光纤是光信号的物理传输媒质,其特性直接影响光纤传输系统的带宽和传输距离,目前已开发出不同特性的光纤以适应不同的应用,常用的光纤种类有常规单模光纤G.652色散位移光纤G.653、截止波长位移单模光纤G.654、非零色散位移光纤G.655和适用于宽带传送的非零色散位移光纤G.656,前三种光纤的低损耗区都在1550nm波长附近,G.656光纤将非零色散位移光纤使用的波长范围延伸到了1460~1625nm波段。

我国光纤标准等同采用了IEC(国际电工委员会)的分类编号方法,但人们有时也按ITU-T(国际电信联盟电信标准化部)建议的编号称呼相应的光纤,例如G. 652光纤、G. 655光纤。玻璃芯 / 玻璃包层单模光纤的分类如表1所示。目前在全球通信网络中最常用的单模光纤是:G.652,G.655和G.656光纤。

单模光纤是什么

单模光纤(SingleModeFiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光纤。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处,单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负,大小也正好相等。这样,1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。

单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离,在100Mbps的以太网以至1G千兆网,单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。

从成本角度考虑,由于光端机非常昂贵,故采用单模光纤的成本会比多模光纤光缆的成本高。

折射率分布和突变型光纤相似,纤芯直径只有8~10 μm,光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输一个模式(两个偏振态简并),所以称为单模光纤,其信号畸变很小。

G.652单模光纤特性与应用

ITU-TG.652新建议将G.652光纤分为A,B,C三个子类,如表1所示,A,B子类和C子类光纤分别与B1.1类和B1.3类光纤相对应。A子类光纤适用于最高可达STM-16(2. 5 Gb/s)传输系统。B子类光纤适用于最高可达STM-64 (10 Gb/s)传输系统,对于1550 nm波长区域的高速率传输通常需要波长色散调节。C子类光纤适用于最高可达STM-64(10 Gb/s)传输系统,对于1550 nm波长区域的高速率传输通常也需波长色散调节。该子类光纤的主要特点是可将ITU-TG .95 7建议的SDH传输扩展到1360--1530 nm波段,在此波段内,波长色散会对最大线路长度有所限制或需要进行调节。

① 上限波长尚未完全确定,且xx≤25 nm。

② 如果对一种特定结构的光缆已经过验证。制造厂家可以在满足光缆PMDQ基本要求的情况下,对未成缆光纤选择规定最大的偏振模色散系数。

③ 对于波 长YYYY,由买卖双方协商,建议为1383nm≤yyyy≤1480nm。 如果规定是水峰波长(1383nm),则在扩展波段中大于和小于 yyyy的波长均可使用;如果规定值大于水峰波长,则在扩展波段中只有大于yyyy的波长可以使用。

④ 取样光纤在室温和0.01大气压的氢气中暴露4天,取出再等待14天,这样老化后,在yyyy nm测量的衰减平均值应不大于在1310 nm规定的衰减值。

G.653单模光纤特性与应用

满足ITU-T.G.653要求的单模光纤,常称色散位移光纤(DSF=Dispersion Shifled Fiber),其零色散波长移位到损耗极低的1550nm处。这种光纤主要用于海底光缆系统,它把单一波长传送几千公里,也有些国家一度广泛用于陆地干线中,特别在日本被推广使用,我国京九干线上也有所采纳。美国AT&T早期发现DSF的严重不足,在1550nm附近低色散区存在有害的四波混频等光纤非线性效应,阻碍光纤放大器在1550nm窗口的应用。

G.655单模光纤特性与应用

ITU- TG.655新建议将G.655光纤分为A,B两个子类。两个子类光纤均是非零色散位移单模光纤。由于其具有少量色散,抑制了对密集波分复用系统极为不利的四波混合增长和非线性效应。该光纤的最佳使用波长为1530-1565 nm,某些场合也可扩展到更高的波长,直至16xx nm(xx≤25 nm)。A类光纤适用于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,但有以下限制:

(1) 中等注一入功率(-5d Bm);

(2) 通路间隔妻200G Hz;

(3) 除非PMD进行规定,会对10G b/s系统传输长度有所限制。

B类光纤也适用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,但有以下扩展:

(1) 更高的注入功率;

(2) 通路间隔簇100G Hz;

(3 )对 400k m长的10G b/s系统,没有PMD问题

ITU-T G.655建议对A和B子类单模光纤的特性要求如表4所示。表4中可以看出:

(1)A , B两子类光纤对色散的规定有所不同,B子类还对上下波长边界的色散差(Dmax一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。

(2)B 子类单模光纤还可扩展应用于L波段,对其色散系数提出了要求(特定),对16 xxnm的光缆衰减系数也作了规定。

(3) B子类单模光纤对光缆偏振模色散系数提出了具体规定。

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