光纖的技術(shù)基礎(chǔ)單模光纖

1、關(guān)于光纖技術(shù)基礎(chǔ)單模光纖第1頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四限制層波導(dǎo)層限制層n3n1n2xyzh三層均勻一維平面光波導(dǎo)知識(shí)回顧 2022/10/42第2頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四全反射條件相干加強(qiáng)條件特征方程幾何光學(xué)：波動(dòng)光學(xué)：場分布邊界條件特征方程kkxkz知識(shí)回顧 2022/10/43第3頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四知識(shí)回顧 滿足全反射條件時(shí)，只有某些以特定角度入射的光線才能在波導(dǎo)內(nèi)傳導(dǎo)，每一種可以傳導(dǎo)的電磁波稱為波導(dǎo)的一種模式。2022/10/44第4頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期

2、四階躍折射率光纖Step indexn1n2ab知識(shí)回顧 2022/10/45第5頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四W=0, U=Vc,歸一化截止頻率截止條件單模條件：矢量法TE0n模，TM0n模， EHmn模， HEmn模標(biāo)量法LPmn模知識(shí)回顧 2022/10/46第6頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四光波導(dǎo)中模式的普遍性質(zhì)完備性正交性2的穩(wěn)定性橫向非均勻性光波導(dǎo)微擾法縱向非均勻性光波導(dǎo)模式耦合知識(shí)回顧 2022/10/47第7頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四一.階躍折射率單模光纖 單模光纖與多模光纖 單模工作條件與單模截

3、止波長 階躍折射率單模光纖中的場分布與功率限制因子 階躍折射率單模光纖的特征方程及其近似表述2022/10/48第8頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四結(jié)構(gòu) 折射率剖面形狀 階躍型step n1n2ab階躍折射率單模光纖 2022/10/49第9頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四階躍折射率單模光纖 階躍折射率光纖中的傳導(dǎo)模的數(shù)量由光纖歸一化頻率決定。歸一化頻率 基模： HE112022/10/410第10頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四bV曲線 bV曲線只有LP01模傳輸基模 b：歸一化傳輸常數(shù)階躍折射率單模光纖 2022/10

4、/411第11頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四單模傳輸條件 光纖模式理論階躍折射率光纖最低階高次模（LP11, TE01, TM01，（HE21 弱導(dǎo)）的歸一化截止頻率單模條件只傳輸基模(HE11, LP01)基模的歸一化截止頻率：階躍折射率單模光纖 2022/10/412第12頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四單模工作波長范圍 只有當(dāng)光纖的工作波長大于截止波長時(shí)，光纖才處于單模工作狀態(tài)。單模工作波長范圍c2022/10/413第13頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四多模光纖和單模光纖 單模光纖： 多模光纖： 設(shè)計(jì)光纖結(jié)構(gòu)，選

5、擇工作波長，控制光纖中導(dǎo)模數(shù)量同時(shí)支持多個(gè)導(dǎo)模傳輸?shù)墓饫w只支持基模傳輸?shù)墓饫w階躍折射率單模光纖 2022/10/414第14頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四單模光纖與多模光纖區(qū)別 結(jié)構(gòu)性能 單模光纖多模光纖510m較大，50m芯徑較小剖面多樣性設(shè)計(jì)折射率分布和包層結(jié)構(gòu)SMF，DSF，DFF，DCF，NZDF，PMF等，便于光源耦合，芯徑不能太小模式色散模式色散較大，傳輸帶寬受限制用于短距離，低速率系統(tǒng)，芯徑大，便于耦合,在傳感系統(tǒng)中應(yīng)用沒有模式色散，傳輸帶寬大用于長距離大容量光纖通信系統(tǒng) 階躍折射率單模光纖 2022/10/415第15頁，共82頁，2022年，5月20

6、日，9點(diǎn)43分，星期四弱導(dǎo)光纖的場分布 階躍折射率單模光纖2022/10/416第16頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四單模光纖的場分布 單模光纖中沿y方向偏振的基模場 m = 0 縱向分量 /橫向分量LP01階躍折射率單模光纖 2022/10/417第17頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四功率限制因子 m = 0單模光纖中階躍折射率單模光纖 2022/10/418第18頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四特征方程 LP模特征方程m = 0基模特征方程 近似表述 階躍折射率單模光纖 2022/10/419第19頁，共82頁，202

