2008/07/21,隨著密集波分復用(DWDM)技術、光纖放大技術，包括摻鉺光纖放大器(EDFA)、激光喇曼光放大器(SRA)、半導體放大器(SOA)和光時分復用(OTDM)技術的發(fā)展和廣泛應用，光纖通信技術不斷向著更高速率、更大容量的通信系統(tǒng)發(fā)展，而先進的光纖制造技術既能保持穩(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。
　　光纖技術的進步可以從兩個方面來說明：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，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)務的不斷更新與發(fā)展一些具有各自特點的光纖正受到運營商的親睞。

　　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傳輸與分配，而不會出現(xiàn)非線性。
　　近年來，高速以太網(wǎng)的快速發(fā)展，使得多模光纖的應用增速很快，這主要是因為世界光纖通信技術將逐步轉(zhuǎn)向縱深發(fā)展，并行光互聯(lián)元件的實用化也大大推動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)中具有廣闊的應用前景。通信技術的不斷進步，將進一步促進多模光纖的發(fā)展。

　　2　非零色散位移光纖(G.655光纖)
　　在理想狀態(tài)下，整個波長應用區(qū)域中光纖的色散應為一個恒定值。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G.652和G.653兩種光纖在密集波分復用系統(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，從而實現(xiàn)多波長密集復用。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，G.655光纖將得到更廣泛的應用

　　3　全波光纖
　　隨著人們對光纖帶寬需求不斷擴大，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，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”的一項專門的生產(chǎn)工藝技術，它使普通標準單模光纖在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)建設中將會大有作為，從網(wǎng)絡運營商的角度來考慮，有了全波光纖，就可以采用粗波分復用技術，取其信道間隔為20nm左右，這時仍可為網(wǎng)絡提供較大的帶寬，而與此同時，對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)絡運營商的建設成本。全波光纖的出現(xiàn)使多種光通信業(yè)務有了更大的靈活性，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)務段而分別使用�？梢灶A見，未來中小城市城域網(wǎng)的建設，將會大量采用這種全波光纖。
　　人類追求高速、寬帶通信網(wǎng)絡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)界的關注，它的諸多優(yōu)點已被通信業(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(6～10nm)，光纖的耦合和互按都面臨技術困難，因為需要高精度的對準技術，因此對于距離短、接點多的接入網(wǎng)用戶是一個難題。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存在嚴重的模式色散，傳輸帶寬與對絞銅線相似，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的通信標準要求，而Gl—POF纖芯的折射率分布呈拋物線，模式色散大大降低，信號傳輸?shù)膸�寬�?00m內(nèi)可達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
　　對石英光纖來說，光子晶體光纖(PCF，Photonic Crystal Fiber)的結構特點是在其中間沿軸向均勻排列空氣孔，這樣從光纖端面看，就存在一個二維周期性的結構，如果其中一個孔遭到破壞和缺失，則會出現(xiàn)缺陷，利用這個缺陷，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成，所以有中空光纖或微結構光纖之稱。PCF具有特殊的色散和非線性特性，在光通信領域?qū)�會有廣泛的應用。
　　PCF引人注目的一個特點是，結構合理，具備在所有波長上都支持單模傳輸?shù)哪芰�，即所謂的“無休止單�！碧匦�，這個特性已經(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將會與普通光纖一樣，在短波長區(qū)會出現(xiàn)多模現(xiàn)象。
　　PCF的另一個特點是它具有奇異的色散特性。現(xiàn)在人們已經(jīng)在PCF中成功產(chǎn)生了850nm光孤子，預計將來波長還可以降低。PCF在未來超寬WDM(波分復用技術)的平坦色散補償中可能扮演重要角色。

　　6　結束語
　　光纖技術的不斷進步，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、負色散與損耗等。鑒于科學技術的不斷進步和生產(chǎn)工藝的不斷提高，這些問題都會找到合適的解決辦法。


來源：泰爾網(wǎng)