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1、1,G.657光纤光缆标准推进 及主要特性,2011年6月,辛向军,2,目录,1.相关定义： 2.光纤光缆相关标准： 3.目前常接触的光纤光缆及简单对比： 4.ITU-T G.657建议书： 5.国内相关标准：,3,相关定义介绍1：,1、衰减：光在光纤中传播时，平均光功率沿光纤长度方向呈指数规律减少。光纤中的传输光能衰减的起因是材料本身、制造缺陷、弯曲、接续等对光能的吸收和散射损耗。 2、色散：由于光纤中的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分来携带的，这些不同的频率成分和不同的模式成分的传输速度不同，从而引起色散。 3、偏振模色散（PMD）：光纤中的光传输可描述为完全是沿X轴振动和完全是沿Y
2、轴上的振动或一些光在两个轴上的振动，如下图。每个轴代表一个偏振“模”。两个偏振模的到达时间差称为偏振色散PMD。造成单模光纤中的PMD的内在原因是光纤的椭圆度和残余内应力。,4,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(FM
3、W)。 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。,5,相关定义介绍3：,6、光纤通信系统光波段划分 2002年5月ITU-T组织将光纤通信系统光波段划分为O、E、S、C、L、U共6个波段。,6,目录,1.相关定义： 2.光纤光缆相关标准： 3.目前常接触的光纤光缆及简单对比： 4.ITU-T G.657建议书： 5.国内相关标准：,7,光纤光缆相关标准：,一、光缆光纤的国际标准： 1、G.650 单模光纤相关参数的定义和测试方法 2、G.651 5
4、0/12m多模梯度光纤光缆的特性 3、G.652 单模光纤光缆的特性 4、G.653 色散位移单模光纤光缆的特性 5、G.654 截止波长位移单模光纤光缆的特性 6、G.655 非零色散位移单模光纤光缆的特性 7、G.656 用于宽带传输的非零色散位移光纤和光缆特性 8、G.657 接入网使用的弯曲损耗不敏感的单模光纤和光缆特性 9、IEC 60793-2-60-2008 C类内部互联单模光纤分规范 10、IEC 60793-2-50-2008 B类单模光纤分规范 二、光缆光纤的国内标准： 针对国际标准，国内关于光纤光缆及相关光器件制定了上百项相关标准，本次主要引用“YD/T 1954-200
5、9 接入网用弯曲损耗不敏感单模光纤特性”和“YD/T 1997-2009 接入网用蝶形引入光缆”等相关标准。,8,目录,1.相关定义： 2.光纤光缆相关标准： 3.目前常接触的光纤光缆及简单对比： 4.ITU-T G.657建议书： 5.国内相关标准：,9,目前常接触的光纤光缆及简单对比：,一、我们目前常接触的光纤光缆主要有G.652、G.655、G.657 ： 二、G.652光纤 ： G.652光纤:是指零色散波长在1310 nm窗口的单模光纤，又称色散未移位光纤或普通单模光纤，ITUT把这种光纤规范为G.652光纤。 G.652属于第一代单模光纤，是1310 nm波长性能最佳的单模光纤。当
6、工作波长在1310 nm时，光纤色散很小，色散系数D在03.5 ps/nmkm，但损耗较大，约为0.30.4 dB/km。此时，系统的传输距离主要受光纤衰减限制。 在1550 nm波段的损耗较小，约为0.190.25 dB/km，但色散较大，约为20 psnmkm。 G.652光纤光缆划分为A、B、C、D四类。这四类的划分主要根据对PMD 的要求和水峰（1383nm）处的衰减的要求不同。,10,目前常接触的光纤光缆及简单对比：,G.652 A/B与G652 C/D的主要区别是：G.652 C/D型光纤规定了1383nm波长的衰减特性，并且，该指标是经过氢老化试验的结果；G.652 C/D规定了
7、13101625nm整个波长范围的衰减特性；G.652 C/D规定的在1550nm的最大衰减系数比普通单模光纤的指标低0.05dB/km到0.1dB/km。而G.652 A/B型光纤对以上3项无具体要求。 起初G.652D型光纤比G.652B型光纤价格要高很多，随着光纤制造工艺的进步，G.652D型光纤和G.652B型光纤价格差距已很小，几乎可以忽略不计，而G.652D型光纤的可用带宽范围比G.652B型光纤更广，对指标控制比G.652B型更严格，所以目前国内主要选择的普通单模光纤为G.652D型。,11,目前常接触的光纤光缆及对比：,三、G.655光纤 ： G.655光纤：指非零色散位移光纤
8、，是在1550 nm窗口有合理的、较低的色散，能够降低四波混频和交叉相位调制等非线性影响，同时能够支持长距离传输，而尽量减少色散补偿网。 低色散斜率G，655光纤，在15301565 nm波长范围的色散值为2.66.0 ps/nmkm，在15651625 nm波长范围的色散值为4.08.6 ps/nmkm。,12,目前常接触的光纤光缆及对比：,四、G.652与G.655光纤性能对比： 1、光纤衰减： G.652光纤与G.655光纤在1550nm窗口的衰减基本一样。但在1310nm窗口， G.652光纤可用， G.655光纤不可用。 2、光纤色散： 对于在1550nm窗口，在不采用色散补偿，传输
