光纤技术发展及其在电力通信中的应用

摘 要 随着国家经济水平不断发展，人们生活水平提高的同时对电力系统的通信方式也提出了全新的要求。本文通过对光纤技术的发展入手，简单分析光纤技术的具体分类，在此基础上，对新时期的新型光纤的具体应用进行研究，对电力通信系统进行全面的优化，满足用户在不同场景下应用，提升电力通信系统的整体水平，推动国家相关通信运营商的服务能力发展，为智能电网的发展进步提供参考。

【关键词】超低损耗光纤 电力通信 大有效面积光纤

光纤技术是现阶段实现电力系统通信的有效方式之一，光纤技术在发展过程中逐渐成为电力通信系统的主要方式。电力通信的主要作用是满足电力部门的特殊通信需求，并且通过电网自动化、运营商业化以及管理现代化，不断提升信息通信的服务质量，随着通信技术和光纤技术的不断发展，越来越多的光纤技术被应用到解决电力通信的应用问题中。

1 光纤技术的发展

光通信技术在中国已经有了四十年的发展历史，光通信技术发展的同时也带动了光纤技术的发展进步，通信技术和光纤技术之间相辅相成，二者相互促进，共同发展。现阶段非零色散位移光纤，已经在全球范围内得到广泛使用，此外波分复用技术的增加通信数量的功能也得到了全面的重视，在带宽需求日益增加的今天，信道速率也在飞速提升，相关通信技术获得了各界的关注。光纤技术和数字信号处理以及检测等技术进行有效融合，让光纤的能力得到提升，转向大有效面积的发展，减少光纤中出现非线性的传输性的损伤。

2 光纤技术的分类

2.1 G.652光纤特性

G.652是现阶段应用最为广泛的光纤之一，考虑到现阶段的电力系统中的光网络主要以单通道传输系统为主，因此，G.652光纤能够满足一般电力通信系统的传输需求，而G.652B和D类光纤对色散的控制更严，为网络的升级留下了较大的发展空间，因此在实际应用中光网络以G.652B和G.652D为主。

2.2 G.655光纤特性

G.655光纤具备了较低的色散以及波长较为合理，最大程度节约放大器的成本，可以满足波分系统的运行的需要。在此基础上，G.655光纤还提高抗非线性的能力，因此在一些特殊网络中使用G.655光纤具有一定的优越性。

2.3 G.653光纤特性

因为G.653色散位移光纤是在G.652光纤的基础上，将波长迁移到1550nm之上的一种光纤。但是随着光纤放大器和波分复用技术的不断发展，G.653光纤在国内的运用较少，而电力通信中几乎没有得到使用。

3 光纤新技术在电力通信中的应用

3.1 超低损耗光纤

除了上文中列举的常规光纤外，随着光通信技术的不断发展，越来越多的新型光纤出现，这些光纤对于现阶段的有效面积和几何尺寸等方面的问题进行了优化，可以支持电力通信在不同场景和地区应用。传统的G.652光纤是通过在纤芯中掺入锗的方式，提高纤芯本身的折射率，继而保证光在光纤中的传播，但是这种传播方法会加剧光纤本身的损耗，提高传输成本，超低损耗光纤由此提出。经过对光纤传播原理的研究后发现光纤受损的主要原因是光纤材料的吸收损耗以及瑞利散射损耗。因此通过减小瑞利散射损耗的衰减后，就能够实现光纤损耗的降低。超低损耗光纤因为能够从根本山减少建设成本，对光纤衰减问题进行了优化，提高相关企业的经济效益，因而被广泛应用。比如，国家最早在青藏的直流联网中使用，因为当地地质条件较为复杂，自然环境恶劣，需要光纤的衰减余量较高，在采用了超低损耗光纤，最终成功开通。超低损耗光纤的衰减较慢使得整体电网系统的稳定性和系统性的到了显著提升，并且还为光纤面对恶劣天气变化提供了损耗余量，最重要的是能够此种光纤能够满足未来电网生产升级的需求。

3.2 大有效面积光纤

大有效面积光纤是一种能够提高通信系统传输距离的有效方式之一，顾名思义，这种光纤技术通过增加光纤的有线面积，从根本上降低入射光的功率，减小光纤可能受到的线性效应影响，这种新型的单模光纤，在超低损耗的基础上，同时拥有大有效面积的功能。大有效面积光纤应用在一些中继系统中，效果最为显著，能够有效减少中继站的设备和基础设施的成本，并且降低维护难度。但是对电力通信而言，部分大有效面积光纤的价格较贵，如果显露全部应用这种光纤，企业的投资成本就会相对提高，因此，在实际应用过程中，仅针对中间路段进行安装，将大有效面积光纤做为混合传输方案代替。比如武汉某公司，进行全面的实验最终实现了光纤系统的超长跨距无中继站传输，相对于传统的单距离光纤，延长了近四十千米，从根本上提高了光纤电力通信系统的性价比。

3.3 小外径光纤

目前随着国家城市化建设不断加深，城市光缆管道资源日益紧张，光纤需求较大，但是产量较小，许多厂家为了提高生产速度，将光纤的外径降低到200μm，达到减小光缆的目的。除此之外，因为电力通信中常用通信线缆为OPGW，实际上架空输电线路对OPGW的外径要求极高，而200μm能夠有效解决两者之间的矛盾。比如，如果一条超高压的主干OPGW线路，需要利用光纤进行连接，但是，现有的光纤芯数不能满足要求，但是OPGW的外径不能增加的情况下，就可以选择200μm进行连接。同时，为了进一步提高200μm的性能，在现有性能的基础上，综合提高光缆内的光纤传输性能和机械性能等保证光纤在任何温度情况下的，衰减率降低，满足电力通信应用的光纤方案。

4 总结

综上所述，光纤的种类不同在电力通信中的具体应用方面也各不相同，并在随着光纤技术的不断发展提升，越来越多的光纤新技术得到了全面的应用，通过文中提及的三个光纤新技术的应用，能看出新一代的光纤技术在满足新时期下的电力通信要求的同时，也能够帮助通信运营商更好的提供同通信服务，并且推动智能电网的建设逐渐完善。

参考文献

[1]向永.光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J].中国新技术新产品，2016（24）：14-15.

[2]刘巍.光纤技术发展及其在电力通信中的应用[J].通讯世界，2017（11）：157-158.

作者简介

刘伟（1988-），男，四川省宜宾市人。大学专科学历，毕业于重庆邮电。职称：中级工程师。

作者单位

吉林吉大通信设计院股份有限公司 吉林省长春市 130012endprint