7、2年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四二、無界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 拋物型光纖與無界拋物型光纖無界拋物型光纖的標(biāo)量近似解（LPmn模）無界拋物型光纖中的基模場分布與光強(qiáng)分布模場直徑的概念2022/10/420第20頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四結(jié)構(gòu) 折射率剖面形狀 漸變型grading n1n2ab無界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 2022/10/421第21頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四折射率分布 無界拋物型折射率分布實(shí)際的拋物線型折射率分布包層：對光纖中的導(dǎo)模施加了截止條件近似 解析解無界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 2022/10/422第2

8、2頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四無界拋物型光纖中的場模式 弱導(dǎo)近似光纖中的場Ex或Ey滿足柱坐標(biāo)下的標(biāo)量波動(dòng)方程分離變量法 無界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 2022/10/423第23頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四無界拋物型折射率分布本征函數(shù)解與m, n有關(guān)的常數(shù)N-1階Laguerre多項(xiàng)式傳輸常數(shù)本征值本征解無界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 2022/10/424第24頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四基模場分布 LP01模 m = 0，n = 1基模的功率分布無界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 2022/10/425第25頁，

9、共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四說明1.拋物型折射率分布單模光纖中的場分布和光功率分布均為高斯型無界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 2022/10/426第26頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四說明模場直徑：單模光纖內(nèi)場強(qiáng)衰減到其最大值的1/e的寬度。模斑直徑： 單模光纖內(nèi)光功率衰減到其最大值的1/e的寬度。拋物型折射率分布單模光纖耦合、接續(xù)、彎曲損耗、色散無界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 2022/10/427第27頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四三、單模光纖的高斯擬合和模場直徑 單模光纖的模場直徑 對基模場分布的高斯擬合近似 模場直徑

10、的近場二階矩定義(PetermannI) 模場直徑的遠(yuǎn)場二階矩定義(PetermannII) 模場直徑的高斯擬合定義2022/10/428第28頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四模場直徑 定義：單模光纖內(nèi)光功率衰減到其最大值的1/e的寬度。定義：單模光纖內(nèi)場強(qiáng)衰減到其最大值的1/e的寬度。 CCITT建議： 普通單模光纖在1310nm處的模場直徑標(biāo)稱值為910微米。 色散位移光纖在1550nm處的模場直徑標(biāo)稱值為78.3微米，容差范圍均為10%。d耦合、接續(xù)、彎曲損耗、色散2022/10/429第29頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四模場直徑耦合、接

11、續(xù) 耦合和接續(xù)時(shí)選擇模場直徑一致的光纖，否則會(huì)造成光功率的損失。研究表明，對于兩根模場直徑分別為w1和w2的單模光纖，其接頭損耗為：W1=W2，即兩根光纖的模場直徑完全匹配時(shí)，表明兩根光纖之間由于模場直徑的容差所引入的接頭損耗為零。2W1=8um, 2W2=10um時(shí)， 2022/10/430第30頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四耦合、接續(xù)模場直徑模場直徑的容差范圍必須根據(jù)工程的要求來選擇。如果要求所有接頭損耗小于0.05dB，則模場直徑的容差范圍不能超過0.5um在中繼距離較短或者光功率富裕量大的場合，對接頭損耗的要求可以降低一些，這樣可以放寬對光纖要求的模場直徑的容

12、差范圍。2022/10/431第31頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四彎曲損耗模場直徑模場直徑小的光纖，能量在芯子中集中的程度好，光纖彎曲造成的損耗較小。模場直徑大的光纖，能量在芯子中集中的程度較差，包層中存在較多的光能量，光纖彎曲造成的損耗較大。（選擇截止波長）2022/10/432第32頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四思考題信號(hào)光工作波長1550nm， 現(xiàn)有階躍折射率分布的圓光纖1、2 兩種，其中1 光纖：截止波長標(biāo)稱值 700nm， 2：截止波長標(biāo)稱值1400nm。1，為減小彎曲損耗，欲挑選束光能力強(qiáng)的單模光纖，我們應(yīng)當(dāng)選用那個(gè)光纖？寫出理論

