光纤的弯曲损耗、抗弯曲光纤标准G.657及试验
ITU-T G.657光纤属性的推荐值
ITU-T G.657光纤属性的推荐值注1–ITU-T G.652光纤部署半径15mm在1 625 nm一般宏弯曲损耗每10圈几个分贝。
注2–宏弯曲损耗可以用卷绕法评估([IEC 60793-1-47 ] 方法A),替换本表中弯曲半径和匝数的规定。
注3 -由于测量短光缆衰减系数的准确性不高,其值可以从原来提供商的长光缆中扣除。
注4 -此波长区域可以扩展到1260nm,在1 310 nm衰减值上增加0.07 dB/km瑞利散射损失。
注5–氢老化是一种测试,该测试应根据[IEC 60793-2-50 ] 对一组B1.3类光纤采样来完成。
偏振模色散PMD (Polarization Mode Dispersion)注1–宏弯曲损耗可以用卷绕法评估([IEC 60793-1-47 ] 方法A),替换本表中弯曲半径和匝数的规定。
注2–针对成缆前光纤宏弯曲性能可以建立一个基准,实际设计和电缆建造材料可为该领域的性能做出贡献。
有助于导致场性能。
该研究为微弯效应综合布线正在进行中,对光缆的宏观弯曲效应的研究正在进行中,这可能会导致将来需要更多的光缆规范或参数。
注3–运营商可以决定,符合ITU-T G.657 B类光纤遵守[ ITU-T G.657 ] .A类光纤(或ITU-T G.652 D光纤)光谱衰减特性在他们的(特殊的)网络中可能不是必需的。
例如,当这些纤维在接入网端时,在1380 nm左右小的衰减系数差异(也即在[b-ITU-T G-Sup.39]图10-4 ] 可以发现)可能不会引起系统损害或部署问题(对系统总体性能的影响可以忽略不计)。
注4 -由于测量短电缆衰减系数的准确性不高,其值可以从原来提供商的长光缆中扣除。
注5 -此波长区域可以扩展到1260nm,在1 310 nm衰减值上增加0.07 dB/km瑞利散射损失。
注6–氢老化是一种测试,该测试应根据[IEC 60793-2-50 ] 对一组B1.3类光纤采样来完成。
G657光纤在室外光缆中的应用前景
中国通信学会2010年光缆电缆学术年会论文集G.657光纤在室外光缆中的应用前景阮云芳万冰熊壮许定盼罗中平(长飞光纤光缆有限公司武汉430073)摘要:本文通过介绍国内外管孔资源现状,揭示光缆结构尺寸小型化的发展趋势,结合(3.657光纤的优越特性,比较G.657光纤与(2652光纤在光缆中的对比运用,展望G.657光纤在室外光缆中的运用前景。
关键词。
管孔资源小尺寸弯曲不敏感一、前言国际电信联盟ITU.T通过的弯曲不敏感单模光纤G.657标准建议的最新修订版本中,依然维持了A和B两个大类的整体结构,A大类与G.652光纤能够完全兼容使用,而B大类在部分指标上并不要求与G.652光纤兼容。
新标准进一步明确了抗弯睦性能,让光纤光缆企业的产品有了更明确的技术演进路线和价值定位。
就目前(1657光纤使用来讲,绝大部分都使用在FTTH中,在室外光缆的运用中鲜有见到。
该光纤的弯曲不敏感性这一独特优点没有得到充分发掘和利用。
本文通过介绍国内外管孔资源现状,揭示光缆结构尺寸小型化的发展趋势,结合G.657光纤优越特性,比较G.657光纤与G652光纤在光缆中的对比运用,展望G657光纤在室外光缆中的运用前景。
光缆结构尺寸小型化趋势随着光纤通讯的不断深入发展,对于运营商而言,原有的光缆管道路由资源显得越来越不够用,新建路由不仅要花费巨资,如一般城市通信管道的造价为5.8万元/孔公里,省会城市为8一lO万元/孔公里,北京、上海、广州等一线城市的造价为13.18万元/孔公里,而且随着城市的发展,通信管道的造价会越来越高。
其次是需要行政审批,运营商不能控制建设进度,一旦错过,今后几年内都无法在同一地段得到管道资源,特别是像一些成熟的商务写字楼密集的地区,市政规划、道路开发等早已定型,没有合适的时机,根本无法建设新的通信管道。
因此迫切需要在现有的管孔资源中敷设更多的光纤,这就催生了光缆结构尺寸小型化的发展趋势。
三、光缆结构尺寸小型化的可行性.166.丽i芳、W诛、捕壮、许定畴.箩cp平:G.657光纤赴室扑光埕中的JⅪ用前景3.1e.艏7光纤的良好弯曲不敏矗特性具有良好弯曲不敏感特性的G.657光纤为光缆结构尺寸小型化奠定了坚实的基础。
弯曲状态下光纤损耗的研究
被测光纤
光 检
测 器
信号处理 与数字显 示
短接光纤
实验仪器及设备
• 实验仪器:红外光源、光功率计、光纤跳 线及G.652光纤组成。G.652是目前广泛使 用的单模光纤,称为1310nm性能最佳的单 模光纤,又称为色散未移位的光纤。按纤 芯折射率剖面,又可分为匹配包层光纤和 下陷包层光纤两类,两者的性能十分相近, 前者制造简单,但在1550nm波长区的宏弯 损耗和微弯损耗稍大;而后者连接损耗稍 大。
弯曲损耗的类型
•宏弯损耗:它是由光纤实际应用中必需的盘绕、曲折等引起 的宏观弯曲导致的损耗;它是曲率半径比光纤的直径大得多 的弯曲引起的损耗。
微弯损耗:微弯曲是因为光纤在制造过程中内部的应力没
有完全释放而造成的,也可能是使用过程中由于光纤各个部 分受力不均热胀冷缩的不同而导致的损耗。
目前的研究现状 • 在以上背景下,G.657光纤因而应运而生, 与其他光纤相比,它具有极好的弯曲能力, 其适用于光纤接入网,包括位于光纤接入 网终端的建筑物内的各种布线,甚至是弯 曲半径最小的墙角。
研究意义 • 光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继 站间隔距离的远近,因此,了解并降低光 纤的损耗对光纤通信有着重大的现实意义。
光纤损耗类型 光纤损耗可分为固有损耗和附加损耗。其 中固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和光 纤本身结构不完善引起的损耗;附加损耗 包括弯曲损耗和连接损耗。对于制成并使 用的光纤,我们无法改变其固有损耗和连 接损耗,所以要想降低其损耗,我们只能 通过降低弯曲损耗来实现。另外,随着接 入网光缆的布放和入户光纤的迅速发展, 室内和机房狭小的弯曲半径和存储空间, 使得对光纤弯曲损耗的要求越来越高。
