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[光纖光纜] 各種光纖特性的比較
P:2007-04-23 11:27:12
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| 光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量和距離受光纖的損耗、光纖的色散特性和其非線性等因素的影響。目前，無中繼放大器的光信號傳輸距離可以達到120km，另外，因為出現(xiàn)了以摻鉺光纖放大器為代表的光放大器，所以光纖的損耗特性已經(jīng)不再是限制傳輸距離的主要因素。目前，限制光纖傳輸距離和傳輸容量的主要因素是光纖的色散特性和非線性特性。 �。�1）G.652光纖 根據(jù)理論計算，在普通的單模G.652光纖中，對于以1550nm波長來傳輸光信號的光纖系統(tǒng)來說，當光纖傳輸系統(tǒng)傳輸2.5Gbit/s的光信號時，光纖的色散受限傳輸距離為960km；當光纖傳輸系統(tǒng)傳輸10Gbit/s的光信號時，光纖的色散受限傳輸距離為60km；當光纖傳輸系統(tǒng)傳輸40Gbit/s的光信號時，光纖的色散受限傳輸距離大約為4km。 在本地網(wǎng)中采用2.5Gbit/s的速率對傳輸網(wǎng)進行組網(wǎng)時，因G.652光纖色散受限傳輸距離為960km，并且北京市區(qū)的地理范圍有限，WDM環(huán)將主要集中在市區(qū)，所以在北京本地網(wǎng)中，2.5Gbit/s系統(tǒng)可以組成點到點的WDM系統(tǒng)、WDM環(huán)網(wǎng)和全光交叉連接網(wǎng)，而不會受G.652光纖色散特性的影響。當采用10Gbit/s的速率對傳輸網(wǎng)進行組網(wǎng)時，因其色散受限傳輸距離為60km，所以在北京本地網(wǎng)（包括郊區(qū)）中，完全可以用點到點的WDM系統(tǒng)組成10Gbit/s光傳輸系統(tǒng)，另外還可以在北京本地網(wǎng)內(nèi)組成短距離的WDM環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。對于全光交叉連接網(wǎng)絡，因為一個波長信道將跨越多個環(huán)網(wǎng)，當采用G.652光纖進行組網(wǎng)時，就必須進行色散補償，而這個光纖色散補償?shù)慕Y(jié)構(gòu)和設計將非常復雜。所以北京本地網(wǎng)中，不適合采用G.652光纖組成10Gbit/s全光傳輸網(wǎng)絡。當傳輸速率達到40Gbit/s，G.652光纖色散受限傳輸距離為4km，僅能夠用于短距離高速傳輸。 �。�2）G.655光纖 對非零色散位移G.655光纖來說，在1550nm波長區(qū)的典型色散值為G.652光纖的1/4～1/6，因此色散受限距離也大致為G.652光纖的4～6倍。另外，由于G.655光纖采用了新的光纖拉制工藝，具有較小的偏振模色散，單根光纖的偏振模色散一般不超過0.05ps/km1/2。即便按0.1ps/km1/2考慮，這也可以實現(xiàn)至少400km長的40Gbit/s信號的傳輸。就1550nm波長來說，當傳輸10Gbit/s 的光信號時，G.655光纖的色散受限距離大致為300~400km，因此，可以用G.655光纖在北京本地網(wǎng)中組成10Gbit/s的WDM環(huán)網(wǎng)，并且可以在大部分的地理范圍內(nèi)組成10Gbit/s的全光交叉連接WDM網(wǎng)絡。 但是，對本地網(wǎng)來說，WDM系統(tǒng)應傳輸盡可能多的波長信道，而第一代G.655光纖的色散斜率較高，典型數(shù)值為0.075ps/(nm2?km)。當DWDM系統(tǒng)的應用范圍已經(jīng)擴展到L波段時，全部可用頻帶可以從1530～1565nm擴展到1530～1625nm時，如果色散斜率仍維持原來的數(shù)值，則短波長和長波長之間的色散差異將隨距離增長而增加，勢必造成L波段高端過大的色散系數(shù)，影響10Gbit/s及以上速率信號的傳輸距離，或者說需要代價較高的色散補償措施才行，而低波段的色散又嫌太小，多波長傳輸時不足以壓制四波混合和交叉相位調(diào)制的影響�？紤]到色散系數(shù)斜率這個因素，當傳輸10Gbit/s的光信號時，G.655光纖的色散受限距離縮短為150~180km，這個色散受限距離將限制第一代G.655光纖在全光交叉連接網(wǎng)中的應用范圍。因此，在城域網(wǎng)中實現(xiàn)全光交叉連接網(wǎng)時，需要使用新一代低色散斜率的G.655光纖。 另外， G.655光纖中有正色散光纖和負色散光纖。正色散G.655光纖的主要優(yōu)點是其色散系數(shù)較小，但是其缺點是有可能存在調(diào)制不穩(wěn)定性問題。而負色散G.655光纖的主要優(yōu)點是不存在調(diào)制不穩(wěn)定性問題，可以利用其負色散補償直接調(diào)制激光器所產(chǎn)生的正調(diào)制，從而延長光纖色散受限距離。其缺點是1310nm窗口色散較大，色散受限距離短，不利于與北京電信現(xiàn)有光傳輸設備兼容。此外，這類光纖的零色散波長處于1640nm附近，在L波段的色散系數(shù)較小，將產(chǎn)生四波混頻問題，不利于開拓L波段應用。 �。�3）全波光纖 全波光纖除了消除內(nèi)部氫氧根(OH)離子所引起的附加水峰衰減外，其它特性完全與普通G.652光纖的特性相同。所以，在C波段和L波段，全波光纖與G.652光纖的色散受限距離完全相同。但是，與G.652光纖不同的是，全波光纖開放了1400nm的窗口，增加了60％的可用帶寬，所以全波光纖為采用粗波分復用系統(tǒng)（CWDM）提供了波長空間。例如，1400nm窗口的波長間距為2.5nm時，就可以提供40個粗波分復用波長，而1550nm窗口提供40個波長時，其波長間距為0.8nm。顯然，1400nm粗波分復用的波長間距比傳統(tǒng)的間距更寬，而更寬的波長間距使系統(tǒng)對元器件的要求大大降低，使CWDM的價格將低于DWDM的價格，從而使電信運營商的運行成本降低。另外，在1400nm波段，全波光纖的色散只有G.652光纖在1550nm波段的一半，所以對于高傳輸速率，全波光纖1400nm波段的無色散補償傳輸距離將比傳統(tǒng)的1550nm波段的無色散補償傳輸距離增加1倍。因此，在傳輸2.5Gbit/s的光信號時，可以用全波光纖在城域網(wǎng)中實現(xiàn)全光交叉連接網(wǎng)；在傳輸10Gbit/s的光信號時，可以用全波光纖在城域網(wǎng)中實現(xiàn)點到點的WDM網(wǎng)絡，而與G.652光纖相比，全波光纖的可以波長范圍卻增加了100nm，所以我們應積極跟蹤全波光纖的發(fā)展。 |
［江南狼 在 2007-4-23 11:27:43 編輯過］
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