《光纖通信與數(shù)字傳輸》課件-06光纖標(biāo)準(zhǔn)

光纖通信與數(shù)字傳輸?shù)诹v：光纖標(biāo)準(zhǔn)

1/121、G.651光纖G.651光纖為漸變多模光纖或稱梯度多模光纖（GIF），工作波長(zhǎng)為1310nm和1550nm，在1310nm處光纖有最小色散，在1550nm處有最小損耗。應(yīng)用：G.651光纖適用于中小容量和中短距離的傳輸，主要用于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)或接入網(wǎng)。

通信用光纖的研制先后經(jīng)歷了短波長(zhǎng)多模光纖、長(zhǎng)波長(zhǎng)多模光纖和單模光纖等幾個(gè)重要階段，ITU-T的光纖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有以下幾種。2、G.652光纖2/12G.652光纖為常規(guī)單模光纖（Single-ModeFiber,SMF），也稱非色散位移光纖，是第一代SMF，零色散波長(zhǎng)為1310nm，在1550nm處有最小損耗，傳輸距離受損耗限制，適用于大容量傳輸，是目前應(yīng)用最廣的光纖。由于單模光纖沒(méi)有模式色散，具有很高帶寬，如果讓單模光纖工作在1550nm波長(zhǎng)區(qū)，就可實(shí)現(xiàn)高帶寬、低損耗的傳輸。但G.652光纖在1310nm處色散比在1550nm處小得多。這種光纖如工作在1550nm波長(zhǎng)區(qū)，雖然損耗較低，但由于色散較大，會(huì)給高速光通信系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響。因此該光纖仍然不是1550nm理想的傳輸介質(zhì)。2、G.652光纖3/12ITU-T把G.652光纖細(xì)分為A、B、C、D四個(gè)子類。明確了對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)層次和不同的傳輸系統(tǒng)中使用的光纖指標(biāo)要求。G.652A光纖主要適用于SDH傳輸系統(tǒng)和帶光放大的單通道(可達(dá)STM-16)SDH傳輸系統(tǒng)；G.652B光纖主要適用于SDH傳輸系統(tǒng)和帶光放大的單通道SDH傳輸系統(tǒng)及可達(dá)STM-64的帶光放大的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)；G.652C光纖適用同G.652B，還允許G.957傳輸系統(tǒng)適用于1360~1530nm的擴(kuò)展波段，增加了可用波長(zhǎng)范圍，復(fù)用波長(zhǎng)數(shù)大大增加，可用于城域網(wǎng)的光纖敷設(shè)；G.652D集合了G.652B和G.652C的優(yōu)點(diǎn)，即與G.652B有相似的屬性和應(yīng)用范圍，但衰減要求同G.652C，并允許使用在1360~1530nm(E和S波段)。可以預(yù)見(jiàn)其在未來(lái)城域網(wǎng)應(yīng)用的廣闊前景。3、G.653光纖4/12G.653光纖也稱色散位移光纖(DSF),是指色散零點(diǎn)在1550nm附近的光纖。該光纖通過(guò)改變折射率分布將1310nm附近的零色散點(diǎn)移到1550nm附近，使光纖的低損耗窗口與零色散窗口重合，系統(tǒng)速率可達(dá)到20Gbit/s和40Gbit/s，是單波長(zhǎng)超長(zhǎng)距離傳輸?shù)淖罴压饫w。但由于色散為零，不利于多信道的WDM傳輸，信道較多時(shí)，信道間距變小，會(huì)產(chǎn)生四波混頻(FWM),導(dǎo)致信道間發(fā)生串?dāng)_，阻礙了其應(yīng)用。4、G.654光纖5/12G.654光纖為性能最佳的單模光纖,在1550nm處具有極低損耗（大約0.18dB/km）,1310nm處色散為零，彎曲性能好。該光纖也稱截止波長(zhǎng)移位單模光纖，它是非色散位移光纖，其截止波長(zhǎng)移到了較長(zhǎng)波長(zhǎng)，在1550nm波長(zhǎng)區(qū)損耗極小，最佳工作波長(zhǎng)范圍是1550~1600nm。主要應(yīng)用于遠(yuǎn)距離，無(wú)需插入有源器件的無(wú)中繼海底光纜通信系統(tǒng)。缺點(diǎn)：制造困難，價(jià)格昂貴。5、G.655光纖6/12由于色散移位光纖(G.653)的色散零點(diǎn)在1550nm附近，WDM系統(tǒng)在零色散波長(zhǎng)處工作很容易引起四波混頻效應(yīng)，導(dǎo)致信道間發(fā)生串?dāng)_，不利于WDM系統(tǒng)工作。為了避免該效應(yīng)，零色散波長(zhǎng)不在1550nm而在1525nm或1585nm處，即非零色散位移光纖(NZDSF)。G.655光纖的衰減一般在0.19~0.25dB/km,在1530~1565nm波段的色散為1~6ps/(nm.km)，色散較小，避開(kāi)了零色散區(qū)。既抑制了四波混頻，可采用WDM擴(kuò)容，也可開(kāi)通高速系統(tǒng)。由于ITU-T建議中只要求了色散絕對(duì)值，故G.655工作區(qū)色散值可正可負(fù)。目前陸地光纖通信系統(tǒng)一般采用正色散系數(shù)的非零色散位移光纖；海底光纜通信系統(tǒng)一般采用負(fù)色散系數(shù)的非零色散位移光纖。7/12圖1幾種單模光纖的損耗和色散特性

