新型光纤及其标准

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1、新型光纤及其标准摘要   光纤是光纤通信系统中最基础的传输物理媒质，由于信息传送需求的不断增长，对光纤通信系统提 出了新的要求。于是，系统自然要对光纤提出新的要求。原有各种类型的光纤不能适应这种新的需求，人们就 会研究开发新型光纤以满足系统的要求。本文在简述了光纤的发展历程及新型光纤产生的背景之后，介绍了 G.652D、G.655C和G.656三种新型光纤的主要特性以及它们的标准制订情况。 　　关键词 光纤通信 光纤 标准 1 概 述　　自1966年“光纤之父”高锟博士预言光纤可以用于通信至今，已经过去了37个年头，光纤通信系统也已经 实用了28年，如今可以说进入了光纤

2、通信技术发展的顶峰时期。系统的发展是与应用密切相关的，系统和光电 子器件的进步又对光纤提出了新的要求，促进了光纤技术的发展。1975年第一个实用的光纤通信系统是应用于 市话中继，而且当时的速率是45Mbit/s，所使用的是多模光纤，而且应用在850nm的短波长窗口。随着光纤通信 系统的应用从市话扩展到长途，光纤850nm窗口的衰减显然较大，当时又研制成功了1300nm的长波长器件，于是 就产生了应用1300nm窗口的长波长光纤通信系统，这些系统都还是使用G.651规范的多模光纤。随着传输距离进 一步延伸和传输速率的提高，多模光纤已经不能满足系统要求。当单模激光器研制成功

3、的时候，G.652单模光纤 也应运而生。而且由于光纤的1550nm窗口的衰减比1310nm窗口的衰减低，所以更高速率系统由于光接收灵敏度 的降低又希望保持一定的传输距离，逐步转到1550nm窗口来应用。　　从系统的角度来说，2.5Gbit/s以下的系统一般为衰减限制系统，而10Gbit/s及其以上速率的系统为色散限 制系统。从衰减尽可能小的方面看，10Gbit/s及其以上速率的系统应工作在1550nm窗口，但G.652光纤在该窗口 的色散太大，达到18~20ps/nm·km，传输距离被限制在70~80km左右。能否使光纤在1550nm窗口的衰减又小而色 散也小呢，没问题

4、，当时研制出来的G.653色散位移光纤，就是在G.652光纤的基础上，将零色散点从1310nm窗 口移动到1550nm窗口实现的。但是当DWDM系统大量推广应用时发现，由于EDFA在DWDM中的使用，使进入光纤的 光功率有很大的提高，会使光纤产生非线性效应。由于G.653光纤在1550nm窗口的色散值太小，使得在G.653光 纤上工作的DWDM系统受四波混频效应的影响太严重。虽然可以采用非均匀波道间隔、色散支持技术等方法来克 服，但毕竟使系统变得复杂，或者还减少了有效使用波道数，所以并不理想。G.652光纤在1550nm窗口的色散较 大，足以抑制四波混频现象，但因色散太

5、大，不利于以10Gbit/s及其以上速率为基础的DWDM系统长距离传输。 虽然可以采用色散管理等技术来解决，也并不方便。所以人们就去寻求一种使光纤在1550nm窗口的色散既不很 大、又不为零的解决方案，这就是当时称为G.65x，后来规范为G.655的非零色散位移光纤。而且各个不同的光 纤厂家又设计制造出多种不同的G.655光纤，如大有效面积、低色散斜率等等。　　实际上，10Gbit/s及其以上速率的系统在光纤中的传输距离不仅受通常光纤的色度色散限制，更严重的是 受偏振模色散PMD的限制，普通G.652光纤和G.655光纤的PMD较大且具有统计特性，系统补偿比较困难。为了

6、满 足高速率系统的要求，在2000年10月G.652光纤 和G.655光纤的标准修订的时候，将G.652光纤细分为G.652A、 G.652B、G.652C三种类型。规定G.652A光纤只能支持2.5Gbit/s及其以下速率的系统（对缆内光纤的PMD系数不 提要求），G.652B光纤可以支持10Gbit/s速率的系统（粗略地说，要求缆内光纤的PMD系数小于0.5ps/km1/2） 。类似地，G.655光纤也相应划分为G.655A光纤和G.655B光纤，前者可支持波道间隔为200GHz以上的DWDM系统， 后者可以支持波道间隔为100GHz及其以下的DWDM系统，并能支持

7、10Gbit/s 传输400km以上的距离。同时由于光 纤制造工艺的不断成熟，特别是脱水工艺的改进，使原来在1380nm附近出现的水吸收峰基本消失，使得G.652光 纤从1260nm到1670nm的整个范围都可用以通信。于是把这种光纤命名为G.652C光纤，G.652C光纤也可以支持 10Gbit/s速率的传输。　　当在光纤上传输的单信道速率达到40Gbit/s或对于以40Gbit/s为基础的WDM系统，PMD的影响更为显著，必 须进一步严化对光纤的PMD指标的要求。另一方面，10Gbit/s系统已成为光纤传输的主流速率，希望所有的光纤