13、依據(jù)和推理過程。2，若需要該光纖在980nm單模工作，我們應(yīng)選哪個(gè)光纖？2022/10/433第33頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四模場直徑色散 不同模場直徑的光纖感受到的芯子和包層的有效折射率不同，因此所對應(yīng)的波導(dǎo)色散的大小不同。2022/10/434第34頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四單模光纖的高斯擬合和模場直徑 擬合的目的1.簡化計(jì)算2.可以直接導(dǎo)出以光功率衰減到其最大值1/e的寬度定義的模斑直徑3.可以直接導(dǎo)出以場強(qiáng)衰減到其最大值1/e的寬度定義的模場直徑2022/10/435第35頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期

14、四階躍折射率單模光纖橫向電磁場徑向分布函數(shù)：J0(x)拋物型單模光纖橫向電磁場分布 函數(shù)：Gaussian : exp(-x2) 任意折射率剖面光纖基模場分布函數(shù)：近似高斯函數(shù) 用高斯函數(shù)擬合實(shí)際光纖的基模場分布，用擬合得到的高斯函數(shù)近似表示實(shí)際單模光纖中的場分布。擬合的依據(jù)單模光纖的高斯擬合和模場直徑 2022/10/436第36頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四高斯擬合 假定基模場分布為實(shí)函數(shù)，實(shí)際的場分布用高斯函數(shù)表示。重疊積分最大近似精度最高待定參數(shù)w的最優(yōu)值實(shí)際場分布單模光纖的高斯擬合和模場直徑 2022/10/437第37頁，共82頁，2022年，5月20日，

15、9點(diǎn)43分，星期四擬合結(jié)果 折射率分布階躍型 拋物型 三角型 誤差 0.02 ! ?單模光纖的高斯擬合和模場直徑 導(dǎo)波光學(xué)范崇澄， 理工大學(xué)出版社， 1988w？2022/10/438第38頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四光纖的等效歸一化頻率 階躍折射率光纖：T = V高斯型場分布的1/e 全寬度：2w2模場直徑模場直徑單模光纖的高斯擬合和模場直徑 2022/10/439第39頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四階躍型拋物型三角型場分布向芯區(qū)集中耦合、接續(xù)、彎曲損耗模場直徑與光纖芯徑 Tw/aV階躍折射率光纖：T = V2022/10/440第40頁

16、，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四模場直徑的標(biāo)準(zhǔn)定義近似方法存在誤差實(shí)際場分布可能與高斯型分布差異較大，高斯擬合誤差較大制定模場直徑標(biāo)準(zhǔn)定義的原因：制定模場直徑標(biāo)準(zhǔn)定義的目的：對各種實(shí)際單模光纖的模場直徑作出統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化的定義。單模光纖的高斯擬合和模場直徑 2022/10/441第41頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四近場：光纖中或緊靠光纖截面的場分布遠(yuǎn)場：遠(yuǎn)離光纖截面的場分布光纖中近場與遠(yuǎn)場的概念 2022/10/442第42頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四模場直徑的標(biāo)準(zhǔn)定義第一種定義Petermann I單模光纖中實(shí)際場分布

17、（近場）的二階矩來定義，可以用遠(yuǎn)場分布來表示。遠(yuǎn)場分布函數(shù)的表示dn模場直徑的近場定義單模光纖的高斯擬合和模場直徑 M. Artiglia, “Mode field Diameter measurements in single-mode optical fibers,” J. Lightwave Tech. Vol. 7, no. 8, pp. 1139-1152, 1989.2022/10/443第43頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四二階矩2022/10/444第44頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四模場直徑的標(biāo)準(zhǔn)定義 第二種定義Peterma

