大保实非零色散位移单模光纤G655

一种新型光纤——G．655光纤张成良摘要:首先介绍了当前国家骨干网上应用的G．652光纤及其在传输10Gb／s系统时出现的色散受限，然后讨论几种G．655光纤及其特点。

最后在认真分析G．652和G．655光纤优缺点的基础上，提出我国新建光纤网应尽快全面转向G．655光纤。

关键词:光纤 TDM WDM 色散当前，光通信网络已成为现代通信网的基础平台，因而要求我们敷设的光纤必须能够满足起高速系统的传输。

从80年代开始，光纤通信逐步从短波长区向长波长区、从多模光纤向单模光纤转移和发展，在国家省际光缆骨干网和省内干线网上几乎100％地采用了单模光纤，多模光纤已被局限在一些速率不太高的局域网中使用。

单模光纤具有内部损耗低、带宽大、易于升级扩容和成本低的优点。

从80年代末起，我国在国家干线网上敷设的都是常规单模光纤，由于ITU－T关于该光纤的建议号为G．652，在我国普遍被称作G.652光纤，又称色散未移位光纤或普通光纤。

但是近年来，随着光缆传输速率的提高，特别是商用化TDM 10Gb／s系统的出现，在G．652光纤上传送时出现了严重的色散受限；另一方面WDM 系统正在以超出人们想象的速度发展着。

如何设计一种新光纤——既能承载TDM10Gb／s系统，又能承载多通路的WDM系统，成了人们关注的焦点。

1994年人们又推出了新一代的G．655光纤，1997年，康宁公司又在G．655的基础上推出了大有效面积非零色散位移LEAF光纤。

1 G．652光纤的色散受限G．652光纤是1310nm波长性能最佳的单模光纤，它同时具有1550nm和1310nm两个窗口。

零色散点位于1310nm窗口，而最小衰减窗口位于1550nm窗口。

多数国际商用光纤在这两个窗口的典型数值为：1310nm窗口的衰减在0.3～0.4dB／km，色散系数在0～3.5ps/nm．km。

1550nm窗口的衰减在0.19～0.25dB／km，色散系数在15～20ps／nm.km。

常用单模光纤的特性和应用常用单模光纤的特性和应用一、前言光纤是光信号的物理传输媒质，其特性直接影响光纤传输系统的带宽和传输距离，目前已开发出不同特性的光纤以适应不同的应用，常用的光纤种类有常规单模光纤G.652色散位移光纤G.653、截止波长位移单模光纤G.654、非零色散位移光纤G.655和适用于宽带传送的非零色散位移光纤G.656，前三种光纤的低损耗区都在1550nm波长附近，G.656光纤将非零色散位移光纤使用的波长范围延伸到了1460～1625nm波段。

我国光纤标准等同采用了IEC(国际电工委员会)的分类编号方法，但人们有时也按ITU-T(国际电信联盟电信标准化部)建议的编号称呼相应的光纤，例如G. 652光纤、G. 655光纤。

玻璃芯 / 玻璃包层单模光纤的分类如表1所示。

目前在全球通信网络中最常用的单模光纤是:G.652,G.655和G.656光纤。

表 1. 单模光纤的分类二、各种光纤的应用特性2.1、G.652单模光纤特性与应用ITU-TG.652新建议将G.652光纤分为A,B,C三个子类，如表1所示，A,B子类和C子类光纤分别与B1.1类和B1.3类光纤相对应。

A子类光纤适用于最高可达STM-16(2. 5 Gb/s)传输系统。

B子类光纤适用于最高可达STM-64 (10 Gb/s)传输系统，对于1550 nm波长区域的高速率传输通常需要波长色散调节。

C子类光纤适用于最高可达STM-64(10 Gb/s)传输系统，对于1550 nm波长区域的高速率传输通常也需波长色散调节。

该子类光纤的主要特点是可将ITU-TG .95 7建议的SDH传输扩展到1360--1530 nm波段，在此波段内，波长色散会对最大线路长度有所限制或需要进行调节。

