愛達訊工程師淺談---常見的3種單模光纖

單模光纖(SingleModeFiber):中心纖芯很細(芯徑一般為9或10μm),單包層外徑125μm,表示為9/125μm。只能傳輸一個模式(兩個偏振態(tài)簡并)。因此,其模間色散很小,適用于遠程通訊,但還存在著材料色散和波導色散,這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩(wěn)定性要好。 
  
  后來發(fā)現(xiàn)在1310nm波長處,單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看,1310nm正好是光纖的一個低損耗窗口。這樣,1310nm波長區(qū)就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口,也是現(xiàn)在實用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。1310nm常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國際電信聯(lián)盟ITU-T在G652建議中確定的,因此這種光纖又稱G652光纖。我國已敷設的光纖光纜絕大多數(shù)是這類光纖。隨著光纖光纜工業(yè)和半導體激光技術的成功推進,光纖線路的工作波長可轉移到更低損耗(0.22dB/km)的1550nm光纖窗口。

G.653單模光纖

滿足ITU-T.G.653要求的單模光纖, 常稱色散位移光纖(DSF=Dispersion Shifled Fiber),其零色散波長移位到損耗極低的1550nm處。但是DSF的存在嚴重不足,在1550nm附近低色散區(qū)存在有害的四波混頻等光纖非線性效應,阻礙光纖放大器在1550nm窗口的應用。

四波混頻(Four-Wave Mixing,FWM) 亦稱四聲子混合,是光纖介質(zhì)三階極化實部作用產(chǎn)生的一種光波間耦合效應,是因不同波長的兩三個光波相互作用而導致在其它波長上產(chǎn)生所謂混頻產(chǎn)物,或邊帶的 新光波,這種互作用可能發(fā)生于多信道系統(tǒng)的信號之間,可以產(chǎn)生三倍頻、和頻、差頻等多種參量效應。
  
  發(fā)生四波混頻的原因是入射光中的某一個波長上的光會使光纖的折射率發(fā)生改變,則在不同的頻率上產(chǎn)生了光波相位的變化,從而產(chǎn)生了新的波長的光波。
  
  在DWDM系統(tǒng)中,當信道間距與光纖色散足夠小且滿足相位匹配時,四波混頻將成為非線性串擾的主要因數(shù)。當信道間隔達到10GHZ 以下時,F(xiàn)WM 對系統(tǒng)的影響將最嚴重。
  
  愛達訊安防工程師認為,四波混頻對DWDM系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)在:(1)產(chǎn)生新的波長,使原有信號的光能量受到損失, 影響系統(tǒng)的信噪比等性能;(2)如果產(chǎn)生的新波長與原有某波長相同或交疊,從而產(chǎn)生嚴重的串擾。四波混頻的產(chǎn)生要求各信號光的相位匹配,當各信號光在光纖的零色散附近傳輸時,材料色散對相位失配的影響很小,因而較容易滿足相位匹配條件,容易產(chǎn)生四波混頻效應。
  
  目前的DWDM系統(tǒng)的信道間隔一般在100GHZ ,零色散導致四波混頻成為主要原因,所以,采用G.653 光纖傳輸DWDM系統(tǒng)時,容易產(chǎn)生四波混頻效應,而采用G.652 或G.655 光纖時,不易產(chǎn)生四波混頻效應。但G.652 光纖在1550nm 窗口存口存在一定的色散,傳輸10G信號時,應加色散補償,G.655 光纖在1550nm 窗口的色散很小,適合10G DWDM 系統(tǒng)的傳輸。。

G.655單模光纖

滿足ITU-T.G.655要求的單模光纖, 常稱非零色散位移光纖或NZDSF(=NonZero Dispersion Shifted Fiber)。屬于色散位移光纖,不過在1550nm處色散不是零值(按ITU-T.G.655規(guī)定,在波長1530-1565nm范圍對應的色散值為 0.1-6.0ps/nm.km),用以平衡四波混頻等非線性效應。 

 

   來源:千家綜合布線網(wǎng)
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