低水峰與無水峰光纖

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1、低水峰與無水峰光纖從最初的O波段到U/XL波段（見表），人們已經(jīng)定義了多個(gè)用于光纖通信的頻段規(guī)范。U/XL波段和E波段由于損耗較大一般不用，其中U/XL波段位于石英玻璃光纖傳輸窗口的最右端，固有損耗非常大。E波段則位于標(biāo)準(zhǔn)光纖的水峰處，其衰耗主要由玻璃核心結(jié)構(gòu)中的氫氧離子導(dǎo)致。然而，現(xiàn)在的光纖制造商已經(jīng)能夠大幅降低E波段的損耗。本文介紹了如何進(jìn)一步降低水峰損耗，從而更有效地利用E波段。標(biāo)準(zhǔn)定義生產(chǎn)商、系統(tǒng)供應(yīng)商和最終用戶一起努力解決水峰問題，他們已經(jīng)在此問題上達(dá)成一致，制定了單模光纖上水峰性能的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這就是I

2、TU-TG.652D和IECB1.3。如圖中所示，低水峰和零水峰光纖1310nm波長處的損耗限制了傳輸距離，標(biāo)準(zhǔn)中要求1383nm處的水峰衰耗（經(jīng)過H2老化）等于或小于1310nm。因此，合理的結(jié)論是傳輸距離受限于衰減最大的波長，因此1383nm的損耗規(guī)范值被定為0.32到0.34dB/km。實(shí)際情況：不可能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)“零”損耗制造商會(huì)根據(jù)其市場策略宣稱他們擁有多個(gè)“零”水峰或“低”水峰光纖產(chǎn)品，然而，用戶不會(huì)因?yàn)椤傲恪彼搴汀跋藫p耗”的說法就真的相信水峰波長處沒有損耗了。實(shí)際上，由于OH自由基吸收效應(yīng)，設(shè)計(jì)零

3、水峰光纖會(huì)帶來額外的損耗。考慮到實(shí)際應(yīng)用中的其它損耗源（例如老化），測量“零”水峰光纖時(shí)從來不會(huì)得到絕對(duì)的零。圖1.與遵循G.652D標(biāo)準(zhǔn)的光纖相比，使用“零”水峰光纖將有四分之一的波長不可用（圖中藍(lán)色部分）。某些光纖廠商還宣稱使用“零”水峰光纖替代低水峰光纖，可以使業(yè)務(wù)供應(yīng)商的傳輸距離增加12%，服務(wù)范圍擴(kuò)大27%。然而如果僅使用E波段而不用1310nm和更低的O波段時(shí)情況確實(shí)如此，但事實(shí)上實(shí)際并不存在這樣的系統(tǒng)，因?yàn)?310nm是傳輸窗口中最常用的波段。實(shí)際上，使用E波段往往限制了O波段的擴(kuò)展應(yīng)用。因此131

4、0nm處的損耗就成了重要的限制參數(shù)。另一個(gè)有關(guān)“零“水峰光纖和低水峰光纖的爭論與C波段的分布拉曼放大器的使用有關(guān)，此時(shí)泵浦波長為1440nm。然而，實(shí)際上在C波段使用拉曼放大的可能性微乎其微：已經(jīng)證明了EDFA遠(yuǎn)比拉曼易于使用，在C波段，拉曼放大只是偶爾作為補(bǔ)充方案用于長距傳送或“跨段屏蔽”。在L波段使用拉曼放大器也會(huì)遇到類似問題，但此時(shí)泵浦波長為1485nm，水峰的影響已經(jīng)可以忽略。例如，如果把1383nm處損耗從0.32降低到0.3dB/km，1485nm處的改善最小時(shí)還不到0.001dB/km。同時(shí)，144

5、0nm處的性能提高也不超過0.002dB/km，同樣可以忽略不計(jì)。箭頭表示隨著波長的增加系統(tǒng)性能增強(qiáng)的趨勢。合理的結(jié)論正如前面提到的，合理的結(jié)論只可能是傳輸距離受限于最大損耗波長。因此，要使1383nm水峰處的衰減小于1310nm，只能放棄使用衰減更大的頻段。如圖中所示，極端情況時(shí)無水峰光纖的傳輸窗口將縮小25%。業(yè)界目前已經(jīng)不再不顧實(shí)際地追求完美了，即使從環(huán)境的角度來看，任何事物都會(huì)有代價(jià)。有了這樣的認(rèn)識(shí)，再去攀比水峰的衰耗值就顯得不太實(shí)際了，結(jié)果只能是浪費(fèi)精力，無謂地消耗能源和氯氣等資源。相反，業(yè)界應(yīng)該全力支

6、持標(biāo)準(zhǔn)組織的想法，定義合理的1310nm波長處的損耗。選擇光纖類型時(shí)，在做出決定之前，你必須很好地了解各種各樣品牌和性能光纖的信息。除非某個(gè)系統(tǒng)只工作在1383nm波段（E波段），否則選擇“零”水峰光纖不會(huì)比低水峰光纖有優(yōu)勢。距離限制波長為1310nm，因此，該波長的損耗決定了系統(tǒng)性能。