2008/07/21,隨著密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)、光纖放大技術(shù)，包括摻鉺光纖放大器(EDFA)、激光喇曼光放大器(SRA)、半導(dǎo)體放大器(SOA)和光時(shí)分復(fù)用(OTDM)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，光纖通信技術(shù)不斷向著更高速率、更大容量的通信系統(tǒng)發(fā)展，而先進(jìn)的光纖制造技術(shù)既能保持穩(wěn)定、可靠的傳輸以及足夠的富余度，又能滿足光通信對(duì)大寬帶的需求，并減少非線性損傷。G.652常規(guī)單模光纖在需要支持更大容量更長距離和更寬頻譜范圍的傳輸系統(tǒng)中，以往并不突出的色散與非線l生效應(yīng)等問題變得重要起來，其性能已難以滿足這些要求。
　　光纖技術(shù)的進(jìn)步可以從兩個(gè)方面來說明：一是通信系統(tǒng)所用的光纖;二是特種光纖。早期光纖的傳輸窗口只有3個(gè)，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及l(fā)550nm(第三窗口)。近幾年相繼開發(fā)出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纖)以及S波段窗口。其中特別重要的是無“水峰”的全波窗口。這些窗口開發(fā)成功的巨大意義就在于從l280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內(nèi)，都能實(shí)現(xiàn)低損耗、低色散傳輸，使傳輸容量幾十倍、幾百倍上千倍的增長。隨著電信業(yè)務(wù)的不斷更新與發(fā)展一些具有各自特點(diǎn)的光纖正受到運(yùn)營商的親睞。

　　1　多模光纖
　　多模光纖可用于850nm或1310nm波長的系統(tǒng)中。多模光纖衰耗較大，由于存在模間色散，傳輸帶寬受限，故適用于較短距離傳輸，但多模光纖數(shù)值孔徑(NA)值大(約為單模光纖的2～3倍)故連接耦合效率高。多模光纖大的有效通光面積允許大功率光信號(hào)傳輸與分配，而不會(huì)出現(xiàn)非線性。
　　近年來，高速以太網(wǎng)的快速發(fā)展，使得多模光纖的應(yīng)用增速很快，這主要是因?yàn)槭澜绻饫w通信技術(shù)將逐步轉(zhuǎn)向縱深發(fā)展，并行光互聯(lián)元件的實(shí)用化也大大推動(dòng)短程多模光纜市場的快速增長，從而使多模光纖的市場份額持續(xù)上升。多模光纖在數(shù)據(jù)鏈路、城域網(wǎng)以及用戶分配網(wǎng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，將進(jìn)一步促進(jìn)多模光纖的發(fā)展。

　　2　非零色散位移光纖(G.655光纖)
　　在理想狀態(tài)下，整個(gè)波長應(yīng)用區(qū)域中光纖的色散應(yīng)為一個(gè)恒定值。然而所有光纖的色散均隨波長的改變而改變，此變化的大小可由其色散斜率來量化，斜率越小，色散隨波長變化的幅度越小。
　　非零色散位移光纖(G.655光纖)是針對(duì)G.652和G.653兩種光纖在密集波分復(fù)用系統(tǒng)中使用存在的問題而開發(fā)出來的，其在1550nm窗口同時(shí)具備最小衰耗與較小的色散值。保持一定的光纖色散值可以有效克服DWDM系統(tǒng)中的四波混頻現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)多波長密集復(fù)用。G.655光纖主要適用于高速率的密集波分系統(tǒng)，隨著大容量傳輸系統(tǒng)的建設(shè)，G.655光纖將得到更廣泛的應(yīng)用

　　3　全波光纖
　　隨著人們對(duì)光纖帶寬需求不斷擴(kuò)大，通信業(yè)界一直在努力探求消除“水吸收峰”的途徑。全波光纖(All—Wave Fiber)的生產(chǎn)制造技術(shù)，從本質(zhì)上來說，就是通過盡可能地消除0H離子的“水吸收峰”的一項(xiàng)專門的生產(chǎn)工藝技術(shù)，它使普通標(biāo)準(zhǔn)單模光纖在1385nm附近處的衰減峰，降到足夠低的程度。它消除了光纖玻璃中的0H離子，從而使光纖損耗完全由玻璃的特性所控制，“水吸收峰”基本上被“壓平了，從而使光纖在1280～1625nm的全部波長范圍內(nèi)部可以用于光通信，拓展了未來光波復(fù)片j的工作波長范圍。
　　全波光纖與傳統(tǒng)的單模光纖相比具有一下特征：
　　(1)在1400nm波段衰減降低200%。
　　(2)可使用的波長范圍增加50%(從200nm增大到300nm)。
　　ITU-T將“全波光纖”定義為G.652c類光纖，豐要適用于ITU—T的G.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的單通道SDH傳輸系統(tǒng)。全波光纖在城域網(wǎng)建設(shè)中將會(huì)大有作為，從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的角度來考慮，有了全波光纖，就可以采用粗波分復(fù)用技術(shù)，取其信道間隔為20nm左右，這時(shí)仍可為網(wǎng)絡(luò)提供較大的帶寬，而與此同時(shí)，對(duì)濾波器和激光器性能要求卻大為降低，這就大大降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的建設(shè)成本。全波光纖的出現(xiàn)使多種光通信業(yè)務(wù)有了更大的靈活性，由于有很寬的波帶可供通信用，我們就可將全波光纖的波帶劃分成不同通信業(yè)務(wù)段而分別使用�？梢灶A(yù)見，未來中小城市城域網(wǎng)的建設(shè)，將會(huì)大量采用這種全波光纖。
　　人類追求高速、寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的欲望是永無止境的，在目前帶寬需求成指數(shù)增長的情況下，全波光纖正越來越受到業(yè)界的關(guān)注，它的諸多優(yōu)點(diǎn)已被通信業(yè)界廣泛接受。

