光纖技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用

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(mǎn)足光通信對(duì)大寬帶的需求，并減少非線(xiàn)性損傷。G.652常規(guī)單模光纖在需要支持更大容量更長(zhǎng)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(xiàn)l生效應(yīng)等問(wèn)題變得重要起來(lái)，其性能已難以滿(mǎn)足這些要求。  
光纖技術(shù)的進(jìn)步可以從兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)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(kāi)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(wú)“水峰”的全波窗口。這些窗口開(kāi)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(zhǎng)。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(yíng)商的親睞。  
1.多模光纖  
多模光纖可用于850nm或1310nm波長(zhǎng)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(xiàn)性。  
  
近年來(lái)，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(chǎng)的快速增長(zhǎng)，從而使多模光纖的市場(chǎng)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(hù)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(zhǎng)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(zhǎng)的改變而改變，此變化的大小可由其色散斜率來(lái)量化，斜率越小，色散隨波長(zhǎng)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(wèn)題而開(kāi)發(fā)出來(lái)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(zhǎng)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(AllWave Fiber)的生產(chǎn)制造技術(shù)，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)盡可能地消除0H離子的“水吸收峰”的一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)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(zhǎng)范圍內(nèi)部可以用于光通信，拓展了未來(lái)光波復(fù)片j的工作波長(zhǎng)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(zhǎng)范圍增加50%(從200nm增大到300nm)。