目前的研究现状在以上背景下g657光纤因而应运而生不其他光纤相比它具有极好的弯曲能力其适用于光纤接入网包括位于光纤接入网终端的建筑物内的各种布线甚至是弯曲半径最小的墙角
ITU-TG.657接入网用抗弯损失单模光纤光缆的特性(精)
国际电信联盟 ITU-T G.657国际电信联盟 (12/2006) 电信标准化部门 G系列:传输系统和媒质、数字系统和网络传输媒质的特性—光导纤维缆接入网使用的弯曲损耗不敏感的单模光纤和光缆的特性ITU-T G.657建议书ITU-T G系列建议书传输系统和媒质、数字系统和网络国际电话连接和电路所有模拟载波传输系统共有的一般特性金属线路上国际载波电话系统的各项特性在无线电接力或卫星链路上传输并与金属线路互连的国际载波电话系统的一般特性无线电话与线路电话的协调传输媒质的特性概述对称电缆线对陆上同轴电缆线对海底电缆自由空间光系统光导纤维缆光部件和子系统的特性光系统的特性数字终端设备数字网数字段和数字线路系统服务质量和性能-一般和与用户相关的概况传输媒质的特性经传送网的数据-一般概况经传送网的以太网概况接入网欲了解更详细信息,请查阅ITU-T建议书目录。
G.100-G.199 G.200-G.299 G.300-G.399 G.400-G.449 G.450-G.499 G.600-G.699 G.600-G.609 G.610-G.619 G.620-G.629 G.630-G.639 G.640-G.649 G.650-G.659 G.660-G.679 G.680-G.699 G.700-G.799 G.800-G.899 G.900-G.999 G.1000-G.1999G.6000-G.6999G.7000-G.7999G.8000-G.8999G.9000-G.9999ITU-T G.657建议书接入网使用的弯曲损耗不敏感的单模光纤和光缆的特性摘要在全球范围内,宽带接入网使用的各种技术正在迅速地发展。
这些技术之一是能够提供大容量传输媒体以满足宽带服务发展需求的采用单模光纤的技术。
根据网络要求敷设并运行单模光纤和光缆方面的经验很多,描述其特性的ITU-T G.652建议书适用于这些经验。
尽管如此,在光接入网内的特定用法会对光纤和光缆增加种种改进其最佳性能特性的要求。
浅谈G.657单模光纤
浅谈G.657单模光纤光纤品种和性能的研究和发展是与传输系统和通信网络的研究和发展同步进行的。
随着传输距离延长、传输速率提高和传输容量增大,新的光纤品种不断产生,以满足各种通信系统和网络发展的需要。
因此,在光纤通信技术发展的30多年中,已经先后诞生了6个光纤品种,光纤从传输模式上可分为单模光纤和多模光纤两种。
在具体介绍光纤之前,先了解一下光纤的基本结构,如下图所示(以单模光纤为例):光纤由纤芯、包层以及涂覆层三部分组成。
单模光纤的纤芯为9μm,而多模光纤的纤芯为50μm或者62.5μm国际电信联盟将其命名为ITU-G.651G(多模光纤)、ITU-G.652(非色散位移单模光纤)、ITU-G.653(色散位移单模光纤)、ITU-G.654(截止波长位移单模光纤)、ITU-G.6 55(非零色散位移单模光纤)和ITU-G.656(宽带光传输用非零色散位移单模光纤)。
上述6中光纤最本质的区别体现在他们各自所具有的衰减、色散、非线性效应和工作波长等传输性能。
不同性能的光纤品种不断产生,恰好反应了传输系统和和通信网络从短距离、低速率和小容量向长距离、高速率和大容量的发展历程。
同时,这个发展历程又告诉我们传输技术和通信网络的发展一定会推动光纤性能研究和新的光纤品种诞生。
在FTTH建设中,由于光缆被安放在拥挤的管道中或者经过多次弯曲后被固定在接线盒或插座等具有狭小空间的线路终端设备中,所以FTTH用的光缆应该是结构简单、敷设方便和价格便宜的光缆。
因此,一些著名的制造厂商纷纷开展了抗弯曲单模光纤的研究。
为了规范抗弯曲单模光纤产品的性能,ITU-T于2006年12月发布了ITU-TG.657 接入网用弯曲不敏感单模光纤和光缆特性”的标准建议,即G.657光纤标准。
在众多光纤类型中,单模光纤通信突破了多模光纤通信的局限:1.单模光纤通信的带宽大,通常可传100Gbit/s以上。
2.单模发光器件为激光器,光频谱窄,光波纯净,光传输色散小,传输距离远。
弯曲损耗不敏感单模光纤G657A1
弯曲损耗不敏感单模光纤 G657A1/A2/B2G657A1 企标 1310nm 衰减系数 1383nm(加氢老化) 1550nm 1625nm 衰减不均匀性 衰减不连续性 衰减波长特性 1310nm、1550nm 1310nm、1550nm 1288~1330nm 1525~1575nm 零色散波长 nm 零色散斜率 光学 传输 性能 色散特性 1288~1339nm 1271~1360nm 1550nm 1625nm 光纤的偏振模色散 光缆截止波长 宏弯损耗(10 圈,30mm) (10 圈,30mm) (1 圈,20mm) (1 圈,20mm) (1 圈,15mm) (1 圈,15mm) 模场直径 翘曲度 包层直径 尺寸 参数 芯/包同心度 包层不圆度 涂层直径 包层/涂层同心度 涂层不圆度 筛选应变 抗拉强度(10m 标距) 机械 性能 抗疲劳参数 Nd 涂层峰值剥离力 N 涂层平均剥离力 N 环 温度循环附加衰减 (-60℃ ~ +85℃) dB/km@1310nm, 境 1550nm, 1625 nm 15% 韦伯断裂概率 50% 韦伯断裂概率 1550nm 1625nm 1550nm 1625nm 1550nm 1625nm 1310nm ≤0.35 ≤0.35 ≤0.21 ≤0.23 