　　4　聚合物光纖
　　目前通信的主干線已實(shí)現(xiàn)了以石英光纖為基質(zhì)的通信，但是，在接入剛和光纖人戶(FTTH)工程中，石英光纖卻遇到了較大的困難。由于石英光纖的纖芯很細(xì)(6～10nm)，光纖的耦合和互按都面臨技術(shù)困難，因?yàn)樾枰�高精度的�?duì)準(zhǔn)技術(shù)，因此對(duì)于距離短、接點(diǎn)多的接入網(wǎng)用戶是一個(gè)難題。而聚合物光纖(POF，Polymer Optical Fiber)由于其芯徑大(0.2～1.5nm)，故可以使用廉價(jià)而又簡單的注塑連接器，并且其韌性和可撓性均較好，數(shù)值孔徑大，可以使用廉價(jià)的激光源，在可見光區(qū)有低損耗的窗口。
　　聚合物光纖分為多模階躍型SI POF和多模漸變型G1—POF兩大類，由于SI POF存在嚴(yán)重的模式色散，傳輸帶寬與對(duì)絞銅線相似，限制在5MHz以內(nèi)，即便在很短的通信距離內(nèi)也不能滿足FDDl、SDH、B-ISDN的通信標(biāo)準(zhǔn)要求，而Gl—POF纖芯的折射率分布呈拋物線，模式色散大大降低，信號(hào)傳輸?shù)膸�寬�?00m內(nèi)可達(dá)2.5Gbit/s以上。因此，聚合物光纖是目前FTTH工程中最有希望的傳輸介質(zhì)，有可能成為接入網(wǎng)，局域網(wǎng)等的理想傳輸介質(zhì)。

　　5　光予晶體光纖
　　對(duì)石英光纖來說，光子晶體光纖(PCF，Photonic Crystal Fiber)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在其中間沿軸向均勻排列空氣孔，這樣從光纖端面看，就存在一個(gè)二維周期性的結(jié)構(gòu)，如果其中一個(gè)孔遭到破壞和缺失，則會(huì)出現(xiàn)缺陷，利用這個(gè)缺陷，光就能夠在其中傳播。PCF與普通單模光纖不同，由于它是由周期性排列空氣孔的單一石英材料構(gòu)成，所以有中空光纖或微結(jié)構(gòu)光纖之稱。PCF具有特殊的色散和非線性特性，在光通信領(lǐng)域?qū)��?huì)有廣泛的應(yīng)用。
　　PCF引人注目的一個(gè)特點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)合理，具備在所有波長上都支持單模傳輸?shù)哪芰Γ�即所謂的“無休止單�！碧匦�，這個(gè)特性已經(jīng)有了很好的理論解釋。這需要滿足空氣孔足夠小的條件，空氣孔徑與孔間距之比必須不大干0.2�？諝饪纵^大的PCF將會(huì)與普通光纖一樣，在短波長區(qū)會(huì)出現(xiàn)多模現(xiàn)象。
　　PCF的另一個(gè)特點(diǎn)是它具有奇異的色散特性�，F(xiàn)在人們已經(jīng)在PCF中成功產(chǎn)生了850nm光孤子，預(yù)計(jì)將來波長還可以降低。PCF在未來超寬WDM(波分復(fù)用技術(shù))的平坦色散補(bǔ)償中可能扮演重要角色。

　　6　結(jié)束語
　　光纖技術(shù)的不斷進(jìn)步，給光通信也帶來了飛速的發(fā)展。但目前，光纖在光通信應(yīng)用中還有許多問題有待解決。如色散與彌散、有限色散和小色散斜率、負(fù)色散、偏振模色散、非線性、大芯區(qū)有效面積彎曲損耗、綜合優(yōu)化面臨的矛盾、有效面積與色散斜率、負(fù)色散與損耗等。鑒于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和生產(chǎn)工藝的不斷提高，這些問題都會(huì)找到合適的解決辦法。


來源：泰爾網(wǎng)