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2005-12-22 11:10:56 |
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自二十世纪七十年代光纤诞生以来，光纤通信技术一直在飞速发展。光纤通信技术的发展包括光传输系统方面的不断进步及光纤本身的推陈出新，二者是相辅相成的：一方面系统的不断升级对光纤提出新的要求，另一方面设计先进的光纤会促进系统性能的提升。
光纤技术的发展体现在其技术参数的改善和优化，主要包括衰减的降低、带宽的扩展，色散、色散斜率、有效面积的优化以及偏振模色散 (PMD)的进一步改善。
光纤的衰减已经降低到理论的极限
光纤衰减的降低为光纤通信系统的发展提供了必要的条件。由于制造工艺的不断进步，单模光纤的衰减已经接近其理论极限值，据报道标准单模光纤的最低衰减值已达到0.160dB/km，而纯硅芯单模光纤的最低衰减世界记录更是达到0.152dB/km！
以上列出的是单模光纤衰减的极限值，在实际应用中完全没有必要追求如此低的值，一方面会增加成本，另一方面也完全没有必要，例如在城域及接入网中，传输距离较短时，如果光纤衰减过低，还需增加衰减器。现在普遍公认的 0.36dB/km(1310nm)和0.22dB/km(1550nm)已经足以满足实际需要。
光纤的可用带宽进一步扩展
通常认为光纤的带宽是无限的，实际上由于OH衰减峰、截止波长及零色散波长的限制，有些波段是无法使用的。在扩展可用带宽方面，主要的发展趋势如下：
* G.652光纤 OH衰减峰被削平，将E波段(1360-1460nm)打开，增加100nm 的可用带宽，为将来的16/18波CWDM系统铺平道路。G.652D光纤属于此类光纤的代表。
* G.655光纤 零色散波长及截止波长均向短波长方向(<1400nm) 移动，将S波段(14 60-1530nm)打开，为将来DWDM系统的扩容做好准备。
色散、色散斜率及有效面积的优化
这三个参数是光纤最重要的参数。对于G.652光纤，由于有相对统一的工业标准，各厂商的产品相差不大。对于G.655光纤，由于起初的标准不够统一，造成各厂商的产品各自有自己的发展方向，如以康宁为代表的大有效面积光纤(LEAF)、原朗讯为代表的低色散斜率真波光纤( TW-RS)、以及阿尔卡特为代表的“中色散”、“中有效面积”特锐光纤 (TeraLight)。事实上，色散、色散斜率及有效面积是相互关联的，对系统性能的影响也是共同的。所以对它们的优化要综合在一起考虑，片面强调一方面就会导致失之偏颇。
综观G.655光纤的发展方向，概括起来主要有以下几点：
色散值趋向适中———即所谓“中色散”光纤
“中色散”是指在1550nm的色散值在6-10ps/(nm×km)的范围内。适中的色散既有效地克服了DWDM系统中波道间的相互干扰，如四波混频和交叉相位调制，又减少了色散补偿光纤的用量。现在各厂商的G.6 55 光纤都在向这一范围靠拢，阿尔卡特公司于1999年率先推出的特锐光纤即属于此类光纤的先驱和代表性产品，特锐光纤在1550nm的色散值为8ps /(nm×km)。
有效面积趋向适中
适中的有效面积是指在1550nm光纤的有效面积在55-65m2之间，这样既有利于提高光纤的非线性阈值，又兼顾了喇曼放大效率。
DOS值越来越大
所谓DOS是指在某波长的色散值与色散斜率值之比，单位是nm。DOS 值越大意味着色散斜率越容易补偿。举例来讲，增强型大有效面积光纤 (E-LEAF)的DOS值是47nm，真波低斜率光纤(TW-RS)的DOS值是100nm，而特锐光纤(TeraLight)的DOS值是154nm，可见特锐光纤的斜率是最容易补偿的，也是补偿效率最高的。
零色散点向短波长方向移动
这一点已经在上一节提到。为了保证在S波段DWDM系统的性能，零色散点必须向短波长方向移动，这也是 G.655光纤共同的发展趋势，即零色散波长移到1400nm左右。
偏振模色散(PMD)的进一步改善
偏振模色散具有随机性，并且受环境的影响，所以几乎无法补偿，在高速光通信系统(>10Gb/s)中，偏振模色散对系统性能的影响不容忽视。为了适合40Gb/s系统的要求，PMD的链路值需降低到0.1ps/km1 /2以下。
由于光缆敷设到地下以后很难更换，所以一般要求其寿命在二十年以上。在如此漫长的产品寿命周期内，可能会经历若干次系统的升级，这就要求制造商既要深谙光纤之道，又必须是系统方面的专家，才能对光纤的参数有前瞻性的设计，尽可能在更长的时间内适应系统发展的需要，以保护客户的投资；而作为运营商，要结合当前及未来网络发展的需要，把握光纤技术的发展方向，选择技术先进、能满足未来十几年系统升级需要的光纤，避免投资浪费。
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