光纤技术的应用要求

光纤技术的应用要求

目前市场存在的超低损耗光纤，一般采用了纯硅芯光纤，通过在包层掺氟降低包层的折射率，然而掺氟后的玻璃的黏度随温度变化很大。在高温下，芯层与包层的黏度匹配，容易产生应力，难以消除。因此部分厂商在制备超低损耗光纤时会在芯层添加碱金属以降低芯层的黏度，使其光纤的芯层和包层的黏度在高温下匹 配，但是，这类光纤的稳定性还需要长时间的证实。在理论上，成本颇高的超低损耗光纤无法满足相同跨距下400G乃至超400G技术的应用要求。烽火通信目 前研发的已经在实验室试用的新型光纤-低损耗大有效面积抗弯光纤，从理论上可以满足，而且成本不高。因此，超低损耗光纤不适合此时大规模商用。
低损耗光纤不改变光纤的波导结构，*兼容G.652.D标准，其工艺主要是通过改善光纤内部的应力从而优化瑞利散射来降低损耗，因此相比于普通G.652.D，具有更低的衰减性能，而且价格也与普通的G.652.D光纤相当。具体衰减指标如下表。
普通G652D光线与低损耗光纤对比
以每跨段对应80km传输和开销，对于典型跨段为16跨段×22dB的通信系统，采用相干QPSK的40G和100G技术时，系统的OSNR要求均在12.5dB或以内。此时，保证光通信系统良好传输的光纤衰减至少要小于0.2dB/km;当所采用的光纤衰减低于该要求时，衰减越低，则越可以满足系统要求，从而可充分享受光信噪比提升带来的好处。因此表1所述的两类光纤均可以满足40G和100G的传输使用要求。
而单纯从光纤的衰减角度分析，通过降低光纤的衰减提升光信噪比可带来如下益处：从系统的角度考虑，相同传输距离下，低损耗光纤增加1.2dB系统余 量;系统余量相同的条件下，低损耗光纤可以延长30%的传输距离。对于400G乃至1Tbps的超高速光纤通信系统而言，从理论计算来看，在相同跨距内，在光纤衰减上的改善无法满足400G乃至超400G技术的应用要求。在同样的光纤环境中，系统容量越高传输距离越短，400G的传输距离约为100G的 1/3，因此如果采用损耗更低、更可靠的光纤，可以减少未来扩容时再生站的数量，对于400G的传输速率来说，相比普通单模光纤，低损耗光纤能减少约 20%的再生站数。