1 前言
G.652光纖是最早使用的單模光纖類型,也目前通信網(wǎng)中使用量最大的光纖。無論是長途網(wǎng)、本地網(wǎng)還是接入網(wǎng),G.652光纖都是絕對的主角,其總體使用量的占比超過95%。
G.652光纖分為a、b、c、d四個子類,那么,各個子類之間有什么區(qū)別呢?這得從光纖的衰耗特性和光纖的PMD(偏振模色散)系數(shù)說起。
2 光纖的衰耗特性
常規(guī)單模光纖的衰耗系數(shù)是隨波長變化的,如下圖所示。由于光纖材料中氫氧根離子的影響,導(dǎo)致光纖在1383nm波長處的衰耗比較大,在圖中會顯示一個波峰,通常被稱為“水峰”。所以,通信系統(tǒng)一般會避開1383nm波長這個區(qū)域。
常規(guī)單模光纖中從1260nm~1675nm(除去1380nm區(qū)域)波長范圍都具備良好的衰耗特性,因此,ITU-T把單模光纖通信系統(tǒng)劃分為O、E、S、C、L、U幾個光波段,各波段的波長范圍見下圖。
在以上幾個波段中,除了E波段,其它幾個波段都可以用于通信。這本來沒什么,但還是有個叫朗訊的公司看不下去了,他們在1998年愣是發(fā)明了一種光纖,這種光纖在E波段的衰耗曲線是平坦的,如下圖所示。這種光纖在O、E、S、C、L、U光波段都可以用于通信,所以,這種光纖也被稱為全波光纖,或低水峰光纖。
3 光纖的PMD系數(shù)
光纖是通過拉絲塔拉出來的,就像拉面一樣,光纖的截面不是完全規(guī)則的圓形,這就導(dǎo)致光信號在單模光纖中傳輸時,基模所含有的兩個相互垂直的偏振模會以不同的速率傳播,從而到達光纖另一端時就存在一個時間差,這就是偏振模色散,簡稱PMD,如下圖所示。光纖單位長度上的時間差就稱為PMD系數(shù)。
當(dāng)通信速率較低時,PMD還不足以影響系統(tǒng)傳輸。隨著傳輸速率的提升,PMD則成為影響傳輸距離的重要因素。PMD系數(shù)、傳輸速率和傳輸距離的關(guān)系見下表。
顯然,光纖的PMD系數(shù)越小越好,當(dāng)前國標(biāo)中PMD系數(shù)建議不超過0.2ps/√km,實際光纖產(chǎn)品的PMD系數(shù)一般不超過0.1ps/√km。
4 G.652光纖的分類
G.652的各個子類主要從光纖的衰耗特性和PMD參數(shù)兩個維度來區(qū)分的,如下表所示。
5 G.652光纖的應(yīng)用
PMD系數(shù)較大的光纖類型顯示不能滿足速率越來越高的傳輸需求,所以,隨著光纖制造工藝的提升,G.652A和G.652C也就逐漸被市場淘汰了。
當(dāng)前市場對G.652B和G.652D光纖均有需求,由于G.652D和G.652B光纖價格相差無幾,所以,G.652B光纖的銷售占比很低(不足G.652光纖總銷量的5%)。
雖然G.652D光纖是全波光纖,但光通信好像本沒太多必要用那么多波段。例如,當(dāng)前的DWDM主要在C波段開80波,多少年來,也沒有用到S和L波段;而且,受光纖非線性效應(yīng)的限制,波分系統(tǒng)中所能承載的波道數(shù)是有限的,面向DWDM的應(yīng)用,全波光纖完全沒有必要性。
為了配合全波光纖的使用,ITU-T在2002年發(fā)布了CWDM標(biāo)準(zhǔn),將單模光纖的全波段劃分成18個波長,每個波長的波道間隔為20nm,如下圖所示。
(圖片來源自公眾號:本地承載網(wǎng)技術(shù)支撐)
但由于CWDM與DWDM相比并沒有什么優(yōu)越性,所以,在G.652D光纖和CWDM的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后近20年,E波段也鮮有實際應(yīng)用。直到近兩年,隨著采用CWDM技術(shù)的無源波分在C-RAN(集中式無線接入網(wǎng))承載中的廣泛使用,G.652D光纖的優(yōu)勢才有了充分體現(xiàn)。
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