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1、光纤的研究现状及发展趋势 1 光器件技术与光纤技术的研究和发展 EDFA的发明 DWDM的出现 高速激光器的出现 上述技术的应用导致光纤中高密度光能量 诱发非线性效应 影响传输质量 光纤技术的新突破 光通信技术发展 满足大容量 长距离 高速率要求 2 ITU T有关光纤方面的标准 G 650 单模光纤相关参数的定义和试验方法 G 651 50 125 m多模渐变型折射率光纤光缆 特性 G 652 单模光纤光缆特性 G 653 色散位移单模光纤光缆特性 G 654 截止波长位移型单模光纤光缆特性 G 655 非零色散位移单模光纤光缆特性 Date3 在G 652基础上 降低1383nm水峰 使S
2、波段用于传输 在G 655基础上 能得到不同色散 色散斜率及有效面 积组合 满足不同的传输系统 单模光纤发展方向 4 标准内容划分更加准确 光纤几何参数的容差变小 G 652光纤分成了三个子类 对光纤光缆的PMD作了明确规定 新增了DGD的要求 非线性系数的研究 对扩展波段光纤的研究 G 652光纤标准的演进及未耒走向 5 原标准的目录内容 光纤特性 工厂长度指标 基本光缆段指标 修改后标准的目录内容 光纤属性 光缆属性 链路属性 标准内容划分更加准确 6 色散的纵向均匀性 光纤在某一波长上的局部色散值降 到一个很小值 且这一波长又接近 WDM系统中的工作波长 此时将诱发 四波混频 影响传输质
3、量 该慨念正处于研究之中 光纤属性中提出的新概念 7 传输系统的需求 光纤接头对光纤MFD容差和纤芯 同心度偏差的依赖 PMD指标依赖于纤芯不园度 客观的可能性 光纤制造技术的提高 光纤几何参数的容差变小 8 G 652光纤几何属性参数 原标标准新标标准 MFD 波长长 nm 13101310 标标称值值范围围 m 8 6 9 58 6 9 5 容差 10 0 7 m 包层层直径标值值标值值 m 125 0125 0 容差 m 2 1 芯同度偏差最大值值10 8 包层层不园度最大值值2 0 2 0 9 为适应于不同的传输系统 新标准将 G 652光纤分成以下三个子类 G 652A G 652B
4、 G 652C 其应用范围是 G 652光纤分成了三个子类 10 三个子类光纤的应用范围 G 652A 主要用于 G 957接口标准的SDH传 输系统和G 691带光放大单通道的STM 16SDH传输系统 G 652B主要用于 G 957接口标准的SDH传 输系统和G 691带光放大单通道SDH传输系 统及 G 692带光放大STM 64SDH的WDM传输 系统 Date11 三个子类光纤的应用范围 G 652C 波长段扩展的非色散位移单模 光纤 又称为低水峰光纤 除了与 G 652B光纤的适用范围相同之外 这类 光纤允许G 957接口标准的传输系统使 用在1360nm 1530nm之间的扩展
5、波段 Date12 G 652A G 652B G 652C主要技术指标 1 Date13 G 652A G 652B G 652C主要技术指标 2 Date14 G 652A G 652B G 652C主要技术指标 3 Date15 典型的朗讯G 652C光纤衰耗曲线 Date16 G 652A G 652B G 652C主要技术指标 4 Date17 G 652B与G 652A的不同之处 1 提出了L波段16XXnm处的衰减指标 2 因为传输速提高到STM 64 所以对光缆的 PMD指标提出要求 G 652C与G 652A G 652B的不同之处 1 除L波段16XXnm处的衰减指标外 对
