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通信网络中光纤的应用现状及发展趋势

2010-11-15 09:08
姚看江湖
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  2010年11月15日消息,目前,品种繁多的光纤层出不穷,不仅在光通信和光传感中占据着越来越重要的地位,而且在工业、电力、军事、航空航天、生物医学等方面也发挥着越来越重要的作用。随着3G网络的大规模建设、IPv6的试用和建设、“光进铜退”战略进一步实施,国内外对常规通信光纤的需求进一步高涨,光纤成为通信市场最为紧俏的商品之一。因此,我们需要改进工艺,降低光纤成本,使光纤到户可以尽快的在广大家庭中得到应用。

光纤通信技术中光纤应用的现状

普通单模光纤

  传统的普通单模光纤(G.652光纤)在1310nm波长窗口色散为0,但是损耗较大(0.35dB/km),在1550nm波长窗口损耗小(0.2dB/km),但是色散较大(20ps/nm•km)。为了利用光纤的1550nm长窗口的低损耗特性和成熟的光放大技术(EDFA),而又想具有低色散,可以对光纤的结构进行设计,从而使零色散波长产生位移,设计出了色散位移光纤,即G.653光纤。G.653光纤在1550nm波长窗口的低损耗和低色散特性非常适合光纤孤子通信的需要,在高速光纤孤子通信系统中得到了大量应用,但是它1550rim处的色散为零,在进行WDM时会产生严重的FWM效应,不适应波分复用系统的需要。

高强度耐弯单模光纤

  在光通信领域中,高强度耐弯单模光纤是企业最具竞争力的一种光纤,主要是因为在光纤网建设重点由骨干网向城域网、用户接入网发展,高强度耐弯单模光纤主导的全业务接入网正在成为光缆市场的主要拉动力,其中最具代表性的就是正在迅速发展的FTTH网络,高强度耐弯单模光纤特点就是光纤可以沿着建筑拐角施工,从而降低网络布线的成本。

无水峰光纤

  与传统的单模光纤相比,无水峰光纤具有下列优势:其一,在全部可用波长范围内比常规光纤增加了约一半,可复用的波长数大大增加,可实现超大容量传输;其二,可用波长范围大大扩展后,可以采用稀疏波分复用(CWDM)方案,使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的元件,使元器件特别是无源器件的成本大幅度下降;其三,1350~1450nm波长窗口的光纤色散仅为1550nm波长区的一半,容易实现高比特率长距离传输。

大有效面积光纤

  超高速系统的主要性能限制是色散和非线性。通常线性色散可以用色散补偿的方法来消除,而非线性的影响却不能用简单的线性补偿的方法来消除,光纤的有效面积是决定光纤非线性的主要因素。为了适应超大容量长距离密集波分复用系统的应用,大有效面积光纤已经问世。在c波段,由大有效面积光纤构成的以10Gbit/s为基础的高密集WDM系统信噪比较高,误码率较低,光放大器的间隔较长,因而得到了广泛的应用。

宽带光传输用非零色散光纤

  宽带非零色散平坦光纤以G.656光纤为例,其特点是在工作波长范围内色散应大于所要求的非零值,有效面积合适,色散斜率基本为零。因此,应用G.656光纤既可显著降低系统的色散补偿成本,又可进一步发掘石英玻璃光纤潜在的巨大带宽。使用G.656光纤时,可保证通道间隔100GHz、40 Gbit/s系统至少传输400 km。

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