光纤的研究现状及发展趋势_new

光纤的研究现状及发展趋势
2020/9/5
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光通信技术发展：满足大容量、 长距离、高速率要求。
光器件技术与光纤技术的研究和发展： ◇ EDFA的发明：
◇ DWDM的出现：
◇ 源自文库速激光器的出现：
上述技术的应用导致光纤中高密度光能量， 诱发非线性效应，影响传输质量。
◇光纤技术的新突破。
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单模光纤发展方向
◆在G.652基础上： 降低1383nm水峰，使S波段用于传输； ◆在G.655基础上： 能得到不同色散、色散斜率及有效面
积组合，满足不同的传输系统。
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G.652光纤标准的演进及未耒走向
■标准内容划分更加准确， ■光纤几何参数的容差变小， ■G.652光纤分成了三个子类， ■对光纤光缆的PMD作了明确规定， ■新增了DGD的要求， ■非线性系数的研究， ■对扩展波段光纤的研究。
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■标准内容划分更加准确
原标准的目录内容：
“光纤特性”、
“工厂长度指标”、
“基本光缆段指标”。
修改后标准的目录内容：
“光纤属性”、
“光缆属性”、
“链路属性”。
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光纤属性中提出的新概念
“色散的纵向均匀性”
∵光纤在某一波长上的局部色散值降 到一个很小值，且这一波长又接近 WDM系统中的工作波长，此时将诱发
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0.35
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0.35
16XX*nm（XX≤25nm）衰减系数 最大值，dB/km
0.4
0.4
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典型的朗讯G.652C光纤衰耗曲线
1.4 1.2
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0
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1000 1040 1080 1120 1160 1200 1240 1280 1320 1360 1390 1430 1470 1510 1550 1590
光纤参数
G.652A
G.652B
G.652C
模场直径，μm 1310nm 包层直径，μm
（8.6～9.5）± （8.6～9.5）± （8.6～9.5）±
0.7
0.7
0.7
125±1
125±1
125±1
芯同心度误差，μm
≤0.8
≤0.8
≤0.8
包层不圆度，%
≤2
≤2
≤2
光缆截止波长，nm
≤1260
≤1260
G.652B
G.652C 其应用范围是：
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三个子类光纤的应用范围
◇G.652A 主要用于 G.957接口标准的SDH传 输系统和G.691带光放大单通道的STM16SDH传输系统；
◇G.652B主要用于 G.957接口标准的SDH传 输系统和G.691带光放大单通道SDH传输系 统及 G.692带光放大STM-64SDH的WDM传输 系统；
ITU-T有关光纤方面的标准
◇ G.650 单模光纤相关参数的定义和试验方法； ◇ G.651 50/125μm多模渐变型折射率光纤光缆
特性； ◇ G.652 单模光纤光缆特性； ◇ G.653 色散位移单模光纤光缆特性； ◇ G.654 截止波长位移型单模光纤光缆特性； ◇ G.655 非零色散位移单模光纤光缆特性。
≤0.5（16XX*nm） ≤0.5（16XX*nm）
最小零色散波长λ min，nm
最大零色散波长λ max，nm
零色散波长最大斜率
1300 1324 0.093
1300 1324 0.093
1300 1324 0.093
Smax，ps/nm2.km
未成缆光纤 PMD 系数 最大值，ps/√km
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三个子类光纤的应用范围
◇G.652C（波长段扩展的非色散位移单模 光纤，又称为低水峰光纤）除了与 G.652B光纤的适用范围相同之外，这类 光纤允许G.957接口标准的传输系统使 用在1360nm～1530nm之间的扩展波段。
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G.652A、G.652B、G.652C主要技术指标(1)
≤1260
筛选应力，Gpa
≥0.69
≥0.69
≥0.69
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G.652A、G.652B、G.652C主要技术指标(2）
光纤参数
G.652A
G.652B
G.652C
宏弯衰减，dB（37.5mm ≤0.5（1550nm） ≤0.5（1550nm） ≤0.5（1550nm）
半径，100 圈）
不规定
待定**
待定**
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G.652A、G.652B、G.652C主要技术指标(3)
光缆参数
G.652A G.652B G.652C
1310nm 衰减系数最大值，dB/km 0.5
0.4
0.4
yyyynm***（1383-1480nm）衰减 系数最大值，dB/km
1550nm 衰减系数最大值，dB/km 0.4
四波混频，影响传输质量。
(该慨念正处于研究之中)
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■光纤几何参数的容差变小
传输系统的需求： ◇光纤接头对光纤MFD容差和纤芯 同心度偏差的依赖； ◇ PMD指标依赖于纤芯不园度。
客观的可能性： ◇光纤制造技术的提高。
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G.652光纤几何属性参数
MFD
包层直径
芯同度偏差 包层不园度
衰耗(dB/km
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G.652A、G.652B、G.652C主要技术指标(4）
光缆参数
G.652A
光缆链路 PMD 特性
光缆段数 M，
概率 Q，%
PMD 系数链路设计最大值 PMDQ，ps/√km
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G.652B
20 0.01 0.5
G.652C
20 0.01 0.5
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三个子类光纤的差异
波长(nm) 标称值范围(μm)
容差 标值值(μm) 容差(μm)
最大值 最大值
原标准 1310 8.6-9.5 ±10% 125.0
±2 1 2.0%
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新标准 1310 8.6-9.5 ±0.7μm 125.0
±1 0.8 2.0%
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■G.652光纤分成了三个子类
为适应于不同的传输系统，新标准将 G.652光纤分成以下三个子类： G.652A
G.652B与G.652A的不同之处：
(1)、提出了L波段16XXnm处的衰减指标；
(2)、因为传输速提高到STM-64，所以对光缆的 PMD指标提出要求。
G.652C与G.652A、G.652B的不同之处：
(1)、除L波段16XXnm处的衰减指标外，对 1383nm-1480nm波段中的某一波长处的哀减将作 要求。