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.05 ≤0.05 1300~1324 ≤0.092 ≤3.5 ≤5.3 ≤18 ≤22 ≤0.1 ≤1260 ≤0.2dB ≤0.5dB ≤0.3dB ≤1.0dB 8.8± 0.4 ≥4.0 125 ± 0.7 ≤0.5 ≤1.0% 243± 5 ≤8 ≤3% ≥1.05% 2.76 3.45 ≥ 22 1.0~8.9 1.0~5.0 ≤ 0.05 G657A2/B2 企标 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.21 ≤0.23 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 1300~1324 ≤0.092 ≤3.5 ≤5.3 ≤18 ≤22 ≤0.1 ≤1260 ≤0.03 ≤0.1 ≤0.1 ≤0.2 ≤0.5 ≤1.0 8.6± 0.4 ≥4.0 125 ± 0.7 ≤0.5 ≤1.0% 243± 5 ≤8 ≤3% ≥1.05% 2.76 3.45 ≥ 22 1.0~8.9 1.0~5.0 ≤ 0.05类别 描述性 湿热老化(+85± 2℃, 85%RH,30 天) dB/km@1310nm, 能 1550nm, 1625 nm 高温老化(85± 2℃,30 天 ) dB/km @1310nm,1550 nm, 1625 nm 浸水附加衰减 (23± 2℃,30 天 ) dB/km @1310nm,1550 nm, 1625 nm≤ 0.05 ≤ 0.05 ≤ 0.05≤ 0.05 ≤ 0.05 ≤ 0.05。
ITU-TG.657光纤最新标准建议与长飞EasyBand系列光纤
≤0.45
≤0.08
≤0.25
≤0.03
≤0.1
未规定
未规定
4.结论 长飞公司一直致力于为客户提供性价比最高、性
能最佳的 FTTX 光纤光缆产品和解决方案,并结合具 体应用推动着相关标准的制修订。所推出的 EasyBand® 系 列 光 纤 产 品 全 面 满 足 或 优 于 最 新 的
弯曲等级 2 对应最小弯曲半径为 7.5mm 的产 品;
弯曲等级 3 对应最小弯曲半径为 5mm 的产品。
就 ITU-T G.657 标准建议的最新修订内容进行了解释 和说明,同时也明确了长飞公司 G.657(EasyBand®)系 列光纤与国际标准的对应关系、技术特点以及价值定 位。
将是否与 G.652 兼容(A 和 B),以及弯曲等级 (1、2、3)两种分类原则结合起来,就构成了 2009 年 标 准 建 议 版 本 中 新 的 子 类 结 构 : A1 , A2 , B2 , B3。表 1 中列出了 2009 年标准建议版本中新的产 品子类和 2006 年标准版本中 G.657.A 和 G.657.B
3.长飞 G.657 系列产品
长 飞 公 司 于 2004 年 开 始 致 力 于 弯 曲 不 敏 感 单模光纤的研究和开发,并于 2006 年成功推出了 EasyBand ®系 列 光 纤 产 品 [2]。 该 产 品 随 后 大 量 运 用 于国内外 FTTX 工程应用中,得到了市场和客户的 普遍认可,并且长飞公司一直在对该产品进行持 续的优化和改进。长飞公司将产品研发和实际应 用相结合,着力于向客户提供最适合 FTTX 应用要 求、性价比高、质量性能卓越的产品。长飞公司 有多位光纤和光缆行业的专家积极参与 ITU-T 等 国际标准的制修订,将长飞公司在 FTTX 应用中积 累的先进技术和经验带到国际标准的研究和讨论 中,同时也掌握了国际技术发展的最新动态和信 息。长飞公司 EasyBand®系列光纤产品与 ITU-T 最 新标准建议中产品分类的对应关系在表 3 中进行 了说明。
4通G.657光纤及皮线光缆应用策略研究报告
山东联通G.657光纤及皮线光缆应用策略研究报告一、概述FTTH(光纤到户)是固定宽带接入网建设的最终目标,随着宽带业务的快速发展,FTTH建设已在我省各地陆续展开。
在FTTH系统中,入户光缆既要保证传输质量和线路安全,又要兼顾室内环境,同时还要施工便利,是有别于传统光缆敷设方式的最为复杂的环节。
为了适应光纤入户的要求,弯曲损耗不敏感单模光纤(简称G.657光纤)及以此为纤芯的皮线光缆(简称G.657光缆)应运而生。
与此同时,随着通信设备容量的不断增加和尺寸的日渐缩小,机房设备中的光纤密度越来越大,采用G.657光纤不仅可以减少施工难度,而且可以节省空间并减少由于尾纤故障造成的通信障碍。
随着FTTH的深入开展,G.657光纤及皮线光缆将获得越来越广泛的应用,本文重点结合FTTH对G.657光纤及其皮线光缆的性能特点、适应场景、安装规范等进行详细的介绍,以帮助全省维护、建设等专业相关人员更好的了解G.657光纤及其皮线光缆,促进宽带升级提速工程的顺利开展。
二、FTTH对入户光纤及光缆的要求在FTTH系统中,需要用到的光缆主要包括馈线光缆、配线光缆、入户光缆,如下图所示。
图一:FTTH光缆类型分布图其中的入户光缆及其光纤所处的应用环境有以下特点:✧安装半径小:入户光缆面临小安装半径、多次打圈等情况。
✧易受外力挤压:入户光缆需要在弱电井、暗管中穿拉,或沿墙壁明线敷设,非常容易受到意外的挤压。
✧管理单元尺寸小:室内光终端盒或家庭综合信息箱的尺寸越来越小。
✧安装参与人员众多: FTTH工程涉及千家万户,施工量大,参与施工人员多,除了加强技能培训,对入户光缆/光纤的性能提出了更高的要求。
鉴于入户光缆的特殊环境,传统光缆无论是电气性能还是机械性能,都已经不适应FTTH的要求。
新型入户光纤及其光缆必须满足以下要求:提供全波段(1260-1625nm)传输。
优异的抗弯曲性能。
光纤长期在小弯曲半径下高的机械性能可靠性。
Φ200um小尺寸G.657光纤的开发与应用
