光纤技术演进趋势

光纤技术演进趋势  

、G.652单模光纤
G.652单模光纤在C波段1530～1565nm和L波段1565～1625nm的色散较大，一般为17～22psnm·km，系统速率达到2.5Gbit/s以上时，需要进行色散补偿，在10Gbit/s时系统色散补偿成本较大，它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光纤。
2、G.653色散位移光纤
G.653色散位移光纤在C波段和L波段的色散一般为-1～3.5psnm·km，在1550nm 是零色散，系统速率可达到20Gbit/s和40Gbit/s ，是单波长超长距离传输的最佳光纤。但是，由于其零色散的特性，在采用DWDM扩容时，会出现非线性效应，导致信号串扰，产生四波混频FWM，因此不适合采用DWDM。
3、G.655非零色散位移光纤
G.655非零色散位移光纤在C波段的色散为1～6psnm·km，在L波段的色散一般为6～10psnm·km，色散较小，避开了零色散区，既抑制了四波混频FWM，可采用DWDM扩容，也可以开通高速系统。Lucent公司和康宁公司的G.655光纤，分别叫作真波光纤和SMF-LSTM光纤。真波光纤的零色散点在1530nm以下短波长区，在1549nm- 1561nm的色散系数为2.0-3.0ps/nm .km;SMF-LSTM光纤的零色散点在长波长区1570nm附近，系统工作在色散负区，在1545nm 的色散值为-1.5ps/nm.km 。新型的G.655 光纤可以使有效面积扩大到一般光纤的1.5～2倍，大有效面积可以降低功率密度，减少光纤的非线性效应。
4、光纤非线性对传输的影响
非线性效应会造成一些额外损耗和干扰，恶化系统的性能。WDM系统光功率较大并且沿光纤传输很长距离，因此产生非线性失真。非线性失真有受激散射和非线性折射两种。其中受激散射有拉曼散射和布里渊散射。以上两种散射使入射光能量降低，造成损耗。在入纤功率较小时可忽略。
5、G.652与G.655光纤在传输网上的应用
目前用于传输网建设的主要光纤只有三种，即G.652常规单模光纤、G.653色散位移单模光纤和G.655非零色散位移光纤。而其中的G.653光纤除了在日本等国家的干线网上有应用之外，因其在开通WDM系统时会引起FWM等非线性效应，要开通WDM系统只有采取不等距波长间隔、减小入纤光功率等以牺牲系统性能为代价，在我国的干线网上几乎没有应用，虽然这类光纤在开通TDM高速率系统方面有优点，但在基于WDM系统的全光网的发展过程中，该类光纤并不具有优势，也不建议使用。
这样，真正可以用于骨干网乃至城域网等应用的光纤只有G.652和G.655光纤两种，虽然在G.655光纤中又有多类产品，但目前对于这两种光纤在未来传输网中的应用又存在着许多不同看法。
G.655光纤的基本设计思想是在1550nm 窗口工作波长区具有合理的较低的色散，足以支持10Gb/s的长距离传输而无需色散补偿，从而节省了色散补偿器及其附加光放大器的成本；同时，其色散值又保持非零特性，具有起码的最小数值，足以抑制非线性影响，适宜开通具有足够多波长的WDM系统。初步研究结果表明，对于以10Gb/s为基础的WDM系统，尽管 G.655 光缆的初始成本是 G.652光缆的1.5～2倍，但由于色散补偿成本远低于G.652光纤，因而采用G.655光缆的系统总成本大约可以比采用G.652光缆的系统总成本低30%～50%。第二代的 G.655 光纤———大有效面积的光纤和小色散斜率光纤也已经大规模应用，前者具有较大的有效面积，可以更有效地克服光纤非线性的影响；后者具有更合理的色散规范值，简化了色散补偿，更适合于L波段的应用。两者均适合于以10Gb/s为基础的高密集波分复用系统。从技术实现的角度来看， G.652 光纤和 G.655 光纤对于单通路速率为2.5Gb/s 、10Gb/s的WDM系统都适用，根据设备制造商的系统设计不同，均可达到较好的性能。对于通路非常密集的WDM系统， G.652光纤对于非线性效应的抑制情况较好，而G.655光纤对于FWM等非线性效应的抑制较差，此时仅从性能角度来看，G.652光纤具有较大的优势。综合这两种光纤应用的成本来看，采用G.652光纤开通基于2.5Gb/s的WDM系统是最经济的选择，对于基于10Gb/s的WDM系统需要进行色散补偿，常用的方法是使用色散补偿光纤，这不可避免地要增加系统成本，而G.655光纤开通基于10Gb/s 的WDM系统时也需要进行少量的色散补偿，但色散补偿成本相对较低。对于新一代光纤的选型，需进一步考虑技术优势、光纤成本及色散补偿成本等方面的综合因素，以便根据不同的应用选用最佳的光纤种类。我们不难得出以下结论：
对于基于2.5Gb/s及其以下速率的WDM系统，G.652光纤是一种最佳选择；
———对于基于10Gb/s及更高速率的WDM系统，G.652和G.655光纤均能支持；
———对于通路非常密集的WDM系统， G.652 光纤承载的系统在技术上有较好的优势，在考虑光纤选型时应综合性能及成本等多方面因素；
———对于城域网中的光纤选型，新一代的无水峰光纤因扩大了可用光谱，显示出很独特的优势。
6、总结
传输网上常用的光纤种类主要有G.652 、G.653和G.655 三种，G.655 光纤中的新型光纤最多，如低色散斜率光纤、大有效面积光纤、无水峰光纤等，光纤种类的不断增多对于我们来说有了更多的选择，以便构筑出适于未来网络发展的光纤网络，相信随着技术的进一步发展，如何科学地选择光纤类型、如何抑制光纤非线性效应对传输的发展会越来越明确。

GregoryTug

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GregoryTug

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