1 光纖技術(shù)發(fā)展的特點
1.1 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展對光纖提出新的要求
下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)引發(fā)了許多的觀點和爭論。有的專家預(yù)言,不管下一代網(wǎng)絡(luò)如何發(fā)展,一定將要達到三個世界,即服務(wù)層面上的IP世界、傳送層面上的光的世界和接入層面上的無線世界。下一代傳送網(wǎng)要求更高的速率、更大的容量,這非光纖網(wǎng)莫屬,但高速骨干傳輸?shù)陌l(fā)展也對光纖提出了新的要求。
(1)擴大單一波長的傳輸容量
目前,單一波長的傳輸容量已達到40 Gbit/s,并已開始進行160 Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD將提出一定的要求,2002年的ITU-T SG15會議上,美國已提出對40Gbit/s系統(tǒng)引入一個新的光纖類別(G.655.C)的提議,并建議對其PMD傳輸中的一些問題進行深入探討,也許不久的將來就會出現(xiàn)一種專門的40Gbit/s光纖類型。
(2)實現(xiàn)超長距離傳輸
無中繼傳輸是骨干傳輸網(wǎng)的理想,目前有的公司已能夠采用色散齊理技術(shù),實現(xiàn)2000~5000km的無電中繼傳輸。有的公司正進一步改善光纖指標(biāo),采用拉曼光放大技術(shù),可以更大地延長光傳輸?shù)木嚯x。
(3)適應(yīng)DWDM技術(shù)的運用
目前32×2.5Gbit/s DWDM系統(tǒng)已經(jīng)運用,64×2.5Gbit/s及32×10Gbit/s系統(tǒng)已在開發(fā)并取得很好的進展。DWDM系統(tǒng)的大量使用,對光纖的非線性指標(biāo)提出了更高的要求。ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標(biāo)準(zhǔn)(G.650.2)最近也已完成,當(dāng)光纖的非線性測試指標(biāo)明確之后,對光纖的有效面積將會提出相應(yīng)指標(biāo),特別是對G.655光纖的非線性特性會有進一步改善的要求。
1.2 光纖標(biāo)準(zhǔn)的細分促進了光纖的準(zhǔn)確應(yīng)用
2000年世界電信標(biāo)準(zhǔn)大會批準(zhǔn)將原G.652光纖重新分為G.652.A、G.652.8和G.652.C 3類光纖;將G.655光纖重新分為G.655.A和G.655.B兩類光纖。這種光纖標(biāo)準(zhǔn)的細分促進了光纖的準(zhǔn)確使用,細化標(biāo)準(zhǔn)的同時也提高了一些光纖的指標(biāo)要求(如有些光纖幾何參數(shù)的容差變。,明確了對不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖的不同指標(biāo)要求(如PMD值的規(guī)定),并提出了一些新的指標(biāo)概念(如“色散縱向均勻性”等),對合理使用光纖取得了很好的作用。所有這些建議的修改、子建議的出現(xiàn)及新子建議的起草,都意味著光纖分類及指標(biāo)、測試方法有某些改進,或有重要的提升;都標(biāo)志著要求光纖質(zhì)量的提高或運用方向上的調(diào)整,是值得注意的光纖技術(shù)新動向。
1.3 新型光纖在不斷出現(xiàn)
為了適應(yīng)市場的需要,光纖的技術(shù)指標(biāo)在不斷改進,各種新型光纖在不斷涌現(xiàn),同時各大公司正加緊開發(fā)新品種。
(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖
主要是一些大有效面積、低色散維護的新型G.655光纖,其PMD值極低,可以使現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)的容量方便地升級至10~40Gbit/s,并便于在光纖上采用分布式拉曼效應(yīng)放大,使光信號的傳輸距離大大延長。如康寧公司推出的Pure Mode PM系列新型光纖利用了偏振傳輸和復(fù)合包層,用于10 Gbit/s以上的DWDM系統(tǒng)中,據(jù)稱很適合于拉曼放大器的開發(fā)與應(yīng)用。Alcatel cable推出的Teralight Ultra光纖,據(jù)介紹已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總?cè)萘?0.2 Tbit/s的記錄。還有一些公司開發(fā)負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標(biāo)的要求,并簡化了色散補償?shù)姆桨福陂L距離無再生的傳輸中表現(xiàn)出很好的性能,在海底光纜的長距離通信中效果也很好。
(2)用于城域網(wǎng)通信的新型低水峰光纖
城域網(wǎng)設(shè)計中需要考慮簡化設(shè)備和降低成本,還需要考慮非波分復(fù)用技術(shù)(CWDM)應(yīng)用的可能性。低水峰光纖在1360~1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統(tǒng)被極大地優(yōu)化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網(wǎng)的設(shè)計可能不僅要求光纖的水峰低,還要求光纖具有負色散值,一方面可以抵消光源光器件的正色散,另一方面可以組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標(biāo)準(zhǔn)光纖,利用它來做色散補償,從而避免復(fù)雜的色散補償設(shè)計,節(jié)約成本。如果將來在城域網(wǎng)光纖中采用拉曼放大技術(shù),這種網(wǎng)絡(luò)也將具有明顯的優(yōu)勢。但是畢竟城域網(wǎng)的規(guī)范還不是很成熟,所以城域網(wǎng)光纖的規(guī)格將會隨著城域網(wǎng)模式的變化而不斷變化。
(3)用于局域網(wǎng)的新型多模光纖
由于局域網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)的高速發(fā)展,大量的綜合布線系統(tǒng)也采用了多模光纖來代替數(shù)字電纜,因此多模光纖的市場份額會逐漸加大。之所以選用多模光纖,是因為局域網(wǎng)傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%~100%,但是它所配套的光器件可選用發(fā)光二極管,價格則比激光管便宜很多,而且多模光纖有較大的芯徑與數(shù)值孔徑,容易連接與耦合,相應(yīng)的連接器、耦合器等元器件價格也低得多。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標(biāo)準(zhǔn),但由于局域網(wǎng)發(fā)展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標(biāo)準(zhǔn)型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接相應(yīng)困難一些,雖然在部分歐洲國家和日本有一些應(yīng)用,但在北美及歐洲大多數(shù)國家很少采用。針對這些問題,目前有的公司已進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1