Φ200um小尺寸G.657光纤的开发与应用一、前言随着IPTV、网络游戏等高带宽业务的出现,用户对接入带宽的需求进一步增加,现有的以ADSL为主的宽带接入方式已经很难满足用户对高带宽、双向传输能力以及安全性等方面的需求。
FTTH被视为下一代宽带接入技术的代表,是未来“最后一公里”的最终形式。
FTTX技术具有提高无限的带宽、能够保证传输的安全性等优势,FTTX带给人们最大的优点是低成本和高收益。
经过数十年的发展,FTTX技术日趋成熟。
欧美、亚太、中东等国家把建立全光纤网络作为宽带发展的目标。
我国目前也已经发布实施“宽带中国”战略,“宽带中国”战略不仅给通信设备商带来了商机,更为制造商科技创新提供了广阔的舞台。
二、光纤光缆发展趋势随着光纤到户和局域网的不断发展,由于受到小区区域位置、管道铺设等多方面限制,在实际工程应用中,则需要一种弯曲半径较小的G.657光纤来制造成光纤跳线或室内光缆。
因此适用于目前通信网络的光纤光缆则需满足以下要求:(1)优越的弯曲性能,光纤在小区布线中,能够承受负荷的拐角、U型钉的固定或多余光缆储存在密封有限的空间等实际弯曲条件下,弯曲损耗较低,确保网络的性能。
即市场中常用的G.657A2光纤、或更好弯曲性能的G.657B3光纤;(2)近几年光通信的飞速发展,城域网的建设对光缆的需求持续增长,由于各大运营商大规模的敷设光缆,这将导致同一区域内陆下敷设光缆用的管道资源稀缺。
在今后的发展中,光缆结构必然向小尺寸、大芯数的方向发展。
在不降低光纤光缆性能的基础上,采用新工艺及新材料等方式,降低光纤、光缆尺寸,以满足未来网络建设的需要,同时降低日趋严峻的生产成本压力。
三、Φ200um小尺寸G.657光纤的研究1、光纤弯曲损耗特性弯曲损耗是光纤应用于通信网络中不可避免的一个问题。
如光纤器件中,不可避免的发生弯曲。
从而使光纤中传导模式中的一部分转变为辐射模式,光功率发生损耗,及产生弯曲损耗。
G657光纤设计
G657光纤设计杨建波光学1012030902摘要: G657光纤具有优异的光学特性,特别是弯曲损耗不敏感性能,因此被认为是诸如光纤到户(FTTH)等局域网和接人网系统的首选产品,所以,该光纤的研究倍受重视。
这里我将采用OptiFiber仿真软件,设计G657光纤,并表征其光学特性。
关键词:G657光纤、弯曲损耗一、G657的标准G657的相应参数标准如下表所示:二、设计的G657参数及相应特性该仿真设计的是G657.A1光纤,其传输波长为1310nm。
其相应参数和特性如下所示。
1、折射率分布图1. 光纤折射率分布在图1中,芯层半径为6um,最大折射率为1.45692,其按Gaussian函数分布。
包层(第二层)的厚度为5.5um,折射率为1.45。
复层厚度为51um,折射率为1.451,比包层的略高,这是产生凹陷,易于实现单模传输,减小色散和损耗。
2、零色散波长图2. 色散随波长变化曲线从图2中,我们可以看到,该光纤的零色散波长为 1.321um,零色散斜率为0.06856ps/nm2*km。
从G657的标准看,其零色散波长和零色散斜率规定的范围是1.3um~1.324um和<=0.092 ps/nm2*km。
显然满足指标。
3、模场直径图3. 模场直径随波长变化曲线从图3中,我们可以模场直径随波长变化规律曲线为蓝色线,其1.31um波长的模场直径为8.62452um。
从相应的标准我们知道其模场直径应在8.6um~9.5um,误差为0.4。
由此比较可知该光纤满足要求。
4、弯曲损耗4.1弯曲半径为15mm图4. 1a弯曲损耗随波长变化曲线图4. 1b弯曲损耗随波长变化曲线从图4.1a、b中,可以看到弯曲损耗在1550nm和1625nm波长处的值分别为5.6561dB/km 和36.8192dB/km。
根据给定的G657标准经过换算,我们可以得到:波长为1550nm时,损耗不超过265.258dB/km;波长为1625时,损耗不超过1061.033dB/km,。
什么是G.657标准,与G.652标准的区别是什么?
ITU-T G.657(2009)
A类
(要求与G.652完全兼容)
B类
(不要求与G.652完全兼容)
弯曲等级1(最小弯曲半径10 mm)
G.657.A1
--
弯曲等级2(最小弯曲半径7.5mm)
G.657.A2
G.657.B2
弯曲等级3(最小弯曲半径5 mm)
--
G.657.B3
表2.G.657光纤关键参数的技术指标
特性
单位
技术指标
G.657.A1
G.657.A2
G.657.B2
G.657.B3
1310nm模场直径
µm
(8.6-9.5)0.4
(8.6-9.5)0.4
(6.3-9.5)0.4
(6.3-9.5)0.4
未成缆光纤的宏弯损耗
弯曲半径
mm
15
10
15
10
பைடு நூலகம்7.5
15
10
≤0.4
≤0.5
1383 nm3 nm
dB/km
≤0.4
不规定
1550 nm
dB/km
≤0.3
≤0.3
色散特性
零色散波长
nm
1300~1324
不规定
零色散斜率
ps/nm2×km
≤0.092
偏振模色散特性
M
-
20
不规定
Q
-
0.01%
PMDQ最大值
ps/km1/2
≤0.20
国际电信联盟ITU-T于2006年12月发布了《接入网用弯曲损耗不敏感单模光纤和光缆的特性》的标准建议,即G.657光纤标准,并于2009年12月根据标准的实际使用情况和各方面的反馈信息,发布了修订后的第二版本。在新版本的标准建议中,按照是否与G.652光纤兼容的原则,将G.657光纤划分成了A大类和B大类光纤,同时按照最小可弯曲半径的原则,将弯曲等级分为1,2,3三个等级,其中1对应10mm最小弯曲半径,2对应7.5mm最小弯曲半径,3对应5mm最小弯曲半径。结合这两个原则,将G.657光纤分为了四个子类,G.657.A1、G.657.A2、G.657.B2和G.657.B3光纤,具体分类如表1所示,其关键技术指标如表2所示;
1c.G.657光纤λcc测试条件研究
・技术主管高级工程师
..70..
