1光纤光缆的技术发展概况
1.1玻璃光纤的性能进一步提高,各类光纤的适用性更强
通信用玻璃光纤技术发展的明显标志就是波长扩展的非色散位移单模光纤(G.652C光纤)和非零色散位移单模光纤(G.655光纤)的出现,前者消除了衰减水峰,扩展了初期的G.652光纤的应用波长,为光纤带宽的升级,提供了可能性;后者由于具有少量色散,有效地抑制了密集波分复用(DWDM)出现的四波混频的非线性效应,更适合在高速、大容量传输系统中应用。为了拓宽窗口和进一步降低非线性影响,一些公司又开发了大有效面积和低色散斜率的G.655光纤。为了面向高速城域网的低成本应用,又出现了具有负色散的非零色散位移单模光纤。有人设想今后最好能研制出一种新型光纤,它既具有目前G.652C光纤的衰减特性,又在1260-1675nm甚至1700nm整个波段内具有平坦的色散特性,其色散系数在1-10ps/nm.km之间可控,即不为零。这种光纤有利于全波长范围的DWDM应用,也适合高速率信号的传输。
随着技术的进步和新品种的出现,光纤标准的制定、修改和更新也在不断地进行,下面就参考ITU-T和IEC的有关文件,介绍光纤的分类、波段的划分和标准(建议)中对光纤特性的要求。
(1)单模光纤的分类
单模光纤的分类如表1所示。其中G.652光纤和G.655光纤应用最为普遍,技术进步也最为明显。根据特性指标和适用范围,它们又划分为不同的子类。
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表1 单模光纤的分类 |
(2)单模光纤频谱波段的划分
随着通信业务量的爆炸式增长,对通信带宽的需求日渐增大。为了进一步利用光纤的频带资源,拓展光纤的使用频段,ITU-T第15研究组(SG15)把单模光纤在1260nm以上的频带划分出O、E、S、C、L、U等六个波段,如表2所示。
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表2 单模光纤波段划分 |
(3)ITU-T建议对单模光纤的技术要求
根据ITU-T建议(2000年版本)G.652光纤分为A、B、C三个子类,A子类光纤适用于最高可达STM-16(2.5Gb/s)传输系统。B子类光纤适用于最高可达STM-64(10Gb/s)传输系统它对光纤的偏振模色散(PMD)系数明确提出了要求。C子类光纤也适用于最高可达STM-64(10Gb/s)传输系统,它的主要特点是可将ITU-TG.957建议的SDH传输扩展到1360-1530nm波段,该子类光纤又称无水峰光纤,有的公司又称全波光纤。为了保证扩展波段处有效应用,该光纤对水峰处衰减提出了严格的要求。
G.655光纤分为A、B两个子类,它们均适用于G.691具有光放大器的单通道SDH系统和G.692具有光放大器的多通道系统。
但对A子类光纤有以下限制:
1)中等注入功率(~5dBm);
2)通路间隔≤200GHz;
3)除非PMD进行规定,会对10Gb/s系统传输长度有所限制。
而对B子类光纤有以下扩展:
1)更高的注入功率;
2)通路间隔≥100GHz;
3)对400km长的10Gb/s系统,没有PMD问题。
两子类光纤对色散的要求有所不同,A子类要求为0.1-6.0ps/nm·km,B子类要求为1.0-10.0ps/nm·km;B子类光纤还对上下波长边界的色散差(Dmax-Dmin)进行了限制,使色散斜率较小,有利于密集波分复用(DWDM)的应用.B子类光纤还可扩展应用于L波段,对其色散系数提出了要求,对16xxnm的光缆衰减系数也作了规定。
(4)IEC标准对单模光纤的技术要求
考虑单模光纤的技术发展和高速传输的使用要求,IEC标准(2001年版本)对单模光纤的性能作了更加严格的规定。
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表3 单模光纤的尺寸参数 |
在光纤新的产品规范中,对光纤尺寸参数允许偏差减小了,并对光纤翘曲半径提出了明确要求,如表3所示。
同样对光纤的机械性能,新的版本将光纤的筛选水平提高到最小为0.69GPa,该数值与约1%的应变或约8.8N的力相等效。而1998年版本规定的光纤筛选水平是与最小为0.5%的光纤伸长相等效。新版本还对光纤涂覆层的剥离力F提出了明确要求,规定:1N≤F平均值≤5N,或1.3N≤F峰值≤8.9N。
对光纤传输特性的要求如表4所示。表中特别对B1.3和B4类光纤的要求作了较多的规定和说明。其中B4类光纤的规定仅与G.655的B子类光纤的要求相对应。
表4 单模光纤的传输参数 |
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①对B1.1与B1.3光纤在1310nm处和对B1.2光纤在1550nm处,在所选择的标称值附近的允许偏差为±0.7μm;对B2光纤,在所选择的标称值附近的允许偏差为±0.8μm。 |
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