G654E光纖的主要傳輸特性及應(yīng)用場景

1、G.654E光纖的主要傳輸特性及應(yīng)用場景概述通信技術(shù)的發(fā)展日新月異，光纖通信中單芯容量也以每35年翻一番的速度在快 速增長，但通信用光纖的主要類型及光纖的主要傳輸指標(biāo)多年卻沒有大的變化，譬如， 當(dāng)前廣泛使用的G.652D光纖，使用已經(jīng)有近20年的歷史。近幾年，在部分長途干線中開始使用一種新型的G.654E光纖，并取得了較好的使 用效果。那么，什么是G.654E光纖？G.654E光纖會不會取代傳統(tǒng)的G.652D光纖呢？G.654光纖發(fā)展史上世紀(jì) 80年代中期，為了滿足海底光纜長距離通信的需求，開發(fā)了一種應(yīng)用于 1550nm波長的純石英纖芯單模光纖，它在該波長附近上的衰減比G.652光纖要低10%

2、以 上。這種光纖被定義為G.654光纖，其時的名稱是“ 1550nm波長衰減最小單模光纖”下降。(cfip疋 N5到了 90年代，WDM技術(shù)開始在海底光通信系統(tǒng)中使用WDM下降。(cfip疋 N5線性信息弱我線性區(qū)線性區(qū)非線性區(qū)入纖光功率但be)光纖的非線性效應(yīng)與光纖纖芯的光功率密度有關(guān)，在入纖光功率不變時，通過增大光纖的有效面積，降低纖芯的光功率密度，可降低非線性效應(yīng)對傳輸性能的影響。因此，G.654光纖開始在增大有效面積上做起了文章。光纖有效面積的增加會導(dǎo)致截止波長的增大，但截止波長的增加必須加以控制，以 免影響光纖在C波段（1530nm1565nm）的使用；所以，G.654光纖的截止波長

3、定在 1530nm。2000年，ITU在對G.654光纖標(biāo)準(zhǔn)修訂時，將名稱修改為“截止波長位移單模 光纖”。至此,G.654光纖具備了低衰減和大有效面積2個特征。之后，用于海纜通信的G.654 光纖也主要圍繞衰減和有效面積作優(yōu)化，并逐漸發(fā)展成了 A/B/C/D四個子類。G.654E光纖的特征陸地干線傳輸線路中的光纖類型以G.652D為主，隨著WDM系統(tǒng)單載波速率超過 100G，光纖的非線性效應(yīng)對傳輸性能的影響愈加嚴(yán)重，科研人員很自然地想把G.654光 纖移植到陸地長途干線傳輸系統(tǒng)中使用。相對于海底使用，陸地用 G.654 光纖的宏彎損耗要求要嚴(yán)格得多（宏彎損耗與 G.652D 一致），而對光纖

4、的有效面積、衰減指標(biāo)則要比海底用要求寬泛，這樣就形成了 G.654E光纖的標(biāo)準(zhǔn)。G.654光纖各個子類的主要傳輸指標(biāo)差異見下表。類別ITU-T G.654ABCDE應(yīng)用場景海纜陸纜模場直徑1550nm(pm)9.5-10.5(0.7 )9.5-13.0(0.7 )9.5-10.5(0.7 )11.5-15.0(0.7 )11.5 -12.5(0.7 )1550nm衰減系數(shù)最大值（dB/km）0.220.200.23宏彎R30mm-100 圈1625nm(dB)0.52M0.1PMD系數(shù)最大值（ps/km1/2）0.50.2色散1550nm色散系數(shù)（ps/nm*km）2022202317-231

5、550nm色散斜率（ps/nm2*km）0.070.05 - 0.07G.654E相比G.652D的優(yōu)缺點(1) G.654E光纖的優(yōu)點單載波超100G的WDM系統(tǒng)，隨著單載波速率的提升，系統(tǒng)的OSNR容限要求越高。 OSNR與入纖光功率、光放段的衰減等因素有關(guān)。G.654E光纖的大有效面積、低衰減特 性，能有效提升OSNR。單波入纖光功率EDFA的噪聲系數(shù)OSNR= Pout-G-NF-lOLogN + 5放大器增益單波入纖光功率EDFA的噪聲系數(shù)OSNR= Pout-G-NF-lOLogN + 5放大器增益(般與光放段衰減相等)合分波器之間的 光放大器數(shù)目G.654E光纖有效面積主要分11

6、0 um2(A110)和130 um2(A130)兩種，20152018年 間國內(nèi)建設(shè)的干線線路使用了 A110和A130兩種光纖，2018年之后建設(shè)的干線線路只 采用了 A130光纖。G.654E(A130)光纖的有效面積比G.652D(A80)光纖增加了約47%，在 非線性效應(yīng)不變的情況下，最佳入纖光功率可提升1.7dB左右。G.654E光纖的衰減典型值要比G.652D光纖低約0.02dB/km，個80km長的光放 段，采用G.654E光纖的衰減要比G.652D光纖低約1.6dB。由于陸地干線傳輸系統(tǒng)中光放站的位置往往是確定的，入纖光功率的提升和光纖衰 減的降低并不能明顯減少光放站的數(shù)量。

7、在光放站設(shè)置基本不變的情況下，G.654E光纖 相比G.652光纖，OSNR可提升3dB左右。(2) G.654E光纖的缺點G.654E光纖的截止波長為1530nm，這就限制了 G.654E光纖在1530nm以下波長的 使用。當(dāng)前，城域網(wǎng)中單光模塊超100G的傳輸系統(tǒng)多工作在1310nm波長附近(O波段)， 如5G回傳的核心層、匯聚層系統(tǒng)，所以，G.654E光纖并不適合在城域網(wǎng)中使用。G.654E光纖的市場規(guī)模遠(yuǎn)不能與G.652D光纖相比，這也導(dǎo)致了 G.654E光纖的價 格居高不下。當(dāng)前，G.654E裸纖的單價約為G.552D光纖的10倍。G.654E光纖的使用場景當(dāng)前，各運(yùn)營商在省際、省內(nèi)干線建設(shè)的光纜中，使用G.654E光纖的光纜皮長近 15000公里，使用效果與上文的分析基本相符。這足以說明，G.654E光纖在省際干線中 使用的必要性。相比省際干線，省內(nèi)干線的單載波速率通常較低、復(fù)用段內(nèi)光放段的數(shù)量要低得多， 系統(tǒng)對OSNR的容限要求相應(yīng)較低，所以，省干線路中采用G.654E光纖的必要性并不高， 建議采用G.652D低損光纖（裸纖單價約