18、nn II實(shí)際測量的往往是光纖的遠(yuǎn)場分布函數(shù)，因此給出基于光纖遠(yuǎn)場分布函數(shù)的模場直徑定義。單模光纖中實(shí)際場分布（遠(yuǎn)場）的二階矩來定義，可以用近場分布來表示。近場分布函數(shù)的表示模場直徑的遠(yuǎn)場定義df單模光纖的高斯擬合和模場直徑 2022/10/445第45頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四模場直徑的標(biāo)準(zhǔn)定義 第三種定義高斯擬合定義光纖中的場分布與高斯函數(shù) 十分接近時(shí)，欲與Petermann一致，對模場直徑的定義。dg單模光纖的高斯擬合和模場直徑 2022/10/446第46頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四模場直徑定義的說明 1.一般地，場分布不是嚴(yán)格

19、的高斯型，dn df dg2.場分布恰好是高斯型 則：單模光纖的高斯擬合和模場直徑 2022/10/447第47頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四四、單模光纖的主要類型 2022/10/448第48頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四單模光纖的主要類型單模光纖的性能對長距離、大容量光通信系統(tǒng)的影響 在單模光纖通信系統(tǒng)中，影響光纖傳輸距離和傳輸容量的因素?fù)p耗色散非線性損耗、色散和非線性對光信號(hào)傳輸?shù)挠绊懰p輸入信號(hào)輸出信號(hào)時(shí)間頻率新頻率時(shí)間脈沖展寬2022/10/449第49頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四EDFA頻帶損耗譜 單模

20、光纖的主要類型2022/10/450第50頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四損耗與放大 EDFA頻帶單模光纖的主要類型2022/10/451第51頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四0.10.20.30.40.50.6衰減 (dB/km)1600170014001300120015001100波長(nm)EDFA頻帶 20 10 0-10-20色散(ps/nm.km)G.652 & G.654G.655G.653色散與損耗單模光纖的主要類型2022/10/452第52頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四光纖的種類：G.651光纖：多

21、模光纖G.652光纖：普通單模光纖(SMF)G.653光纖：色散位移光纖(DSF)G.654光纖：低損耗光纖（截止波長位移光纖）G.655光纖：非零色散位移光纖(NZ-DSF)G.656光纖：寬帶傳輸用非零色散位移光纖G.657光纖：耐彎曲單模光纖2022/10/453第53頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四ITU-T關(guān)于單模光纖的技術(shù)規(guī)范單模光纖的主要類型 2022/10/454第54頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.652光纖 又稱為普通單模光纖。在1310nm和1550nm處均具有低損耗。1550nm處的損耗最低，色散典型值為17ps/nm

22、/km。傳輸窗口主要可以選擇1310nm或1550nm窗口。色散值最大，對抑制非線性的作用也最大結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、成本低廉。可用帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他光纖。如果能將色散問題用其他辦法解決，則G.652光纖是較佳的選擇，全波光纖是更為理想的光纖2022/10/455第55頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.652光纖為了符合通信系統(tǒng)對傳輸性能的要求，ITU-T將G.652光纖細(xì)分為G.652A、G.652B、G.652C和G.652D四個(gè)子類。G.652A和G.652B光纖也稱常規(guī)單模光纖，是目前應(yīng)用最廣泛的光纖。其最佳工作波長是1310nm區(qū)域，也可使用1550

23、nm區(qū)域，但由于該區(qū)域色散很大，傳輸距離被限制在70-80km左右，如果需要在1550nm區(qū)域進(jìn)行10Gbit/s以上速率的長距離傳輸時(shí)，需要進(jìn)行色散補(bǔ)償。G.652A和G.652B光纖的區(qū)別是：G.652A光纖支持2.5Gbit/s的單通道SDH傳輸系統(tǒng)及10Gbit/s以太網(wǎng)系統(tǒng)；G.652B光纖則可應(yīng)用于10的單通道SDH傳輸系統(tǒng)及40Gbit/s以太網(wǎng)系統(tǒng)，另外，G.652B光纖的偏振模色散系數(shù)規(guī)定要比G.652A光纖的嚴(yán)格許多，更加適合長距離的傳輸。2022/10/456第56頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.652C和G.652D光纖G.652C和G.65

