《光纤通信与数字传输》课件-06光纤标准

光纤通信与数字传输第六讲：光纤标准

1/121、G.651光纤G.651光纤为渐变多模光纤或称梯度多模光纤（GIF），工作波长为1310nm和1550nm，在1310nm处光纤有最小色散，在1550nm处有最小损耗。应用：G.651光纤适用于中小容量和中短距离的传输，主要用于计算机局域网或接入网。

通信用光纤的研制先后经历了短波长多模光纤、长波长多模光纤和单模光纤等几个重要阶段，ITU-T的光纤标准规范有以下几种。2、G.652光纤2/12G.652光纤为常规单模光纤（Single-ModeFiber,SMF），也称非色散位移光纤，是第一代SMF，零色散波长为1310nm，在1550nm处有最小损耗，传输距离受损耗限制，适用于大容量传输，是目前应用最广的光纤。由于单模光纤没有模式色散，具有很高带宽，如果让单模光纤工作在1550nm波长区，就可实现高带宽、低损耗的传输。但G.652光纤在1310nm处色散比在1550nm处小得多。这种光纤如工作在1550nm波长区，虽然损耗较低，但由于色散较大，会给高速光通信系统造成严重影响。因此该光纤仍然不是1550nm理想的传输介质。2、G.652光纤3/12ITU-T把G.652光纤细分为A、B、C、D四个子类。明确了对不同的网络层次和不同的传输系统中使用的光纤指标要求。G.652A光纤主要适用于SDH传输系统和带光放大的单通道(可达STM-16)SDH传输系统；G.652B光纤主要适用于SDH传输系统和带光放大的单通道SDH传输系统及可达STM-64的带光放大的波分复用传输系统；G.652C光纤适用同G.652B，还允许G.957传输系统适用于1360~1530nm的扩展波段，增加了可用波长范围，复用波长数大大增加，可用于城域网的光纤敷设；G.652D集合了G.652B和G.652C的优点，即与G.652B有相似的属性和应用范围，但衰减要求同G.652C，并允许使用在1360~1530nm(E和S波段)。可以预见其在未来城域网应用的广阔前景。3、G.653光纤4/12G.653光纤也称色散位移光纤(DSF),是指色散零点在1550nm附近的光纤。该光纤通过改变折射率分布将1310nm附近的零色散点移到1550nm附近，使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合，系统速率可达到20Gbit/s和40Gbit/s，是单波长超长距离传输的最佳光纤。但由于色散为零，不利于多信道的WDM传输，信道较多时，信道间距变小，会产生四波混频(FWM),导致信道间发生串扰，阻碍了其应用。4、G.654光纤5/12G.654光纤为性能最佳的单模光纤,在1550nm处具有极低损耗（大约0.18dB/km）,1310nm处色散为零，弯曲性能好。该光纤也称截止波长移位单模光纤，它是非色散位移光纤，其截止波长移到了较长波长，在1550nm波长区损耗极小，最佳工作波长范围是1550~1600nm。主要应用于远距离，无需插入有源器件的无中继海底光缆通信系统。缺点：制造困难，价格昂贵。5、G.655光纤6/12由于色散移位光纤(G.653)的色散零点在1550nm附近，WDM系统在零色散波长处工作很容易引起四波混频效应，导致信道间发生串扰，不利于WDM系统工作。为了避免该效应，零色散波长不在1550nm而在1525nm或1585nm处，即非零色散位移光纤(NZDSF)。G.655光纤的衰减一般在0.19~0.25dB/km,在1530~1565nm波段的色散为1~6ps/(nm.km)，色散较小，避开了零色散区。既抑制了四波混频，可采用WDM扩容，也可开通高速系统。由于ITU-T建议中只要求了色散绝对值，故G.655工作区色散值可正可负。目前陆地光纤通信系统一般采用正色散系数的非零色散位移光纤；海底光缆通信系统一般采用负色散系数的非零色散位移光纤。7/12图1几种单模光纤的损耗和色散特性

这四种单模光纤的主要性能指标是衰减、色散、偏振模色散（PMD）和模场直径。另：G.653光纤是为了优化1550nm窗口的色散性能而设计的，但它也可以用于1310nm窗口的传输。由于G.654光纤和G.655光纤的截止波长都大于1310nm，所以G.654光纤和G.655光纤不能用于1310nm窗口。

G.652和G.655国内常用；G.653和G.654不常用。6、其他类型光纤8/12（1）G.656光纤G.656光纤是一种宽带光传输非零色散位移光纤，它与G.655光纤有所不同。①具有更宽的工作带宽，即G.655工作带宽为1560~1625nm（C+L波段，C波段1530~1565nm，L波段1565~1625nm）；而G.656工作带宽为1460~1625nm（S+C+L波段），将来还可拓宽超过1460~1625nm，可充分发掘石英玻璃光纤的巨大带宽的潜力。②色散斜率更小（更平坦），能够显著降低DWDM系统的色散补偿成本。G.656光纤是色散斜率基本为零、工作波长覆盖S+C+L波段的宽带光传输的非零色散位移光纤。6、其他类型光纤9/12（2）G.657光纤在FTTH建设中，需要抗弯曲、结构简单、敷设方便、价格便宜的光缆。ITU-T2006年12月发布了G.657“接入网用弯曲不敏感单模光纤和光缆特性”的标准建议。G.657光纤具有良好的抗弯曲性能，适用于光纤接入网，包括位于光纤接入网终端的建筑物内的各种布线。按照与G.652是否兼容将G.657分为A、B两类，按弯曲半径分为3个等级。ITU-TG.657A类(要求与G.652完全兼容)B类(不要求与G.652完全兼容)弯曲等级1(最小弯曲半径10mm)G.657.A1弯曲等级2(最小弯曲半径7.5mm)G.657.A2G.657.B2弯曲等级3(最小弯曲半径5mm)G.657.B36、其他类型光纤10/12（2）G.657光纤G.657A光纤工作在1260~1625nm，其传输和互连性能同G.652D，不同的是比G.652D具有更好的弯曲性能，几何尺寸技术要求更精确。G.657B光纤工作波长是1310nm、1550nm和1625nm。其应用只限于建筑物内的信号传输，它的熔接和连接特性与G.652完全不同，可以在弯曲半径非常小的情况下正常工作。（3）大有效面积光纤大有效面积光纤(LEAF)是为了适应更大容量、更长距离的WDM系统的应用而出现，该光纤的模场直径由普通光纤的8.4μm增加到9.6μm，从而使有效面积从55μm2增加到72μm2以上。工作在1550nm，具有较大的功率承受能力，可更有效地克服非线性影响，适用于高输出功率的掺铒光纤放大器的网络中。6、其他类型光纤11/12（4）色散补偿光纤色散补偿光纤(DCF)是具有大的负色散的光纤。主要针对现已敷设的G.652光纤而设计的一种新型单模光纤。对G.652光纤采用WDM技术，必须将工作波长从1310nm转到1550nm上，此时色散不为零，是+17~20ps/(nm.km),有正色散斜率。故在光纤中加接具有负色散的色散补偿光纤进行色散补偿，保证光纤线路总色散值近似为零，从而实现高速度、大容量、长距离的通信。（5）全波光纤全波光