技术篇
20 1
1’光纤光缆及光器件产品技术研讨会
直径的圈;此外,对基准传输功率测试建议采用多模光纤的方案。 以下将对本方法关键点即测试样品状态要求进行讨论。
2基本概念
众所周知,单模光纤单模运行条件由光纤归一化频率 V=(2z姐nl/21NA
(1)
决定。显然,当诸如芯半径a、芯折射率玎l和NA等光纤结构参数确定之后,改变光纤中传输光 的波长将改变y值,而y值对应光纤中传输模式的情况。相对于基模(fundamental
3试验验证和分析
对于G657光纤之前的非弯曲损耗不敏感光纤,在rrU.T0.6501规定的试样状态安排中,诸
如直接采用光缆或光纤,包括22m长度、直径t40 ram的环圈(当采用光纤时)和光缆敷设安装 时的弯曲(接头盒中直径舯ram的贮纤环圈)等,我们的测试研充表明,影响结果的主要因素是
G652、G657光纤介绍
对于G.652C型光纤,基本属性与G.652A相同,但在1550nm的衰减系数更低, 而且消除了1380nm附近的水吸收峰,即系统可以工作在1360~1530nm波段。
G.652D型光纤的属性与G.652B光纤基本相同,而衰减系数与G.652C光纤相 同,即系统可以工作在1360~1530nm波段。
吸收衰减:由石英玻璃中的OH离子吸收和过渡金属离子吸收所造成的衰减 。 散射衰减:主要取决于瑞利散射和波导散射。瑞利散射属于固有散射,是由于
光纤材料中折射率不均匀造成的。波导 散射是与光纤波导结构缺陷 有关的散射。 附加衰减:光纤成缆之后产生的衰减。
1.附加衰减: 在实际使用的光缆线路中,光缆中的光纤不可避免地受 到各种弯曲应力
10. 衰减不均匀性 光纤衰减不均匀性:≤0.05dB
二、G.657光纤知识简介
在FTTH建设中,由于光缆被安放在拥挤的管道中或者经过多次弯曲 后被固定在接线盒或插座等具有狭小空间的线路终端设备中,所以FTTH用 的光缆应该是结构简单、敷设方便和价格便宜的光缆。因此,一些著名的 制造厂商纷纷开展了抗弯曲单模光纤的研究。为了规范抗弯曲单模光纤产 品的性能,ITU-T于2006年12月发布了ITU-TG.657“接入网用弯曲不敏感单 模光纤和光缆特性”的标准建议,即G.657光纤标准。
作用。这些弯曲应力作用的结果是 使光纤中的传导模变换为辐射模而导致光 功率损失。这些弯曲应力作用的结果是使光纤中的传导模变换为辐射模而导 致光功率损失。
光纤的弯曲损耗α与光纤的折射率 分布结构参数(相对折射率△、纤芯 半径a)有关,即 α=k(a/△)2
关于G.657光纤的一些关键问题
Ke wo d y r s:
G.5 i e ; l b ly; i 6 7 f r Re i i b a i Lf t e
O 前 言
弯 曲 等 级 与 G. 2 6 D兼 容 5 与 G. 2 6 D不 兼 容 5
项
表 2 G 6 7光 纤 的 尺 寸参 数 和试 验 方 法 . 5
文 章编 号 :0 7 3 4 (O o o — 0 7 0 10 — 0 32 1)8 05 — 4
Abs r t tac :
T e 『t s e ur m e t mo i c t n on G. 5 i e e c ie n c m b n t n wi h a e tv r i n o TU— 6 7 h a e tr q i e n d f a i 6 7 fb ri d s r d i o i o S b i a i t t e It s e so fl o h T G. 5 .Me n a — wh l t e It s t r a i n l e e r h r s l n r l b ly a d Ie o 6 7 f e s a e p e e t d b s d ont e c n r u in r m i h e ti e n t a s a c e ut o e i i n f fG. 5 i r r r s n e a e h o ti t s fO e. a n o r s a i t i b b o
1 T — IU T对 G.5 6 7光 纤 的新 规 定
11 6 7光 纤的分 类 . G.5
20 0 9年 1 0月 IU— G 5对 G6 7光 纤 的 分 类 T TS 1 .5 建 议 有 了新 的规 定 :按 与 G. 2 6 D是 否兼 容 和弯 曲等 5 级 2个 原 则 将 C6 7 划 分 为 G 6 7 、 . 7 2 C. . 5 .5 A1 G6 A 、 5 6 7 2和 G 6 7 3 5B .5 B 子类 ( 表 1 。 4个 见 ) 其 中 , 6 7 、 6 7 2类 光 纤 适 用 于 O、 S C G. A1G. A 5 5 E、 、
光纤产品规格书(G.657A2小弯曲半径)
2-3-4.衰减连续性 在 1310nm 的 OTDR 曲线上,没有大于 0.10dB 的不连续点; 在 1550nm 的 OTDR 曲线上,没有大于 0.05 dB 的不连续点。
2-3-5.光纤截止波长λc 2m 光纤测试,要求 1150 nm≤≤1330 nm。.