表2 G.652单模光纤特性①上限波长尚未完全确定，且xx≤25 nm。

②如果对一种特定结构的光缆已经过验证.制造厂家可以在满足光缆PMD Q基本要求的情况下，对未成缆光纤选择规定最大的偏振模色散系数。

G.652G.652光纤是目前已广泛使用的单模光纤，称为1310nm性能最佳的单模光纤，又称为色散未移位的光纤。

按纤芯折射率剖面，又可分为匹配包层光纤和下陷包层光纤两类，两者的性能十分相近，前者制造简单，但在1550nm波长区的宏弯损耗和微弯损耗稍大；而后者连接损耗稍大。

主要指标:[1]1、衰减：ITU-T G.652建议规定光纤在1310nm窗口和1550nm窗口的衰减常数应分别小于0.5dB/km和0.4dB/km。

1310窗口目前一般在0.3~0.4dB/km，典型值0.35dB/km；1550窗口目前一般在0.17~0.25dB/km，典型值0.20dB/km。

2、色散：零色散波长的允许范围是1300~1324nm。

在1550nm窗口的色散系数是正的。

在波长1550nm处，色散系数D的典型值是17ps/(nm²km)，最大值一般不超过20ps/(nm²km)。

3、PMD：ITU-T 建议规定，G.652光纤的PMD系数小于0.5ps/(km)^1/2，即400km 光纤的PMD是10ps。

但是，早期铺设的光纤由于受当时的工艺条件限制，PMD 系数有可能较大。

4、模场直径：1310nm处的模场直径是8.6~9.5μm，最大偏差不能超过±10%。

在1550nm处，ITU-T 建议没有规定模场直径，但一般大于0.3μm。

主要特性：G.652单模光纤特性光学特性典型衰减，@1310nm≤0.34 dB/km典型衰减，@1550nm≤0.20 dB/km零色散波长1300-1324nm零色散斜率≤0.092ps/（nm²km）模场直径（MFD） @1310nm9.2±0.4μm偏振模色散（PMD）单根光纤最大值≤0.2ps/√km链路最大值≤0.12ps/√km截止波长λcc≤1260nm有效群折射率（Neff） @1310nm1.4675有效群折射率（Neff） @1550nm1.4680宏弯损耗（60mm直径，100圈）@1550nm≤0.1dB背向散射特性（在1310nm和1550nm处）衰减局部不连续点≤0.05dB衰减均匀性≤0.05dB背向散射衰减系数差异（双向测量）≤0.05dB/km几何特性包层直径125±1μm包层不圆度≤1%芯层/包层同心度误差≤0.5μm涂覆层直径(未着色)245±5μm包层/涂覆层同心度误差≤12.0μm光纤翘曲半径≥4m交货长度（公里/盘）24.7km；25.2km机械性能筛选应力最小值0.69Gpa(100kpsi)涂层剥离力（典型值）1.4N动态疲劳参数Nd≥20环境特性（在1310nm和1550nm）温度特性（-60°C ~+85°C）≤0.05dB/km热老化特性（85°C±2°C，30天）≤0.05dB/km浸水性能（23°C±2°C，30天）≤0.05dB/km湿热性能（85°C±2°C， RH85%，30天）≤0.05dB/kmG.653色散位移光纤针对衰减和零色散不在同一工作波长上的特点，20世纪80年代中期，人们开发成功了一种把零色散波长从 1.3μm移到 1.55μm的色散位移光纤（DSF，Dispersion－ShiftedFiber）。

G.652与G.655光纤在未来传输网上的应用G.652与G.655光纤在未来传输网上的应用目前用于传输网建设的主要光纤只有三种，即G.652常规单模光纤、G. 653色散位移单模光纤和G.655非零色散位移光纤。

而其中的G.65 3光纤除了在日本等国家的干线网上有应用之外，因其在开通WDM系统时会引起FWM等非线性效应，要开通WDM系统只有采取不等距波长间隔、减小入纤光功率等以牺牲系统性能为代价，在我国的干线网上几乎没有应用，虽然这类光纤在开通TDM高速率系统方面有优点，但在基于WDM系统的全光网的发展过程中，该类光纤并不具有优势，也不建议使用。

这样，真正可以用于骨干网乃至城域等应用的光纤只有G.652和G.655光纤两种，虽然在G.655光纤中又有多类产品，但目前对于这两种光纤在未来传输网中的应用又存在着许多不同看法。

通常G.652单模光纤在C波段1530～15 65nm和L波段1565～1625nm的色散较大，一般为17～22ps／nm·km。

在开通高速率系统如10Gb/s和40Gb/s及基于单通路高速率的WDM系统时，可采用色散补偿光纤来进行色散补偿，色散补偿光纤DCF具有负色散斜率，可补偿长距离传输引起的色散，使整个线路上1 550nm处的色散大大减小，使G.652光纤既可满足单通道10Gb／s、40Gb/s的TDM信号，又可满足DWDM的传输要求。

但DCF同时引入较大的衰减，因此它常与光放大器一起工作，置于EDFA两级放大之间，这样才不会占用线路上的功率余度。

DWDM波长范围越宽，补偿困难越大，当位于频段中心的波长补偿好时，频段低端的波长过补偿，高端的波长则欠补偿，目前一些设备厂商正在研制色散斜率补偿，这种补偿方式就会使得一定波长范围内的光信号都得到均匀的补偿，对于多通路的WDM系统有很大好处。

G.655光纤的基本设计思想是在1550nm窗口工作波长区具有合理的较低的色散，足以支持10Gb/s的长距离传输而无需色散补偿，从而节省了色散补偿器及其附加光放大器的成本：同时，其色散值又保持非零特性，具有一起码的最小数值，足以抑制非线性影响，适宜开通具有足够多波长的WDM系统。

