耗的增加。
（2）排线平整度：由于圆形光缆本身具有尺寸小质地柔软的特点，所以在圆形光缆生产成品出货时需要保证光纤排线平整，无压线、跳线的情况，尽可能避免由于光缆排线不平整等原因产生的质量问题。
（3）材料后收缩性：在选取低烟无卤材料时，根据设计要求，选用符合使用要求的LSZH料，并且选用的低烟无卤料要具有优良的低收缩性能。选配模具的拉伸比可以有效降低材料的后收缩，配模的DDR尽可能接近材料的DDR，如护套在挤制成型过程中过度拉伸，光缆护套在温度变化较大的情况下，会产生较大的后收缩。为此建议采用低烟无卤料的配模的DDR控制在1.5左右较为适宜。
5、光缆的机械性能
圆形引入光缆的机械性能完全兼容并优于目前相同使用场景的蝶型光缆。
对于圆形光缆来讲，主要的承力元件来自于周边加强元件，所以加强元件的选择尤为重要。选择加强元件时，需要考虑到加强元件的抗拉模量及横截面积，以及光缆使用中的纤应变及缆应变。而圆形光缆加强件是以一种较为松散的形式存在，具有很大的离散度，通常计算时，光缆加强实际的承力值只具有理论值的70~80%左右，固在设计时，务必要考虑到离散度对光缆承力的影响。圆形光缆机械性能中最为重要试验项目为：拉伸、压扁、弯曲以及光缆护套的耐磨损等，而其他的试验项目，经过大量的试验数据分析得出，在满足技术要求的基础上，还有很大的富余空间，所以光缆的拉伸、压扁、弯曲等试验项目应为优先设计考虑的方向。
6、光缆护套的耐开裂
对于室外圆形光缆，护套通常采用黑色以吸收阳光紫外线。但光缆在运行线路上可能会存在着局部应力点或光、热辐照的地方；而影响光缆护套开裂的主要因素有热源、光辐照及应力集中等；对于圆形光缆的使用来讲，护套的主要开裂原因在于室外太阳光照射而产生的环境应力开裂，由于聚乙烯本身是一种高结晶度的材料，都具有一定的开裂的情形。从光缆的使用安全性来讲，光缆护套都要做护套的耐开裂试验。为了改善护套材料的耐开裂性能，通常会对光缆护套材料做应力开裂、耐候性及热变形试验等方面来进行考核材料的性能以满足光缆的使用寿命及正常使用。
五、结束语
总体来说，我国正在大规模地实施“光进铜退”战略，以及我国大规模光网的建设，将有力地推动光纤光缆的需求。随着中国电信“宽带中国”以及联通移动等运营商的共同推动下，FTTH组网建设将再次提速，圆形光缆在FTTH网络中的逐步使用与推广，其良好的使用稳定性将会逐步得到市场的认可，将会进一步促进圆形光缆的技术发展与创新，为FTTH的发展与普及性使用做出新的贡献。