24、2D光纖是分別在G.652A、B的基礎(chǔ)上，通過改進(jìn)工藝，消除了1383nm處的水吸收峰，使得1350-1450nm區(qū)域的衰減大大降低，將工作波長擴(kuò)展為1280-1625nm，全部可用波段比常規(guī)單模光纖增加了一半以上。所以G.652C、D光纖稱為波長段擴(kuò)展單模光纖，也稱全波光纖或低水峰光纖。該光纖完全能夠滿足城域網(wǎng)大容量、高密集波分復(fù)用技術(shù)發(fā)展的需求。除了擴(kuò)展了工作波長區(qū)域以外，G.652C的其他屬性與G.652A光纖基本相同，而G.652D光纖的其他屬性也與G.652B光纖基本相同，G.652D光纖的偏振模色散系數(shù)也比G.652C光纖嚴(yán)格很多，更加適合長距離的傳輸。目前在我國通信系統(tǒng)中最常使用

25、的是G.652B和G.652D光纖，有些專業(yè)光纖生產(chǎn)廠家也已經(jīng)將G.652A、B、C光纖淘汰，只生產(chǎn)G.652D光纖。2022/10/457第57頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.653光纖又稱為色散位移光纖。在1550nm處同時(shí)具有最小的色散和最低的損耗。傳輸窗口主要在1550nm附近。G.653光纖(DSF) 在1550nm為零色散，由于非線性效應(yīng)，阻礙了WDM的應(yīng)用.2022/10/458第58頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.654光纖截止波長位移到1530nm在1550nm窗口的損耗進(jìn)一步降低。 -0.15dB/km零色散點(diǎn)位于13

26、10nm窗口。 芯子：純SiO2 包層：SiO2摻F 光纖的包層折射率略低于芯區(qū)。主要適用于需要很長中繼距離的環(huán)境。摻雜對折射率的影響摻Ge, P 折射率升高摻Be, F 折射率降低2022/10/459第59頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.655光纖又稱非零色散位移光纖。在1550nm窗口期望應(yīng)用的全部波長范圍內(nèi)，光纖色散的絕對值不為零并處于某一范圍內(nèi)。主要適用于1550nm窗口的波分復(fù)用系統(tǒng)。其非零色散值可以有效抑制非線性效應(yīng)對DWDM系統(tǒng)的影響。2022/10/460第60頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四色散一方面使得傳輸脈沖展寬，產(chǎn)生

27、碼間干擾，限制光纖向高速系統(tǒng)的發(fā)展；另一方面可有效抑制包括四波混頻在內(nèi)的非線性效應(yīng)。于是人們想出了一個(gè)兼顧色散和非線性兩種要素的折中解決方案，即將零色散點(diǎn)從1.55m移至1.51m附近，使之在C 波段30nm 范圍內(nèi)色散值保持在26Ps/km.nm。這樣既可有效地抑制四波混頻效應(yīng)，又降低了1.55m低損耗窗口的色散，且提高了光纖的傳輸速率。這種光纖就是非零色散位移光纖，系指在1.55m處不是零色散的光纖，即G.655光纖。 G.655光纖 2022/10/461第61頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.655A、G.655B 和 G.655C ITU-T根據(jù)對光纖162

28、5nm波段的要求和PMD值的要求，將G.655光纖劃分為G.655A、G.655B和G.655C三個(gè)子類。G.655A光纖只規(guī)定了C波段的特性，而G.655B和G.655C規(guī)定了1625nm處的衰減，同時(shí)增加了L波段的色散要求，增加了最大值同最小值間的差值，因此G.655A主要用于C波段而其它兩種可用于L波段。G.655B和G.655C光纖的基本要求均相同，但G.655C光纖對光纜的PMD鏈路設(shè)計(jì)值要求更嚴(yán)格，所以G.655C光纖具有更長的傳輸距離。2022/10/462第62頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.655光纖 康寧公司曾推出了零色散點(diǎn)位于1580nm附近的