非色散位移单模光纤太阳电缆
非色散位移单模光纤（G652D）适用于1260～1625nm全波段的传输系统，优化了1260-1625nm全波段的衰减和色散特性的同时提高了L 波段（1565～1625nm）的抗宏弯性能，满足在单根光纤上多信道传输高速率业务的需求。

它适用于各类光缆结构，包括带状光缆、松套层绞式光缆、骨架式光缆、中心束管式光缆和紧套光缆等。

至于太阳电缆，我暂时无法提供关于它的非色散位移单模光纤信息。

太阳电缆一般指厦门太阳电缆股份有限公司，创建于1936年，是中国从事电线电缆生产历史最为悠久的中华老字号知名企业。

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关于G.651、G.652、G。

653、G。

654、G.655的提出回顾历史，1975年第一个实用的光纤通信系统是市内电话的中继系统,当时的速率是45Mb/s,使用的是多模光纤,波长是在850nm的短波长窗口，衰减比较大。

不久，人们发现在1300nm长波长窗口光纤具有比850nm的短波长窗口更低的损耗,而且1300nm的长波长器件也成功的研制出来，于是光纤通信系统迅速扩展到长途电话，应用范围迅速扩大.这时，为了使不同的设备生产厂家与不同的光纤生产厂家能够很好的配套，要求对所使用的光纤进行标准化。

这就是ITU —T关于光纤的第一个标准—G.651多模光纤。

随着传输距离进一步延伸和传输速率的提高，多模光纤已经不能满足系统要求。

几乎与单模激光器研制成功的同时,单模光纤也应运而生。

由于光纤的1550nm窗口的衰减比1310nm窗口更低，所以更高速率、长距离的系统逐步采用1550nm窗口.这种能够在1310nm和1550nm两个窗口都有较低损耗的单模光纤被命名为G。

652光纤，目前这种光纤仍然占据着市场的主流。

从限制系统性能的主导因素来说,2.5Gb/s以下的系统主要受衰减限制，而10Gb/s及以上速率的系统主要受色散限制。

为了降低衰减，10Gb/s以上速率的系统应工作在1550nm窗口，但G。

652光纤在该窗口的色散太大，达到了18~20ps/nm。

km，传输距离被限制在70~80km之间.为了使光纤在1550nm窗口的衰减小而且色散也小，人们研制出了一种新结构光纤，它被称为G.653色散位移光纤。

这种光纤是在G。

652光纤的基础上,将零色散点1310nm窗口移动到1550nm窗口.这种光纤在日本获得了大量应用。

但是不久，随着DWDM系统的出现及EDFA在DWDM系统中的应用，人们发现：进入光纤的功率有了很大的提高，使得光纤产生了非线性效应。

G.653光纤在1550nm窗口的色散太小，使得采用G.653光纤的DWDM系统会产生严重的四波混频效应,如果使用G.652光纤，它在1550nm窗口具有较大的色散，足以抑制四波混频效应，但因色散太大，也很不利。

◆常规单模G.652光纤◆光学特性衰减≤ 0.36dB/km (@ 1310nm)≤ 0.22dB/km (@ 1550nm)色散，绝对值≤ 3.5ps/km.nm(@ 1288-1339nm)≤ 18.0ps/km.nm(@ 1550nm) 零色散波长1300 - 1324零色散斜率≤ 0.092ps/km.nm2光缆截止波长(λCC)≤ 1260nm偏振模色散(PMD) ≤ 0.5ps/◆几何特性模场直径(MFD) 9.3 ± 0.5 μm(@ 1310nm)包层直径125 ± 1 μm模场/包层同心度误差≤ 0.6μm包层不圆度≤2%涂层直径245±10μm◆机械特性筛选应变( 持续1秒) 1%(100 kpsi)弯曲附加衰减(Φ75mm轴100圈)≤0.1dB(@1550nm)动态疲劳参数≥20◆环境特性耐温附加衰减(-60~+85℃) ≤0.05dB/km(@1310nm &1550nm)◆非零色散位移单模G.655 光纤◆光学特性衰减A≤ 0.22dB/km (@B≤ 0.25dB/km (@ 1550nm)色散 2.0≤︱D(λ)︱≤6.0ps/km.nm(@1530~1565)光缆截止波长(λcc) ≤1470nm偏振模色散(PMD) ≤0.5PS/◆几何特性模场直径(MFD) 9.5 ± 0.5 μm(@ 1550nm)色层直径125 ± 1 μm模场/包层同心度误差≤ 0.6μm包层不圆度≤2%涂层直径245±10μm◆机械特性筛选应变( 持续1秒) 1%(100 kpsi)弯曲附加衰减(Φ75mm轴100圈)≤0.1dB(@1550nm)动态疲劳参数≥20◆环境特性耐温附加衰减(-60~+85℃) ≤0.05dB/km(@1310nm &1550nm) 摘自“西古光纤光缆有限公司”网页，转载注明，谢绝商业用途。