6、 1383nm 1480nm波段中的某一波长处的哀减将作 要求 三个子类光纤的差异 18 非所有子类都要求PMD指标 若有要求 而不是单根光纤数据的 基础上加以规定 而是成缆后光纤的 PMD应在统计的基础上 而且与链路 的PMD相关联 对光纤光缆的PMD的规定 19 PMD的指标说明 PMDQ 光缆缆光纤链纤链 路的PMD值值 是 M 为为20 盘盘光缆缆段连连接的链链路的 PMD统计值统计值 的上限值值 上限值值的数 量不能超过过某一规规定的概率Q 为为 0 01 Date20 DGD 偏差群时延 是某一特定时 间和波长条件下 两个极化模到达时 间的差异 DGDmax 最大偏差群时延 是考虑
7、 系统设计时 能被利用的最大能力的 DGD值 新增了DGD的要求 21 DGD与PMD的关系 DGD是PMD在某一特定时间和波长对 链路上系统的损伤 其损伤大小决 定于这一特定时间和波长的群时延 大小 且与链路长度平方根成正比 DGD与PMD的关系 DGD ps PMD ps km L km L 链路长度 km Date22 对G 652光纤标准增加非线性系数的内 容 是否意味下一步有可能将G 652光 纤用于高速传输系统 色散与非线系数n2 Aeff相互作用 影 响传输系统 非线性测试方法仍处于研究之中 非线性系数的研究 23 G 652C光纤的制造 剌激了该窗口传瑜设 备的研发 哀减常数规
8、定中有一个末知波长yyyy此波 长可由卖买双方自行商定 1383nm yyyy 1480nm G 652C光纤可用于企业 专用 网和城域网 氢损试捡方法尚未确立 水峰窗口的长期 稳定性及光纤的系统验证结果均不明 建议 目前采用该光纤持审慎的态度 对扩展波段光纤的研究 24 G 655光纤是当前光纤研究大热点 G 655光纤有许多变数 随着通信技术的 发展和演进 这些变数还会有些调整 在G 655基础上 能得到不同色散 色散 斜率及有效面积组合 满足不同的传输系统 G 655光纤标准的演进及未耒走向 25 标准内容划分更加准确 同G 652 光纤几何参数的容差变小 同G 652 对光纤光缆PMD
9、的规定 同G 652 DGD的要求 非线性的研究 同G 652 G 655光纤分成了个二子类 光纤的色散系数作了重大改变 增添了用于系统设计的数值 G 655光纤标准的演进及未耒走向 26 G 655A 主要用于G 691接口标准的带光放大的单 通道SDH和多 通道间隔不小于200GHz的 STM 64的 G 692接口标准的带光放大的 WDM传输系统 最大入纤光功率被限制 PMD不作限定 G 655光纤分成了个二子类 27 G 655光纤分成了个二子类 G 655B 主要用于通道间隔不大于 00GHz的G 692 接口标准的DWDM传输系统 对PMD的要求是使STM 64系统传输至少 400
10、公里 Date28 G 655A和G 655B主要技术指标 1 Date29 G 655A和G 655B主要技术指标 2 Date30 G 655A和G 655B主要技术指标 3 Date31 色散系数的上限从原来的6 0ps nm km改 为10ps nm km 色散系数的波长范围 1530nm 1565nm 规定了Dmax Dmin 5 0ps nm km 意 味着色散范围放宽 但不允许色散斜率范围 的放宽 光纤的色散系数作了重大改变 32 G 655光纤用于系统设计的数值 增添了用于系统设计的数值 衰减系数 波长长区域典型链链路值值 1535nm 1565nm0 28dB km 1565
11、nm 16xxnm0 35dB km DGD 参考链链路长长度400km 典型光缆缆段最大值值10km DGD最大值值25ps 最大概率6 5 10 8 33 波长范围 min 1530nm max 1565nm 典型的色散实施方案的例子 例子DminDmax符号 色散典型值值 1550nm 色散斜率典型 值值 1550nm A1 35 8 3 70 070 B2 06 0 4 20 085 C2 66 0 4 40 045 D5 010 0 8 00 058 E1 06 0 2 30 065 34 G 653和G 654的主要技术指标 1 Date35 G 653和G 654的主要技术指标