29、光纖，但由于這種光纖在1580nm以下波長的色散量均為負(fù)值，因而大大降低了可用波長資源。朗訊公司推出了零色散點(diǎn)在1531nm左右的True wave光纖，其在C波段的色散值為2.66ps?？祵幑靖倪M(jìn)了制作技術(shù)，很快推出了零色散點(diǎn)在1510nm左右的LEAF光纖，其在C波段的色散值小于10ps，略高于True wave光纖。 True wave光纖和LEAF光纖被統(tǒng)稱為G.655A光纖。2022/10/463第63頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.655光纖 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在1420nm處光纖的傳輸損耗也不過只有0.25dB/km，完全可以利用。因此繼C波段和L波段光通信

30、系統(tǒng)開通之后，波長位于1430nm1530nm之間的S波段將近100nm帶寬的通信窗口開始受到關(guān)注。而G.655A光纖卻使這一波段的波長資源被浪費(fèi)。 為進(jìn)一步利用S波段，2000年法國阿爾卡特公司和日本住友公司分別研究出了零色散點(diǎn)在1430nm左右的Teralight光纖和PureGuide光纖，即G.655B光纖。其零色散點(diǎn)越來越靠近G.652光纖的1310nm零色散波長。這樣，光纖通信的可利用波長資源與G.655A光纖相比大大增加。2022/10/464第64頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四色散譜G.655B光纖G.655A光纖單模光纖的主要類型 2022/10/4

31、65第65頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四+ Disp 輸入脈沖 輸出脈沖0.10.20.30.40.50.6衰減 (dB/km)1600170014001300120015001100波長(nm)EDFA頻帶 20 10 0-10-20色散(ps/nm.km)G.652 & G.654G.655G.653損耗與色散譜 2022/10/466第66頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四C波段（15301565nm）和L波段（15651625nm）NZ-DSF光纖的衰減和色散特性在工作波長范圍內(nèi)，具有非零但較小色散，具有很低損耗,利用色散補(bǔ)償技術(shù)，補(bǔ)償信

32、號(hào)經(jīng)歷光纖傳輸后的總色散利用光纖放大技術(shù)，補(bǔ)償光傳輸后的幅度衰減單模光纖的主要類型 2022/10/467第67頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四價(jià)格比 G.652光纖高出3倍 G.655光纖并未消除色散，在長距離的高速通信系統(tǒng)中仍需進(jìn)行色散補(bǔ)償，而且很難實(shí)現(xiàn)通道間距為 50GHz 的 WDM 系統(tǒng)?？恳苿?dòng)零色散的位置是不能徹底解決光纖色散問題的。波長資源被浪費(fèi)G.655光纖：2022/10/468第68頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.656光纖寬帶傳輸用非零色散位移單模光纖為在1460-1625nm波長區(qū)進(jìn)行多信道傳輸而優(yōu)化的光纖。其非零色散

33、波長區(qū)域在1460-1625nm，光纜截止波長不大于1450nm，可在更寬的傳輸波段上(S、L和L共3個(gè)波段)應(yīng)用DWDM和CWDM傳輸技術(shù)。寬帶傳輸用非零色散位移單模光纖(G.656光纖)G.656光纖是近幾年新研制的用于DWDM和CWDM系統(tǒng)的更大帶寬的非零色散位移單模光纖。與G.655光纖相比，具有更寬的工作波長(1460-1625nm)和更優(yōu)化的色散值，是一種更適合于未來光通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要的光纖，但目前還未進(jìn)入商用階段。2022/10/469第69頁，共82頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)43分，星期四G.657光纖 G.657建議書推薦兩種光纖類型：A和B。A類型與熟知的G.652.D建議全面兼容，但是卻具備了很低的宏彎曲損耗。這種光纖用于彎曲半徑為10mm和15mm的場合，1550nm波長下它們的最大彎曲損耗分別為0.75和0.025dB/彎角。相比之下，G.652.D光纖彎曲損耗僅在較大的彎曲半徑30mm時(shí)才給出了說明。G.657 B類光纖在模場直徑和色散方面與G.652.D明顯不同