2-3-6. 色散 ≤3.5 ps/(km. n m),波长范围 1288 nm~ l339nm。 ≤5.3ps/(km. n m), 波长范围 1271nm~ l360nm。 ≤18ps/(km. n m), 波长 1550nm
2-3-7. 零色散波长λ0 1300≤λ0≤1324nm
2-3-8.零色散斜率 ≤0.092 ps/(km·nm2)
2-3-9.偏振模色散 ≤0.2 ps/km1/2
2-3-10.有效群折射率
1.4680 at l310 nm
1.4686 at l 550 nrn
2-4 .机械特性
2-4-1 光纤筛选试验
A:0.34 dB/km@1310nm B:0.30 dB/km@1383nm C:0.19dB/km@1550nm
Wavelength (nm)
Fig.2 Spectral Attenuation (Typical Fiber)
第5页共5页
于 G.657A2 的规定,同时也满足最新的 ITU-T 中关于 G.652D 的规定。
2.规格 除非特殊说明,以下规格的测试条件均是在室温条件(25±5℃)。
2-1.光纤材料 纤芯:二氧化硅(SiO2) 掺二氧化锗(GeO2) 包层:二氧化硅(SiO2) 涂覆层 :UV 固化丙烯酸脂,双层涂覆(裸纤)
2-2-4.包层不圆率
不超过 0.5% 2-2-5.包/涂层同心度误差
光纤的弯曲损耗抗弯曲光纤标准G及试验PPT课件
光纤的弯曲损耗、 抗弯曲光纤标准G.657及试验
2007年9 月
成都大唐线缆有限公司: 电信科学技术第五研究所:
薛梦 驰
引言
随着接入网光缆的布放和FTTH的迅速发展,室内和机房狭 小的弯曲半径和存储空间,使得对光纤弯曲损耗的要求越来越 高。在此背景下,抗弯曲光纤近期已成为ITU-T SG15组和SG6 组的热点研究课题,G.657光纤因而应运而生。
光纤的弯曲损耗归根揭底是由于光不满足全内反射的条件 而造成的。它可分为宏弯损耗和微弯损耗两种:
➢ 宏弯损耗:当光纤弯曲时,光在弯曲部分中进行传输,当超 过某个临界曲率时,传导模就会变成辐射模,从而引起光束功 率的损耗。
➢ 微弯损耗:微弯曲相应于光纤在其正常(直的)位置附近以 微小偏移作随机振荡。尽管偏移量小(曲率半径可以和光纤的 横截面尺寸相比拟),但振荡周期一般也很小,因而可能发生 急剧的局部弯曲。微弯主要是由制造和安装过程中的应变、以 及由于温度变化引起的光缆材料尺寸变化引起,例如受到侧压 力或者套塑光纤在温度变化时产生的微小不规则弯曲。
弯曲10圈宏弯损耗为3.8dB,这比前者上升了75倍,这种非常 急剧的增加明显是由于(1)式中的指数项引起的。此计算结果 与实测值相比有比较好的近似程度。
一、光纤弯曲损耗的理论和计算
➢ 针对给定的折射率差、工作波长和截止波长,可以定义一个临界曲
率半径Rc,当实际曲率半径接近Rc时,弯曲损耗从可以忽略的程度急
G.657光纤光缆标准推进及主要特性(辛向军)
ITU-T G.657建议书:
22
ITU-T G.657建议书:
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ITU-T G.657建议书:
4)PMD系数不同 ● A类的PMD系数与G.652D同 ● B类的待定。 5)色散系数不同 ● A类的与G.652D同 ● B类的待定。
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ITU-T G.657建议书:
G.657A与G.652D的区别: G.657A是在G.652D基础上的改进,与652D相容。G.657A与G.652D 的主要区别如下: ● 几何尺寸指标提高:芯包同心度由G.652D的±0.6μm提高到 G.657A的 ±0.5μm; ● 模场直径公差范围由G.652D的±0.7μm提高到G.657A的±0.4μm; ● 宏弯损耗要求提高,弯曲半径从30mm减小到15mm、10mm,参见下表
3
相关定义介绍2:
4、光纤的非线性效应 4.1当光功率增加到一定程度时,光信号与光纤传输媒介间的非线性交互现象将会 呈现。光纤的非线性可分为两类:受激散射效应和折射率扰动。 4.2受激散射效应也分为两种形式:由于声光子振动而产生的受激布里渊散射(SBS) 和由于分子振动而产生的受激拉曼散射(SRS)。 4.3折射率扰动引起的五种非线性效为:自相位调制(SPM)、光孤子形成、交叉相位 调制(XPM)、调制不稳定和四波混频(FMW)。 5、光纤弯曲损耗 光纤的弯曲损耗是由于光不满足全内反射的条件而造成的。 弯曲损耗:当光纤弯曲时,光在弯曲部分中进行传输,当超过某个临界曲率时, 传导模就会变成辐射模,从而引起光束功率的损耗。
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ITU-T G.657建议书:
G.657 A类属性
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ITU-T G.657建议书:
G.657 B类属性
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ITU-T G.657建议书:
光纤弯曲损耗特性的理论与实验研究
第6卷 第4期 2008年8月光学与光电技术OPTICS &OP TO EL ECTRON IC TECHNOLO GYVol.6,No.4 August ,2008 收稿日期 2007210210; 收到修改稿日期 2007211228作者简介 周情(1982-),女,硕士研究生,主要从事激光与光通信技术的研究。
E 2mail :zhouqing8285@文章编号:167223392(2008)0420032204光纤弯曲损耗特性的理论与实验研究周 情 冯国英 李小东 夏天娇(四川大学电子信息学院光电系,四川成都610064)摘要 为了减小在长距离光纤通信中存在的弯曲损耗和利用光纤激光器中的弯曲损耗获得单模输出,利用速度法解释了光纤弯曲损耗机制,采用Marcuse 理论研究了弯曲损耗随弯曲半径、波长和纤芯半径变化的关系。
通过计算机仿真和实验得出弯曲损耗随弯曲半径的减小而增大,随波长的增大而增大,随纤芯半径的增大而增大,高阶模式的损耗大于低阶模式。
利用这一结论就可以通过控制弯曲半径在临界半径以内来减小通信中的弯曲损耗,通过增大模场半径来实现光纤激光器中的单模输出。
