G.652光纤各个子类的主要区别及应用

1 前言

G.652光纤是最早使用的单模光纤类型，也目前通信网中使用量最大的光纤。无论是长途网、本地网还是接入网，G.652光纤都是绝对的主角，其总体使用量的占比超过95%。

G.652光纤分为a、b、c、d四个子类，那么，各个子类之间有什么区别呢？这得从光纤的衰耗特性和光纤的PMD（偏振模色散）系数说起。

2 光纤的衰耗特性

常规单模光纤的衰耗系数是随波长变化的，如下图所示。由于光纤材料中氢氧根离子的影响，导致光纤在1383nm波长处的衰耗比较大，在图中会显示一个波峰，通常被称为“水峰”。所以，通信系统一般会避开1383nm波长这个区域。

常规单模光纤中从1260nm～1675nm（除去1380nm区域）波长范围都具备良好的衰耗特性，因此，ITU-T把单模光纤通信系统划分为O、E、S、C、L、U几个光波段，各波段的波长范围见下图。

在以上几个波段中，除了E波段，其它几个波段都可以用于通信。这本来没什么，但还是有个叫朗讯的公司看不下去了，他们在1998年愣是发明了一种光纤，这种光纤在E波段的衰耗曲线是平坦的，如下图所示。这种光纤在O、E、S、C、L、U光波段都可以用于通信，所以，这种光纤也被称为全波光纤，或低水峰光纤。

3 光纤的PMD系数

光纤是通过拉丝塔拉出来的，就像拉面一样，光纤的截面不是完全规则的圆形，这就导致光信号在单模光纤中传输时，基模所含有的两个相互垂直的偏振模会以不同的速率传播，从而到达光纤另一端时就存在一个时间差，这就是偏振模色散，简称PMD，如下图所示。光纤单位长度上的时间差就称为PMD系数。

当通信速率较低时，PMD还不足以影响系统传输。随着传输速率的提升，PMD则成为影响传输距离的重要因素。PMD系数、传输速率和传输距离的关系见下表。

显然，光纤的PMD系数越小越好，当前国标中PMD系数建议不超过0.2ps/√km，实际光纤产品的PMD系数一般不超过0.1ps/√km。

4 G.652光纤的分类

G.652的各个子类主要从光纤的衰耗特性和PMD参数两个维度来区分的，如下表所示。

5 G.652光纤的应用

PMD系数较大的光纤类型显示不能满足速率越来越高的传输需求，所以，随着光纤制造工艺的提升，G.652A和G.652C也就逐渐被市场淘汰了。

当前市场对G.652B和G.652D光纤均有需求，由于G.652D和G.652B光纤价格相差无几，所以，G.652B光纤的销售占比很低（不足G.652光纤总销量的5%）。

虽然G.652D光纤是全波光纤，但光通信好像本没太多必要用那么多波段。例如，当前的DWDM主要在C波段开80波，多少年来，也没有用到S和L波段；而且，受光纤非线性效应的限制，波分系统中所能承载的波道数是有限的，面向DWDM的应用，全波光纤完全没有必要性。

为了配合全波光纤的使用，ITU-T在2002年发布了CWDM标准，将单模光纤的全波段划分成18个波长，每个波长的波道间隔为20nm，如下图所示。

但由于CWDM与DWDM相比并没有什么优越性，所以，在G.652D光纤和CWDM的标准发布后近20年，E波段也鲜有实际应用。直到近两年，随着采用CWDM技术的无源波分在C-RAN（集中式无线接入网）承载中的广泛使用，G.652D光纤的优势才有了充分体现。

图/文：老丁头；审核：杨可贵（中电八所）