ICS 33.180.10 CCS M33 YD 中华人民共和国 通信行业标准 YD/T XXXX—202X 光纤寿命预测模型 Optical fiber lifetime prediction model （IEC TR 62048:2014, Optical fibres—Reliability —Power law theory, NEQ） （报批稿） XXXX - XX - XX发布 XXXX - XX - XX实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 YD/T XXXX—202X I目 次 前 言 .............................................................................. II 引 言 ............................................................................... 1 1 范围 ................................................................................. 2 2 规范性引用文件 ....................................................................... 2 3 术语和定义 ........................................................................... 2 4 符号 ................................................................................. 2 5 寿命预测模型 ......................................................................... 3 6 模型参数测试方法 ..................................................................... 5 附　录　A （资料性） 本文件与 IEC TR 62048:2014 相比的结构调整情况 ...................... 9 附　录　B （规范性） 寿命预测模型导出过程 ............................................. 10 附　录　C （资料性） 光纤与光缆可靠性寿命的关系 ....................................... 27 参考文献 .............................................................................. 28 YD/T XXXX—202X II前 言 本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。 本文件参考 IEC TR 62048:2014 《光纤—可靠性—幂定律》起草，一致性程序为非等效，文件类型 由IEC技术报告调整为我国的通信行业标准。 本文件与 IEC TR 62048:2014 相比在结构上做了比较多的调整，附录 A中列出了本文件与 IEC TR 62048:2014 的章条编号对照一览表。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国标准通信化协会提出并归口。 本文件起草单位 ：长飞光纤光缆股份有限公司、 中国信息通信研究院、 中国联合网络通信集团有限 公司、中国信息通信科技集团有限公司 、北京邮电大学 、成都泰瑞通信设备检测有限公司 、中国电子科 技集团公司第七研究所凯尔实验室 、江苏永鼎股份有限公司 、汕头高新区奥星光通信设备有限公司 、四 川乐飞光电科技有限公司 、江苏南方通信科技有限公司 、江苏中天科技股份有限公司 、南京华信藤仓光 通信有限公司、杭州富通通信技术股份有限公司。 本文件主要起草人 ：张立岩、李婧、段建彬、刘泰、沈世奎、刘骋、李春生、薛梦驰、李琳莹、范 伟聪、陈晓红、陈列、周宇、华金婷、曹珊珊、王小泉、夏坤盛。 YD/T XXXX—202X 1引 言 本文件给出了基于幂定律的光纤可靠性寿命预测理论模型 ，及模型中所需光纤参数的测试方法 ，并 在附录B中给出了该模型的理论推导过程 。