关键词 光纤通信;光纤激光器;弯曲损耗;单模中图分类号 TN929.1 文献标识码 A1 引 言在长距离光纤通信中,研究光纤的弯曲损耗问题具有很强的现实意义,对制备优良的光纤具有指导作用[1]。
近年来,对双包层光纤激光器中光纤弯曲问题的研究很多[2]。
美国的Naval Research Lab.[3]使用掺Yb 的纤芯半径为25μm 的双包层多模光纤,在波长为974nm 的光的抽运作用下,将其缠绕成半径为1.7~3.7cm 的圆环状,获得了单模工作模式,得出了光纤弯曲时低阶模的损耗低于高阶模的损耗的结论。
在20世纪90年代初期,德国研究人员推导了单模光纤的弯曲损耗与弯曲半径和波长的关系,并对弯曲损耗随弯曲半径和工作波长的振荡变化现象给予了解释[4]。
G.657光纤熔接和熔接损耗测试
G.657光纤熔接和熔接损耗测试张立岩;胡勇;严长峰;庹琦翔【摘要】During the promotion of G.657.A2 fibre, there are problems and misunderstandings on fusion splicing and splicing loss measurement. This paper has mainly explain the “Dark line”&“Halo” phenomenon and OTDR apparent“Gain”and“Loss”during splicing loss measurement, and give advices to fusion splicing mode selection.%在G.657.A2光纤推广和使用过程中,熔接和熔接损耗的测试出现了比较突出的问题或认识误区,本文分别针对“黑线”和“晕环”现象、熔接参数调整、OTDR测试熔接损耗“大正大负”等方面的问题进行了解释和汇总。
【期刊名称】《电信工程技术与标准化》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】3页(P34-36)【关键词】G.657.A2;熔接;黑线;晕环;OTDR【作者】张立岩;胡勇;严长峰;庹琦翔【作者单位】长飞光纤光缆股份有限公司,武汉 430073; 光纤光缆制备技术国家重点实验室,武汉430073;长飞光纤光缆股份有限公司,武汉 430073;长飞光纤光缆股份有限公司,武汉 430073; 光纤光缆制备技术国家重点实验室,武汉430073;长飞光纤光缆股份有限公司,武汉 430073; 光纤光缆制备技术国家重点实验室,武汉430073【正文语种】中文【中图分类】TN913.7随着FTTx技术的快速发展,弯曲性能优化的G.657光纤光缆已大量应用于接入网建设,但是施工单位在进行G.657光纤熔接的时候,由于熔接机版本过低、操作不当或熔接参数选择不当,可能会出现熔接损耗偏大等问题。
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二、光纤弯曲与截止波长的关系
MAC=MFD/λ c,用于表征单模光纤弯 曲(宏弯和微弯)灵敏度的特征,弯曲 损耗随着MFD减小、λ c增加而减小,即 MAC值越小对弯曲损耗越有利。 G.650.1中提到:“光纤截止波长可 以和模场直径结合起来评估光纤的弯曲 敏感性。截止波长大而模场直径小的光 纤更能耐受弯曲。这就是为什么常常想 要规定较大的截止波长c, 哪怕该参 数的上限超过工作波长。但所有的实际 安装技术和光缆设计都应确保缆截止波 长小于工作波长。”这句话很好地解释 了大多数光纤厂家将光纤出厂的截止波 长上限规定为1330nm甚至更高,以及 G.655光纤的截止波长超出PK2200测试 波长范围的原因。 设计图:
一、光纤弯曲损耗的理论和计算
光纤的弯曲损耗归根揭底是由于光不满足全内反射的条件 而造成的。它可分为宏弯损耗和微弯损耗两种:
宏弯损耗:当光纤弯曲时,光在弯曲部分中进行传输,当 超过某个临界曲率时,传导模就会变成辐射模,从而引起光束 功率的损耗。 微弯损耗:微弯曲相应于光纤在其正常(直的)位置附近 以微小偏移作随机振荡。尽管偏移量小(曲率半径可以和光纤 的横截面尺寸相比拟),但振荡周期一般也很小,因而可能发 生急剧的局部弯曲。微弯主要是由制造和安装过程中的应变、 以及由于温度变化引起的光缆材料尺寸变化引起,例如受到侧 压力或者套塑光纤在温度变化时产生的微小不规则弯曲。
( nm )
………………….(7)
光缆结构的松紧也影响截止波长(主要是由于引起微弯),一般而言,对 于同一种光纤,松套光缆截止波长降低较小,带状光缆次之,紧套光纤成缆 后其截止波长降低最大[2]。表2给出了试验结果。 表2 光纤光缆截止波长数据统计平均值
光缆结构 松套光缆 带状光缆 紧套单芯缆 光纤λ cf (nm) 光缆λ cc (nm) 1251 1273 1283 1176 1192 1174 截止波长差 (nm) 75 81 109
三、光纤弯曲对大功率注入的影响
为了满足日益增长的传输容量的需求,分布式拉曼放大器(DRA) 和远泵EDFA技术已被用于WDM系统,因此不可避免的大光功率和高泵 浦功率将被引入到光纤等器件中,光功率密度达到几瓦,此时,必须 考虑光纤熔化现象、单模连接器的大功率使用性能,必须弄清楚大功 率光对光纤跳线的影响,已有大功率光对卷绕光纤跳线造成灾难性损 坏的报道。通过WDM或分布式拉曼光放大(DRA)技术的应用。 ITU-T SG15:定义了200mW以上为高功率激光。 ITU-T SG6:2006年~2007年,新建议草案L.omhp《承载高光功 率的光缆网光缆维护支持、监测和测试系统》中[3],日本NTT对在 WDM系统中,采用33 dBm(2000mW,1480nm)大功率泵浦激光注入 1.1mm和1.7mm光纤跳线,对光纤弯曲部分造成的损坏及其损坏过 程进行了实验,下图是实验中注入高功率光的卷绕光纤发生温度 升高的情况。
一、光纤弯曲损耗的理论和计算
2、微弯损耗的计算: 微弯损耗大小由下式求出:
Am N h 2
a4 E 3/ 2 ( ) 6 3 b Ef
……………….….(5)
式中:N为随机微弯的个数;h为微弯突起的高度;<>表示统计平均 符号;E是涂料层的杨氏模量;Ef是光纤的杨氏模量;a为纤芯半径, b为光纤外半径;Δ 为光纤的相对折射率差。 公式表明,对于给定的截止波长和工作波长(并因此给定a), 微弯损耗与折射率差有很强的相依关系。 按照每米1个高0.2mm微弯,a=5μ m,b=125μ m, Δ =0.65%,计算得 光纤可能产生的微弯损耗为0.22dB/m。