這四種單模光纖的主要性能指標(biāo)是衰減、色散、偏振模色散（PMD）和模場(chǎng)直徑。另：G.653光纖是為了優(yōu)化1550nm窗口的色散性能而設(shè)計(jì)的，但它也可以用于1310nm窗口的傳輸。由于G.654光纖和G.655光纖的截止波長(zhǎng)都大于1310nm，所以G.654光纖和G.655光纖不能用于1310nm窗口。

G.652和G.655國(guó)內(nèi)常用；G.653和G.654不常用。6、其他類型光纖8/12（1）G.656光纖G.656光纖是一種寬帶光傳輸非零色散位移光纖，它與G.655光纖有所不同。①具有更寬的工作帶寬，即G.655工作帶寬為1560~1625nm（C+L波段，C波段1530~1565nm，L波段1565~1625nm）；而G.656工作帶寬為1460~1625nm（S+C+L波段），將來(lái)還可拓寬超過(guò)1460~1625nm，可充分發(fā)掘石英玻璃光纖的巨大帶寬的潛力。②色散斜率更?。ǜ教梗?，能夠顯著降低DWDM系統(tǒng)的色散補(bǔ)償成本。G.656光纖是色散斜率基本為零、工作波長(zhǎng)覆蓋S+C+L波段的寬帶光傳輸?shù)姆橇闵⑽灰乒饫w。6、其他類型光纖9/12（2）G.657光纖在FTTH建設(shè)中，需要抗彎曲、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、敷設(shè)方便、價(jià)格便宜的光纜。ITU-T2006年12月發(fā)布了G.657“接入網(wǎng)用彎曲不敏感單模光纖和光纜特性”的標(biāo)準(zhǔn)建議。G.657光纖具有良好的抗彎曲性能，適用于光纖接入網(wǎng)，包括位于光纖接入網(wǎng)終端的建筑物內(nèi)的各種布線。按照與G.652是否兼容將G.657分為A、B兩類，按彎曲半徑分為3個(gè)等級(jí)。ITU-TG.657A類(要求與G.652完全兼容)B類(不要求與G.652完全兼容)彎曲等級(jí)1(最小彎曲半徑10mm)G.657.A1彎曲等級(jí)2(最小彎曲半徑7.5mm)G.657.A2G.657.B2彎曲等級(jí)3(最小彎曲半徑5mm)G.657.B36、其他類型光纖10/12（2）G.657光纖G.657A光纖工作在1260~1625nm，其傳輸和互連性能同G.652D，不同的是比G.652D具有更好的彎曲性能，幾何尺寸技術(shù)要求更精確。G.657B光纖工作波長(zhǎng)是1310nm、1550nm和1625nm。其應(yīng)用只限于建筑物內(nèi)的信號(hào)傳輸，它的熔接和連接特性與G.652完全不同，可以在彎曲半徑非常小的情況下正常工作。（3）大有效面積光纖大有效面積光纖(LEAF)是為了適應(yīng)更大容量、更長(zhǎng)距離的WDM系統(tǒng)的應(yīng)用而出現(xiàn)，該光纖的模場(chǎng)直徑由普通光纖的8.4μm增加到9.6μm，從而使有效面積從55μm2增加到72μm2以上。工作在1550nm，具有較大的功率承受能力，可更有效地克服非線性影響，適用于高輸出功率的摻鉺光纖放大器的網(wǎng)絡(luò)中。6、其他類型光纖11/12（4）色散補(bǔ)償光纖色散補(bǔ)償光纖(DCF)是具有大的負(fù)色散的光纖。主要針對(duì)現(xiàn)已敷設(shè)的G.652光纖而設(shè)計(jì)的一種新型單模光纖。對(duì)G.652光纖采用WDM技術(shù)，必須將工作波長(zhǎng)從1310nm轉(zhuǎn)到1550nm上，此時(shí)色散不為零，是+17~20ps/(nm.km),有正色散斜率。故在光纖中加接具有負(fù)色散的色散補(bǔ)償光纖進(jìn)行色散補(bǔ)償，保證光纖線路總色散值近似為零，從而實(shí)現(xiàn)高速度、大容量、長(zhǎng)距離的通信。（5）全波光纖全波光