9、同样速率且忽略非线性效应影响情况下， G.655光纤上无中继传输距离比在G.652光纤上传输距离大数倍。在1310nm窗口， G.652光纤零色散，非线性效应大，衰减较大，实际应用中限制了中继传输的距离，因此长距离的传输系统中一般用1550nm窗口，而在城域网传输中用1310nm窗口。在传输40Gbit/s以上系统上， G.652与G.655光纤均需要付出色散补偿代价，并且成本相差无几。 3、非线性效应：由于G.655光纤的截面积相对较小，因此在G.655光纤的非线性偶合系数比G.652光纤大的多。 4、其他人为因素：技术均已十分成熟，但G.655光纤一直比G.652光纤价格高50%100%。
10、 由于波分系统的高速率、多通道的应用，在2000年左右曾大量采用过G.655光纤。随着后期色散补偿技术的成熟，补偿成本的降低，同时考虑到其他非线性因素的影响，现在除满足原有系统需求和已有光缆的增补改造之外，基本不再采用G.655光纤，优先选用G.652D型光纤.,13,目前常接触的光纤光缆及对比：,五、G.657光纤 ： ITU-T标准，2006年12月，ITU-T第十五工作组通过了一个新的光纤标准，即G.657，称为“用于接入网的低弯曲损耗敏感单模光纤和光缆特性”。 G.657建议对光纤的抗弯曲性能给出了非常严格的规定，使光缆的安装更为便捷。 这个新标准比预计时间提前一年获得了通过，主要原因
11、是来自两方面的推动力：一方面，运营商期望能尽快在他们的网络引入FTTH；另一方面，光纤光缆产行业也起到了一定的推动作用。 下面将重点针对G.657光纤的相关特性做具体阐述。,14,目录,1.相关定义： 2.光纤光缆相关标准： 3.目前常接触的光纤光缆及简单对比： 4.ITU-T G.657建议书： 5.国内相关标准：,15,ITU-T G.657建议书：,ITU-T G.657 建议书的目标是提出能卓越地改进现有G.652 单模光纤和光缆的弯曲性能的建议，并支持这种最佳化。利用引入两类单模光纤来达到这一目标。一种是A类，它与G.652 单模光纤完全一致，并且也能用于网络的其他部分。另一种是B类
12、，它不必与G.652 一致，但是，在很小的弯曲半径能有小的微弯损耗值，主要打算用在建筑物内。 A 类光纤适用于O、E、S、C 和L 波段（即从1 260 到1 625 nm范围）。这一类光纤和要求是G.652.D光纤的子集，具有相同的传输和互连特性。主要改进是改善了弯曲损耗和紧凑空间的规范，都是为了改善连接性。 B 类光纤适用与在建筑物内传送信号相关的有限距离内使用，传输1310、1550 和1625 nm波长。这些光纤具有不同于G.652 光纤的接续和连接特性，但是弯曲半径可以取更小的值。,16,ITU-T G.657建议书：,G.657 A类属性,17,ITU-T G.657建议书：,G.
13、657 B类属性,18,ITU-T G.657建议书：,G.657光纤A类与B类的比较 ： 从总体上看，A类要求符合G.652D；B类不要求一定符合G.652标准。具体差别共有5个方面。 1）模场直径标称值范围不同 A类，标称值范围：8.69.5 m，与G.652要求相同； B类，标称值范围：6.39.5 m，下限超出G.652； 2）宏弯特性不同 B类更严格，参见表1. 增加了弯曲半径为7.5mm场合的指标； 对于弯曲半径为15、10mm场合的损耗更低。,19,ITU-T G.657建议书：,3）衰减系数不同 A类的与G.652D同，B类的与G.652D不同； B类不规定1383nm的指标，
14、不要求是低水峰光纤； B类在1310nm的衰减系数比A类大； B类规定了在1625nm的衰减系数指标； B类不规定13101625nm波长范围的衰减系数最大值。 可见，A类的衰减系数指标更严格，参见表2、表3。,20,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。,21,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.
15、6m提高到 G.657A的 0.5m； 模场直径公差范围由G.652D的0.7m提高到G.657A的0.4m； 宏弯损耗要求提高，弯曲半径从30mm减小到15mm、10mm，参见下表,22,ITU-T G.657建议书：,在ITU-TG.657 2009年修订版本中依然维持了A和B两个大类的整体结构。修订版本的产品分类中引进了三个弯曲等级的概念，弯曲等级按照最小弯曲半径进行区分：弯曲等级1对应最小弯曲半径为10mm的产品；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。同时，还将是否与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
16、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的对应关系。,23,ITU-T G.657建议书：,在2009年新标准建议版本中,G.657.A2是新增加的子类。G.657.A2完全满足2006年标准建议版本中的G.657.B，且同时要求与G.652光纤相互兼容，最小弯曲半径建议为7.5mm，模场直径范围为(8.6-9.5)0.4m，属于大模场弯曲不敏感单模光纤。G.657.B3也是新增加的子类，最小弯曲半径能够达到5mm，支持一些极端弯曲条件下的使用，不要求与G.652光纤相互兼容，模场直径范围为(6.3-9.5)0.4m。 针对新标准建议中四个子类，表2列出了关键的技术参数模场直径和弯曲附 加损耗的对比指标。在表2中，对于B大类光纤，由