光纤的弯曲损耗、 抗弯曲光纤标准G.657及试验
2007年9月
成都大唐线缆有限公司: 电信科学技术第五研究所: 薛梦驰
引言
随着接入网光缆的布放和FTTH的迅速发展,室内和机房狭 小的弯曲半径和存储空间,使得对光纤弯曲损耗的要求越来越 高。在此背景下,抗弯曲光纤近期已成为ITU-T SG15组和SG6 组的热点研究课题,G.657光纤因而应运而生。 与此同时,光纤的弯曲也影响着光纤其他诸多的性能,例 如截止波长、大功率注入、存储寿命等。本文主要介绍: 光纤弯曲损耗的理论和计算 弯曲与截止波长的关系 弯曲对大功率注入的影响 G.657抗弯曲光纤标准 光纤弯曲损耗的对比测试 接入网用多模光纤标准进展
项目
模场直 径 包层直 径 芯包同 心度误 差 包层不 圆度 光缆截 止波长
10 turns
10mm Input light
(a).用于实验的卷绕尾纤; (b).在33dBm时 Figure 2 Temperature distribution induced by high power light launched into optical fibre cord 图1 在尾纤中注入高功率后的温度分布情况 (b)表明由光泄漏造成跳线前几圈温度明显的增加。
二、光纤弯曲与截止波长的关系
由于在截止附近,LP11模的衰减很大程度上受光缆几何尺寸的影响,故光 纤成缆后由于微弯损耗等因素,一般要进一步降低截止波长。此外,绕在光 缆盘上,由于其弯曲圈数较多,也会使截止波长降低。住友公司给出了其光 纤和光缆截止波长的关系式,可供参考:
cc
4 cf 190 5
一、光纤弯曲损耗的理论和计算
1、宏弯损耗的计算: 对折射率突变型单模光纤,设曲率半径为R,则每单位长度的弯 曲损耗由下式给出[1]: 1
c AC R 2 exp(UR)
3 2
(dB / m)
......(1)
近似公式
当1≤λ/λcf≤2时 准确率
(2)
(3)
(n) 3 U 0.705 (2.748 0.996 ) cf 1 1 3 cf 2 AC 30( n ) 4 2 ( )
再取R=10mm,计算得到弯曲损耗α c=6.13dB/m,折合每弯曲 10圈宏弯损耗为3.8dB,这比前者上升了75倍,这种非常急剧的 增加明显是由于(1)式中的指数项引起的。此计算结果与实测 值相比有比较好的近似程度。
一、光纤弯曲损耗的理论和计算
针对给定的折射率差、工作波长和截止波长,可以定义一个临界曲 率半径Rc,当实际曲率半径接近Rc时,弯曲损耗从可以忽略的程度急 剧增加到不可容忍的数值。在通常波段(1000nm附近),Rc近似公式为:
四、最新的抗弯曲光纤标准G.657介绍
在ITU建议L.13:“无源光接点的性能要求:在室外环境的接头密封”中, 5.3.1节有下述规定: “光纤容纤盒的功能之一是:保证光纤弯曲半径通常不小于30mm,特殊情 况下不小于20mm。为了保证网络有良好的机械稳定性和最小的衰减,每个 光纤链路中承受这种小弯曲半径的光纤长度应不超过2m。” 但,由于接入网中经常出现小的弯曲半径,ITU-T在2006年12月发布了新 的光纤建议书G.657《适用于接入网的抗弯曲单模光纤》[4]。 G.657中推荐了两类光纤: G.657A 与 G.652 光 纤 完 全 兼 容 , 可 用 于 O 、 E 、 S 、 C 、 L 带 ( 1260~1625nm),其传输指标和连接性能与G.652D光纤相同,其实是一 种“改进型G.652光纤”,这种光纤只对G.652光纤进行了少量的修改, 例如弯曲损耗、弯曲半径、寿命、几何尺寸容差等。 G.657B与G.652光纤不兼容,其设计的主要目的是用于1310、1550、 1625nm波长上的室内短距离传输。
在33dBm的实验之后,光纤跳线的损耗恢复不到其初始损耗值。这是因为温 度增加导致光纤跳线前几圈的严重损坏。
三、光纤弯曲对大功率注入的影响
在IEC SC86A/WG1中有一个项目,即:规定相应的测试步骤,用于确定因 承载高功率和减小弯曲半径而导致光纤受损的敏感性。一些早期的观察数据 包括: •受损敏感性依赖于光纤涂覆和护套材料; •受损敏感性依赖于微弯损耗; •受损敏感性依赖于转化为局部加热的能量。 •输入功率水平和波长。 与L.50要求一致,在中心局的ODF上的测试光纤跳线的最小弯曲半径应该 是30mm。对常规单模光纤(如在G.652中定义的)而言,如果保持至少30mm 的最小弯曲半径,将不会对承载高光功率光纤的维护系统的光纤跳线造成损 坏。SG15指出在接入网中,规定30mm弯曲半径为允许的最坏情况是过于保守 的,因为即使在1625nm波长注入2000mW光功率,在30mm弯曲半径下卷绕1圈 ,也只会造成0.5mW的功率损失。 SG15 Q5/15经讨论得出结论:对于用在测试尾纤和设备中的光纤,建议 采用弯曲性能已经改进的光纤,其受大功率而损坏的情况会因此改善。
(a) Bent optical fibre cord used for test
(b) At 33 dBm
180 160 140
1 .1m m c or d 1 .7m m c or d
T em peratu reº( C)
120 100 80 60 40 20 0 24 27 30 33
I n pu t po w e r ( dB m) 输入功率(dBm) Fig ur e 3 M e a sur e d te m pe在尾纤中注入高功率后测得的温度数据 to o p tic a l f ibr e c or d 图2 r a tu r e da ta o f h ig h p ow e r lig h t l a un c h e d in
二、光纤弯曲与截止波长的关系
光纤的截止波长受诸多因素的影响 (甚至包括测量条 件)。同样,弯曲直径和光纤长度也影响单模光纤的截止波 长,可表达为[2]:
L2 1 1 c 2 c1 C log S ( ) …………………….(6) L1 D2 D1
式中,λ c2和λ c1分别是在弯曲直径D2和长度L2与弯曲直 径D1和长度L1时的截止波长,C是长度相关常数,S是弯曲相关 常数。 研究证明,对于匹配包层光纤,其截止波长对弯曲的依 赖性更大。由(6)式可以看出,弯曲半径减小,截止波长也 将减小。