层绞式带状光缆的综合余长研究.pdf

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1、弱国中文核心期刊层绞式带状光缆的综合余长研究易伟，李金龙，严映律(西南交通大学物理科学与技术学院，成都611756)摘要：建立了层绞式带状光缆的综合余长模型，并对该模型的设计进行了研究，列出了结构参数的方程组，采用逆Broyden秩1迭代法进行数值求解，得到了不同综合余长和宏弯半径下的光缆结构尺寸。结合成本构造了光缆综合指标模型，对其理论设计进行了修正，获得了光缆设计的最佳余长值。关键词：层绞式；带状光纤；余长；数值计算中图分类号：TN913．7文献标识码：A文章编号：1002—5561(2015)07—0054

2、．03DOl：10．139216．enki．issnlO02—5561．2015．07．017ResearchonintegratedexcesslengthoflayerstrandedribbonfiberYIWei，LIJin—long，YANYing-lv(SchoolofPhysicalScienceandTechnology，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu611756，China)Abstract：Thepaperestablishsintegratedexce

3、sslengthmodeloflayerstrandribbonfiber，researchsthede—signofmodelandlistscablestructureequations，thenthesinglerankinverseBroydeniterativemethodisap—pliedtogetstructuresizeinnumericalvalueunderdiferentintegratedexcesslengthandmacro—bendradius．Combinedwimthecost

4、．thepaperconstructsthecableintegratedindicatormodetomodifythetheoreticalde—signandgetsthebestvalueofexcesslengthoverthecabledesign．Keywords：layerstranded，ribbonfiber，excesslength，numericalcalculation0引言1层绞式带状光缆的综合余长模型带状光缆具有光纤密度高的优点．在同样的光缆光纤余长是指光纤恰好不产生应变时的最大应外

5、径下可以容纳较多的光纤芯数．而且可多根光纤同变量．分为套管余长和绞合余长两种。套管余长有螺时接续，简单方便，节省了安装时间和成本。带状光缆旋和正弦两种模型．而绞合余长是通过松套管螺旋状主要有层绞式光缆和中心束管式光缆．其中层绞式光绞合在中心件上获得的层绞式带状光缆的空间示意缆因其能获得较大余长的特点被广泛应用．但其光缆图如图1所示．松套管呈螺旋状绞合，且光纤在松套结构的初步设计不仅依赖于经验取值．而且需要结合应用现场的相关要求和参数．通过反复验算修正才能、渐趋优化，工作量较大。UUU余长是表征光缆性能的重要参数，

6、文献[1～3]已经·一．p——对套管余长的两种模型进行了公式推导。因此，本文(a)横截面图示(b)松套管螺旋状绞合图示主要研究层绞式带状光缆的综合余长。收稿日期：2015—03—10。(c)光纤在松套管中的形态图示基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金(2682014CX083)资助。作者简介：易伟(1994一)，男，本科，主要研究方向为光电工程。图1层绞式带状光缆的空间示意图⑩兜盈馏拽采2015年第7期弱国易伟．李金龙．严映律：层绞式带状光缆的综合余长研究管中呈正弦状。图1中，P为绞合节距，L为一个正弦体如图

7、2所示。从图2可以看出，该类光缆的设计尺周期长度，R内、R外分别为套管内、外半径，R，为中心加寸与光缆性能要求(宏弯半径和综合余长)近似成正强件半径，R，为缆芯内半径，R为加强件中心到套管比。在实际应用中，对光缆尺寸的设计还要考虑成本投资问题，若综合余长过长，则管套尺寸增大，进而增中心的距离．a和b为带状光纤尺寸。表1宏弯半径和综合余长不同时的套管内半径汇总裹设光缆应变达到余长时伸长量为△P．光纤在松套管内的剩余套管余长为s，，绞合余长为，根据拉伸0．oo6O．OO7O．oo8O．0o91．010前后光纤长度不变

8、原理．得到综合余长为：10o1．93332．02702．12222．2l882．316522，8=81+=1Td／一(E+11O2．01772．12302．23o02．33842．4478Vl+(2"rrR／P)'-[2"rr(R—d)／P；一1(1)1202．10362．22062．33942．45962．5809其中。T为绞合张力。E为套管等效杨氏模量，5为套管截面积