常见光纤种类盘点

常见光纤种类盘点

概述

从第一根光纤的使用开始,光纤通信已经走过了半个多世纪的发展历程。它彻底改变了人类通信技术的发展轨迹,也便捷了我们每一个人的生活,让我们能享受高速且低价的网络连接服务。光纤作为光纤通信技术的核心,是光纤通信得以高速发展的基底。目前市面上常见的通信光纤分为:G.651~G.657共7个大类。那么它们之间有什么不同呢?下面将针对这七类通信光纤进行简单介绍。

根据ITU-T(即国际电信联盟电信标准分局)的标准,通信光纤分为:G.651~G.657共7个大类。其中,G.651为多模光纤,而从G.652至G.657则都为单模光纤,常用通信光纤为G.652、G.657。光纤由纤芯、包层、涂覆层组成,如图1所示。包层的直径通常为125um,涂覆层的直径一般为250um,而纤芯的直径就并不一定是固定值,这是因为纤芯直径的不同,会直接导致光纤传输性能发生巨大变化。

图1. 光纤结构

01 G.651光纤

G.651光纤(渐变型折射率多模光纤)其纤芯直径一般为50/125μm,可传输多种模式的光。G.651光纤有效降低了多模光纤的模色散,凭借其低衰减和高带宽、优异的抗弯曲性能,适用于千兆以太网。主要应用于FTTH网络中的多租户、住宅建筑物,以及企业网络中。

图2. 渐变型多模光纤中光信号的传输

随着光通信系统的速率进一步提高,信号的传输开始受光纤色散的影响。色散是指信号(脉冲)的不同频率成份或不同的模式分量以不同的速度传播,到达一定距离后产生的信号失真(脉冲展宽)现象,如图3所示。

图3. 光纤的色散

02 G.652光纤

G.652光纤(色散非位移单模光纤)作为常规的单模光纤同时也是应用最为广泛的光纤,其用量约占纤量的70%,我国已敷设的光纤、光缆绝大多数是这类光纤。G.652光纤截止波长最短,既可用于1550nm,又可用于1310nm,且其波长在1310nm附近时色散为零。其中G.652光纤又细分为G.652A、G.652B、G.652C、G.652D四类光纤,G.652D是所有G.652级别中指标最严格的并且完全向下兼容的,是目前最先进的城域网用非色散位移光纤。

03 G.653光纤

G.653(色散位移光纤),针对衰减和零色散不在同一工作波长上的特点,20世纪80年代中期,人们开发成功了一种把零色散波长从1.3μm移到1.55μm的色散位移光纤,即G.653光纤,常被应用于海底光缆系统。

图4. 海底光缆(来源于网络)

04 G.654光纤

G.654(截止波长位移光纤),为了实现跨洋洲际海底光纤通信,人们又在G.652单模光纤基础上进一步研究出了截止波长位移单模光纤。它是通过采用纯二氧化硅(SiO2)纤芯来降低光纤衰减,靠包层掺杂氟使折射率下降而获得所需要的折射率差。该光纤的性能优势在于在1550nm工作波长上,其衰减系数极小。

05 G.655光纤

G.655(非零色散位移单模光纤),该光纤在1530~1565nm工作窗口的色散不为零,具有较小正色散或具有负色散。很好的解决了G.652光纤在1550nm工作波长色射太大以及G.653光纤在1550nm工作波长的四波混频严重(即非线性光学现象)的问题,常用于长途干线维护。

图5. 光纤应用于通信基站建设

06 G.656光纤

G.656(带光传送的非零色散光纤),在1460~1624nm波长范围具有大于非零值的正色散系数值。与G.652光纤比较,G.656能支持更小的色散系数,与G.655光纤比较,G.656光纤能支持更宽的工作波长。因此,G.656光纤特别适合作为通道间隔100GHz、传输速率40Gbits、传输距离400km的DWDM或者CWDM系统的光传输介质。

图6. 入户光纤

07 G.657光纤

G.657(耐弯曲光纤),它是除G.652光纤外用量最大的光纤。G.657光纤是为了实现光纤到户的目标,在G.652光纤的基础上开发的最新的一个光纤品种。这类光纤最主要的特性是具有优异的耐弯曲特性,其弯曲半径可实现常规G.652光纤弯曲半径的1/4~1/2。G.657光纤分为两大类G.657A和G.657B,其中G.657A光纤的性能及其应用环境和G.652D型光纤相近,G.657B型光纤主要工作在1310nm、1550nm和1625nm3个波长窗口,其更适用于实现FTTH的信息传送、安装在室内或大楼等狭窄的场所。

总结

武汉昊衡科技是一家集设计、研发与一体的科技公司。现已推出的OCI系列设备:如高分辨光通信链路诊断仪,使用单模光纤对各种光器件的参数进行测量,以亚毫米级别的分辨率诊断光学链路中的断点和连接点,并准确测量回损、插损、光谱等信息。同时,公司推出的OSI系列设备,使用各种单模光纤作为传感器,基于OFDR光频域反射技术实现高精度、高分辨分布式应变、温度传感测量,现已广泛应用于土木结构健康监测、新能源电池测温、复材结构无损检测等领域。

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