幂定律是根据经验推导出来的 ，但也有其他一些更具物理基 础的定律 （例如，指数定律） 。所有这些定律一般符合短期实验数据结果 ，但会导致不同的长期预测结 果。本模型可以正向使用 ，即通过测量参数计算出光纤理论寿命或失效概率 ，也可以反向应用 ，对可接 受的预期寿命或故障率计算出允许的最大使用应力或其他参数的极值。 寿命预测理论模型是基于一系列假设和经验公式得出的 ，无法准确的预测实际的光纤寿命 ，一些光 纤可能在最保守的预测之前断裂 ，而另一些光纤可能比最乐观的预测持续更长时间 。寿命模型里面假设 光纤参数是固定不变的 ，实际上光纤参数受环境影响很大 。此外，光纤制造后 ，可能因布线 、安装或其 他操作而出现疲劳或损坏，这些过程都是无法预知和评估的。 基于以上原因 ，光纤寿命预测模型主要用于光纤光缆结构 、材料等设计及制造过程中分析光纤可靠 性寿命的影响因素和趋势。通过理论模型计算出的结果不能作为光纤的性能指标要求或质量判定依据。 YD/T XXXX—202X 2光纤寿命预测模型 1　范围 本文件给出了石英光纤基于幂定律的机械可靠性寿命预测模型及模型参数测试方法。 本文件适用于石英光纤产品的机械可靠性理论寿命预测和影响因素分析。 2　规范性引用文件 下列文件的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件 ；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 9771（所有部分） 通信用单模光纤 GB/T 12357（所有部分） 通信用多模光纤 GB/T 15972.30 —2021 光纤试验方法规范 第30部分 机械性能的测量方法和试验程序 光纤筛选试 验（IEC 60793-1-30:2010 ，MOD） GB/T 15972.31 —2021 光纤试验方法规范 第31部分 机械性能的测量方法和试验程序 抗张强度 （IEC 60793-1-31:2019 ，MOD） GB/T 15972.33 —2008 光纤试验方法规范 第33部分 机械性能的测量方法和试验程序 光纤应力腐 蚀敏感性参数（ IEC 60793-1-33:2001 ，MOD） 3　术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 4　符号 下列符号适用于本文件。 𝑎 裂纹深度，单位为微米（ μm） 𝑎𝑓 光纤玻璃层半径，单位为微米（ μm） A 材料比例参数，或 动态疲劳威布尔线性拟合时的截距代号 𝐵 裂纹强度保持参数（简称“ 𝐵值”），单位为 吉帕平方乘以秒（ GPa2∙s） 𝐵0 慢速卸载 /快速卸载边界处的过渡 𝐵值，单位为 吉帕平方乘以秒（ GPa2∙s） 𝑐 应力应变非线性项 𝐶 附加无量纲筛选试验参数（简称“ 𝐶值”） 𝐶0 慢速卸载 /快速卸载边界处 C的过渡值 𝐷 两点弯曲中的光纤在两平行夹板间分开的距离，单位为毫米（ mm） 𝐸0 零应变杨氏模量，单位为吉帕（ GPa） 𝐹 光纤失效概率 YD/T XXXX—202X 3𝐾𝐼(𝑡) 应力强度因子，单位为吉帕乘以微米开方（ GPa ∙μm1/2） 𝐾𝐼𝐶 临界应力强度因子，单位为吉帕乘以微米开方（ GPa ∙μm1/2） 𝐿 均匀应力下的光纤有效长度或等效拉伸长度，单位为公里（ km） 𝐿𝑏 均匀弯曲下的光纤长度，单位为公里（ km） 𝐿𝑝 筛选测试得到的平均存活长度，单位为公里（ km） 𝐿0 标距长度、参考长度，单位为公里（ km） 𝑚 惰性威布尔参数（简称“ m值”） 𝑚𝑑 动态疲劳得到的 m值 𝑚𝑠 静态疲劳得到的 m值 𝑛 应力腐蚀敏感性参数（简称“ n值”） 𝑁𝑝 筛选测试得到的单位长度平均断点率，单位为公里倒数（ km―1） 𝑁(𝑆) 单位长度上， 强度小于 S的裂纹数量，单位为公里倒数（ km―1） 𝑃 光纤存活概率 𝑃𝑝 筛选后光纤存活概率 𝑅 光纤弯曲半径，单位为米（ m） 𝑆(𝑡) 微裂纹的强度，单位为吉帕（ GPa） 𝑆𝑝 筛选后的强度，单位为吉帕（ GPa） 𝑆𝑝𝑚𝑖𝑛 筛选后的最低强度，单位为吉帕（ GPa） 𝑆0 威布尔标距强度，单位为吉帕（ GPa） 𝑡 时间变量，单位为秒（ s） 𝑡𝑑 动态疲劳时断裂时间，或筛选过程持续时间，单位为秒（ s） 𝑡𝑓 恒定应力条件下的寿命（失效时间），或者静态疲劳时间，单位为秒（ s） 𝑡𝑓𝑝 筛选后寿命，单位为秒（ s） 𝑡𝑓(1) 静态疲劳曲线的截距 𝑡𝑙 筛选测试的加载时间，单位为秒（ s） 𝑡𝑝 有效筛选时间，单位为秒（ s） 𝑡𝑢 筛