7/21/2021,光纖在線訊,6月23~25日,在CFCF2021光連接大會上,華為2012實驗室玻璃Lab光纖首席技術(shù)專家童朝陽發(fā)表《光纖連接技術(shù)趨勢展望》的主題報告,分享了光纖連接器技術(shù)、光通信系統(tǒng)的訴求以及面臨的挑戰(zhàn)與展望。
童朝陽呼吁,要實現(xiàn)光連接新技術(shù)的提升需要實現(xiàn)整體產(chǎn)業(yè)鏈的提升,需要業(yè)界重視提升光纖連接器材料、工藝、結(jié)構(gòu),進一步提升品質(zhì)并強化可靠性。
一、光纖連接技術(shù)
光纖連接器最基本的定義,就是把光纖兩邊成端,實現(xiàn)快速的連接,熔接也好、冷接也好,可以實現(xiàn)反復(fù)的連接。它主要的功能是實現(xiàn)光纖或者光器件、子系統(tǒng)之間形成完整的聯(lián)通,以最低的損耗和最高的可靠性連接起來。
常見的光纖連接器分為單芯、多芯連接器,也可以按照光纖類型,反復(fù)插拔否,單體容纖數(shù)量,端面接觸否等分類方式非常多。
光纖連接器性能的關(guān)鍵參數(shù)包括IL插損、RL回?fù)p、IL重復(fù)性、插拔壽命、可靠性等。業(yè)界典型的參數(shù)是實面IL重復(fù)性<0.2dB,陶瓷類的插拔壽命大于300次,可靠性超過15年,但實際上現(xiàn)在不少連接器達不到。
光學(xué)性能參數(shù)的影響因素包括對接偏差,光纖差異,2D完整性,3D幾何,還有外結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造公差。對于非物理接觸的光纖連接器可能要進行鍍膜,其光纖膜的特性、附著力、強壯度、抗凝度的特性非常關(guān)鍵。
二、光纖連接在光通信中的地位及光纖通信系統(tǒng)的要求
光通信到了什么地位?上天入海,遍布干線城域和接入網(wǎng),包括光纖接入網(wǎng)和無線接入回傳,都是用的光連接,它是支撐光網(wǎng)絡(luò)健康、可靠運營非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)之一。
光纖連接器看似簡單,作用不簡單,連接著光鏈路每個節(jié)點,是支撐光網(wǎng)絡(luò)健康、可靠運行的關(guān)鍵基石之一。光纖連接器的品質(zhì)和可靠性,極其重要。!
光通信系統(tǒng)對光纖連接技術(shù)的特性訴求:
1、光通信需要跨大容量,追求光纖單位面積端面的帶寬,這就要求光纖連實現(xiàn)低IL、高RL及穩(wěn)定性,防塵能力,P&P結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2、我們需要實現(xiàn)大跨距、低時延。則需要低IL高RL及穩(wěn)定性,防塵能力等。對于時延敏感的應(yīng)用,可靠性、低時延是非常重的訴求。
3、同時需要安裝/維護變得更便捷,網(wǎng)絡(luò)健康實時監(jiān)測及預(yù)測,并具備可擴展性,所以還需要連接更智能化。
所以我們需要關(guān)注低插損。對器件來講,這是非常重要的參數(shù),對有些場景來講可能是致命的。高回?fù)p以及參數(shù)、耐高功率的問題性。隨著新一代的放大系統(tǒng)出現(xiàn),它需要提升功率,耐高功率是對光纖連接必然的特性訴求,包括防塵能力、前后向兼容性、連接智能化等。對結(jié)構(gòu)設(shè)計即插即用,不需要做太多的動作,這也是提升效能。
三、光纖連接技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與展望
1、基于SMF技術(shù)演進路徑對光纖連接器帶來的挑戰(zhàn)。
首先是波段擴展:目前光纖的低損耗技術(shù)發(fā)展非常好,通信里用得最多是C波段,或者是獨立的L波段,實際上光纖足夠熔很多波段。目前C+L波段是下一步演進的自然方向。演進之后的光纖損耗降低,功率提高,但是必須保證端面的潔凈度等一些列問題,畢竟光纖連接器需要高功率。為此,我們需要考慮,連接器的耐高功率,防塵(防、潔、容)組合式能力。
第二是高密度容纖。實現(xiàn)從12芯到24芯,36芯更高密度容纖的演進路線,但高密度容纖帶來兩個問題:1是為保持PC、彈簧力增加,造成損耗劣化,預(yù)偏置等新問題,需要考慮不依賴增加彈簧力,實現(xiàn)低損高密的新型光連接對接方式。
2、新光纖的發(fā)展帶給光纖連接技術(shù)的新挑戰(zhàn)
光纖本身已經(jīng)不再依賴于標(biāo)準(zhǔn)單模光纖,光纖要技術(shù)換軌。比新型多核光纖,這個對光連接技術(shù)、連接器、扇入扇出提出新挑戰(zhàn),新型光纖MCF多核光纖,對光纖連接技術(shù)(對接、FIFO)提出的新挑戰(zhàn):IL、CT-> 新連接機構(gòu)、新耦合方式。
其他新型光纖:如HCF、FMF、OAM的逐步發(fā)展,同樣對光纖連接技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn),需要考慮新的連接結(jié)構(gòu)、新耦合方式!
最后,童總呼吁,要實現(xiàn)光連接新技術(shù)的提升需要實現(xiàn)整體產(chǎn)業(yè)鏈的提升,包括底層材料、核心工藝、裝備、制備、表征、集成、測試技術(shù)的安全可控性。同時需要業(yè)界重視提升光纖連接器材料、工藝、結(jié)構(gòu),進一步提升品質(zhì)并強化可靠性。