光纖技術發展論文

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一、光纖技術發展的特點

1.網絡的發展對光纖提出新的要求

(1)擴大單一波長的傳輸容量。目前,單一波長的傳輸容量已達到40Gbit/s,并進行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上傳輸對光纖的PMD提出一定要求。(2)實現超長距離傳輸。無中繼傳輸是骨干傳輸網的理想,目前一些公司已采用色散齊理技術,實現2000-5000km的無電中繼傳輸;有的采用拉曼光放大技術,更大地延長光傳輸距離。(3)適應DWDM技術的運用。目前運用32×2.5Gbit/sDWDM系統,該系統對光纖的非線性指標提出了更高要求;ITU-T對光纖的非線性屬性及測試方法的標準(G.650.2)已完成,對光纖的有效面積提出相應指標,對G.655光纖的非線性特性會有改善。

2.新型光纖產品的不斷出現

(1)用于長途通信的新型大容量長距離光纖。康寧公司推出的PureModePM系列新型光纖,利用了偏振傳輸和復合包層,用于10Gbit/s以上的DWDM系統中,很適合于拉曼放大器的開發與應用。Alcatelcable推出的TeralightUltra光纖,已有傳輸100km長度以上單信道40Gbit/s、總容量10.2Tbit/s的記錄。一些公司開發負色散大有效面積的光纖,提高了非線性指標的要求,簡化了色散補償方案,在長距離無再生傳輸和海底光纜長距離通信中效果很好。

(2)用于城域網通信的新型低水峰光纖。在城域網設計中,要考慮簡化設備、降低成本和非波分復用技術應用的可能性。低水峰光纖在1360-1460nm的延伸波段使帶寬被大大擴展,使CWDM系統被優化,增大了傳輸信道、增長了傳輸距離。一些城域網設計,要求光纖的水峰低和具有負色散值,可抵消光源光器件的正色散,可組合運用這種負色散光纖與G.652光纖或G.655標準光纖,利用它來做色散補償,避免色散補償設計,節約成本。

(3)用于局域網的新型多模光纖。隨著局域網、用戶住地網的高速發展,大量綜合布線系統采用多模光纖代替數字電纜,多模光纖市場份額逐漸加大。選用多模光纖,是因為局域網傳輸距離較短,雖然多模光纖比單模光纖價格貴50%-100%,但它所配套的光器件可選用發光二極管,價格比激光管便宜,且多模光纖有較大的芯徑與數值孔徑,易連接與耦合,相應的連接器、耦合器等元器件價格也低。ITU-T至今未接受62.5/125μm型多模光纖標準,因局域網發展的需要,它仍然得到了廣泛使用。而ITU-T推薦的G.651光纖,即50/125μm的標準型多模光纖,其芯徑較小、耦合與連接困難一些。針對此問題,有的公司進行了改進,研制出新型的5O/125μm光纖漸變型(G1)光纖,區別于傳統的50/125μm光纖纖芯的梯度折射率分布,將帶寬的正態分布進行了調整,以配合850nm和1300nm兩個窗口的運用。

3.光纜技術發展的特點

(1)光纜結構使用網絡環境有明確的光纖類型選擇,如干線網光纖、城域網光纖等,這決定了大范圍內光纜光纖傳輸特性的要求,具體運用的條件,還有可依據的細分的標準及指標。(2)光纜結構除考慮光纜使用環境條件外,與其施工和維護方法有關,必須統一考慮,配套設計。(3)光纜新材料的出現,促進了光纜結構改進,如干式阻水料、納米材料、“干纜芯”式、生態光纜、海底和淺水光纜、微型光纜、全介質自承式光纜、架空地線光纜等的采用,使光纜性能有明顯改進。

二、光纖光纜技術發展值得思考的問題

1.積極創新開發具有自主知識產權的新技術。1997年以來,國內光通信核心技術專利是90件,自主申請的有9件。作為世界第二光纜大國,應該把開發具有自主知識產權的技術,作為工作的重中之重,爭取創造更多的光纖光纜專利。

2.開發具有先進技術水平、與使用環境、施工技術相配套的新產品。光纜的結構依賴于使用的環境條件和施工的具體要求,今后,光纜建設的重點將會隨著接入網、用戶住地網的建設不斷展開,新一代的光纜結構和施工技術會基于,如微型光纜、吹入或漂浮安裝,及迷你型微管或小管系統的全套技術,有一系列新的變化,充分利用有限的敷設空間。目前我國創新的成份太少,在接入網、用戶住地網中,多采用一些國產的光電纜產品。

3.利用已有設備和技術,改善HYA市話電纜的相應特性,為數字業務提供更好的服務。對于已經敷設的銅電纜,只能在現有條件下,利用其特性開通數字新業務。現有的HYA電纜,雖然可開通ADSL等一些新業務,但容量有限,當ADSL數量增大到一定限度后會出現干擾問題,影響以前開通的業務。因此,對新敷設的銅電纜,希望能提出一些新的寬帶指標要求,為將來開通更多的新業務作好準備。

4.改進光纜電纜的施工和維護方法。為適應城市施工的特點,國際上重視不挖溝的方式施工光、電纜,采用小地溝或微地溝技術安裝光纜,對光纜網進行自動監測,保證光纜網絡不中斷通信維護,需要開發相應的元器件、工具和設備。ITU對NH開發光纜用浸水傳感器、光纖自動測試時的光纖選擇器,以及美國提出的1s告警、3min內定位的指標,及意大利提出的光纖纖芯與光纜護套指標,綜合監測等方案都十分重視。為保證光纜網絡工作的可靠性,在施工和維護中降低成本、節省勞力和時間,推廣新的施工方法,完善光纜網絡的自動監測維護系統,提高光纜網絡的不中斷維護水平已勢在必行。

5.抓住西部大開發的大好機遇,發展光纜電纜技術和產業。西部大開發是國家的重大策略,國家制定了有利的政策,政府對發展通信等行業給予了大力支持。西部是一個地域復雜、分布較寬、通信相對落后的地區。經濟大發展,通信要先行,需要一些與之相適應的光纖光纜及通信電纜的先進產品來配合發展的需求。因此,符合條件的產品會大有市場。西電東送、西氣東輸等大型工程需要大量的、高質量的ADSS、OPGW等型式的光纜及各種電纜相配套。光纖光纜和通信電纜的各種技術、產品及成果,都會在西部開發中得到發揮。同時西部現代化建設,對產品提出了許多新的難題,光纖光纜和電纜行業也會得到更好的改造和創新的機會,促進自身技術水平的提升和發展。

【摘要】本文綜述了光纖光纜技術發展的特點和趨勢,并提出一些思考問題。

【關鍵詞】光纖光纜技術發展