G．652光纤虽然只有一个型号，但它实际上被细分为a、b、c、d四个子类。那么，这些子类之间有何区别呢？这要从光纤的衰耗特性和PMD（偏振模色散）系数说起。
光纤的衰耗特性是指光信号在光纤中传输过程中能量逐渐减弱的现象。常规单模光纤的衰耗系数会随波长变化，在1383nm波长处会出现一个衰耗较大的波峰，通常称为“水峰”。因此，通信系统会避免使用这个波段的波长。然而，从1260nm到1675nm（除去1380nm区域）的波长范围内，光纤衰耗特性良好，ITU-T将其划分为O、E、S、C、L、U几个光波段。
朗讯公司在1998年发明了一种全波光纤，即低水峰光纤，这种光纤在E波段的衰耗曲线是平坦的，因此可以在O、E、S、C、L、U所有光波段中应用。
接下来是光纤的PMD系数，它指的是光纤单位长度上的时间差。当通信速率较低时，PMD对传输影响不大。但随着传输速率的提升，PMD会成为影响传输距离的关键因素。因此，光纤的PMD系数越小越好，目前国标建议不超过0．2ps/√km，实际光纤产品的PMD系数一般不超过0．1ps/√km。
G．652的各个子类主要从衰耗特性和PMD参数两个维度来区分。随着光纤制造工艺的提升，G．652A和G．652C已被市场淘汰，而G．652B和G．652D光纤市场需求稳定。尽管G．652D光纤是全波光纤，但在实际应用中，全波光纤的优势并没有得到充分利用。
为了适应全波光纤的使用，ITU-T在2002年发布了CWDM（密集波分复用）标准，将单模光纤的全波段划分为18个波长，每个波长的波道间隔为20nm。然而，与DWDM相比，CWDM并没有明显优势，因此在G．652D光纤和CWDM标准发布后近20年中，E波段鲜有实际应用。
直到最近两年，随着采用CWDM技术的无源波分在C-RAN（集中式无线接入网）承载中的广泛应用，G．652D光纤的优势才得到充分体现。随着通信技术的不断发展，G．652光纤及其子类将继续在通信领域扮演重要角色。
1 前言
G．652光纤是最早使用的单模光纤类型,也目前通信网中使用量最大的光纤。无论是长途网、本地网还是接入网,G．652光纤都是绝对的主角,其总体使用量的占比超过95%。
G．652光纤分为a、b、c、d四个子类,那么,各个子类之间有什么区别呢?这得从光纤的衰耗特性和光纤的PMD(偏振模色散)系数说起。
2 光纤的衰耗特性
常规单模光纤的衰耗系数是随波长变化的,如下图所示。由于光纤材料中氢氧根离子的影响,导致光纤在1383nm波长处的衰耗比较大,在图中会显示一个波峰,通常被称为“水峰”。所以,通信系统一般会避开1383nm波长这个区域。
常规单模光纤中从1260nm～1675nm(除去1380nm区域)波长范围都具备良好的衰耗特性,因此,ITU-T把单模光纤通信系统划分为O、E、S、C、L、U几个光波段,各波段的波长范围见下图。
在以上几个波段中,除了E波段,其它几个波段都可以用于通信。这本来没什么,但还是有个叫朗讯的公司看不下去了,他们在1998年愣是发明了一种光纤,这种光纤在E波段的衰耗曲线是平坦的,如下图所示。这种光纤在O、E、S、C、L、U光波段都可以用于通信,所以,这种光纤也被称为全波光纤,或低水峰光纤。
3 光纤的PMD系数
光纤是通过拉丝塔拉出来的,就像拉面一样,光纤的截面不是完全规则的圆形,这就导致光信号在单模光纤中传输时,基模所含有的两个相互垂直的偏振模会以不同的速率传播,从而到达光纤另一端时就存在一个时间差,这就是偏振模色散,简称PMD,如下图所示。光纤单位长度上的时间差就称为PMD系数。
当通信速率较低时,PMD还不足以影响系统传输。随着传输速率的提升,PMD则成为影响传输距离的重要因素。PMD系数、传输速率和传输距离的关系见下表。
显然,光纤的PMD系数越小越好,当前国标中PMD系数建议不超过0．2ps/√km,实际光纤产品的PMD系数一般不超过0．1ps/√km。
4 G．652光纤的分类
G．652的各个子类主要从光纤的衰耗特性和PMD参数两个维度来区分的,如下表所示。
5 G．652光纤的应用
PMD系数较大的光纤类型显示不能满足速率越来越高的传输需求,所以,随着光纤制造工艺的提升,G．652A和G．652C也就逐渐被市场淘汰了。
当前市场对G．652B和G．652D光纤均有需求,由于G．652D和G．652B光纤价格相差无几,所以,G．652B光纤的销售占比很低(不足G．652光纤总销量的5%)。
虽然G．652D光纤是全波光纤,但光通信好像本没太多必要用那么多波段。例如,当前的DWDM主要在C波段开80波,多少年来,也没有用到S和L波段;而且,受光纤非线性效应的限制,波分系统中所能承载的波道数是有限的,面向DWDM的应用,全波光纤完全没有必要性。
为了配合全波光纤的使用,ITU-T在2002年发布了CWDM标准,将单模光纤的全波段划分成18个波长,每个波长的波道间隔为20nm,如下图所示。
(图片来源自公众号:本地承载网技术支撑)
但由于CWDM与DWDM相比并没有什么优越性,所以,在G．652D光纤和CWDM的标准发布后近20年,E波段也鲜有实际应用。直到近两年,随着采用CWDM技术的无源波分在C-RAN(集中式无线接入网)承载中的广泛使用,G．652D光纤的优势才有了充分体现。
图/文:老丁头
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