12、2 Date36 G 653和G 654的主要技术指标 3 Date37 确定了测量PMD的基准试验方法 RTM 和替代试验方法 ATM 规定了 斯托克斯参数测定法 Stokes parameter evaluation technique 为测量单模光纤PMD的基准试验方法 偏振态 SOP 法 为测量单模光纤PMD的第一替 代试验方法 干涉 IF 法 为测量单模光纤PMD的第二替代试 验方法 固定分析器 FA 法 又称波长扫描法 为测量单 模光纤PMD的第三替代试验方法 G 650主要修改内容 1 Date38 对模场直径的测量 增加了 双向后向散射之 差法 作为第三替代试验方法 增加了附录
13、4 根据后向散射技术测量色散不 均匀性的试验方法 该方法能分别估算波导 色散和材料色散的不均匀性 还能用于测量模 场直径 增加了附录5 测量有效面积Aeff的试验方法 规定了远场扫描法 FFS 可变孔径法 VA 近场扫描法 NFS 三种测量方法 G 650主要修改内容 2 Date39 国际电工委员会 IEC 标准 IEC 60793 1 1 1995 光纤 第1部分总规范 总则 IEC 60793 1 2 1995 光纤 第1部分总规范 尺寸参数试 验方法 IEC 60793 1 3 1995 光纤 第1部分总规范 机械性能试 验方法 IEC 60793 1 4 1995 光纤 第1部分总规
14、范 传输特性和 光学特性试验方法 IEC 60793 1 5 1995 光纤 第1部分总规范 环境性能试 验方法 IEC 60793 2 1998 光纤 第2部分 产品规范 IEC 60793 2 A2 Ed4 2000 修订件 注 IEC 60793 1 和IEC 60793 2在修订中 Date40 光纤 第2部分 产品规范 IEC 60793 2 1998 IEC 60793 2 A2 Ed4 2000 B类单模光纤的类型 B1 1 非色散位移单模光纤 B1 2 截止波长位移单模光纤 B1 3 波长段扩展的非色散位移单模光纤 B2 色散位移单模光纤 B4 非零色散位移单模光纤 新增 注
15、取消了B3类 色散平坦 光纤 Date41 光纤 第2部分 产品规范 IEC 60793 2 1998 IEC 60793 2 A2 Ed4 2000 A1类多模光纤的类型 A1a 50 125 m 多模梯度光纤 A1b 62 5 125 m多模梯度光纤 A1d 100 140 m多模梯度光纤 注 取消了A1c 85 125 m 类光纤 Date42 国际电工委员会 IEC 标准 A1a A1b和A1d类三种光纤尺寸参数范围 Date43 国际电工委员会 IEC 标准 A1a A1b A1d类光纤机械性能范围 Date44 国际电工委员会 IEC 标准 A1a A1b和A1d类三种光纤传输参数
16、的范围 注 A1a A1b的衰减及带宽作了修改 Date45 A类MM光纤中 对A1a 50 125 m 型和 A1b 62 5 125 m 型两种光纤的传输参数 衰 减和带宽 做了修改 下一代50 125 m的MM光纤标准正被IEC研 究中 新的光纤将提高了850nm的带宽 应 用低价格的850nm激光器 VCSEL 足以支 持Gb s以太网的发展 10Gb s传输300m的 距离 国际电工委员会 IEC 标准 A1a A1b和A1d类三种光纤传输参数的范围 Date46 国际电工委员会 IEC 标准 A1类光纤所支持的一些国际标准和其它推荐的应用概览 Date47 国际电工委员会 IEC 标准 A1a和A1b类多模光纤商用的带宽指标概览 Date48 国家标准 GB GB T 15972 1 1998 光纤总规范 第1部分 总则 GB T 15972 2 1998 光纤总规范 第2部分 尺寸参 数试验方法 GB T 15972 3 1998 光纤总规范 第3部分 机械性 能试验方法 GB T 15972 4 1998 光纤总规范 第4部分 传输特 性和光学特性试验方法 GB T 1
