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ITU-T关于传输光纤特性的建议情况及发展情况

浏览:7616  来源:通信人在线  日期:2021-03-18

自从1966年“光纤之父”高锟博士预言光纤可以用于通信以来,数十年过去了。可以说当前光纤通信已经进入了鼎盛时期。光纤的结构、技术指标也经历了很大的变化,目前ITU已经形成了一整套完整的各类光纤特性的技术规范。这整一套建议,其内容组成格式大同小异,其重点内容都有:光纤属性(介绍有10个属性参数)、光缆属性(介绍有2个属性参数)和这些属性参数的建议值表。这些属性参数名称(单模和多模有所不同)列表于下表0中。

0ITU-T关于传输光纤特性建议中属性参数名称

回顾历史,1975年第一个实用的光纤通信系统是市内电话的中继系统,当时的速率是45Mb/s,使用的是多模光纤,波长是在850nm的短波长窗口,衰减比较大。不久,人们发现在1300nm长波长窗口光纤具有比850nm的短波长窗口更低的损耗,而且1300nm的长波长器件也成功的研制出来,于是光纤通信系统迅速扩展到长途电话,应用范围迅速扩大。这时,为了使不同的设备生产厂家与不同的光纤生产厂家能够很好的配套,要求对所使用的光纤进行标准化。

一、G.651多模光纤

这就是ITU-T关于光纤特性的第一个建议G.651多模光纤,即ITU-T198811月开始发布的G.651建议《50 /125μm多模渐变折射率光纤光缆的特性》。后来在19933月和19982月经过两次修订;然而在20077月第3次修订时,其修订版变为G.651.1《用于光接入网的50 /125μm多模渐变折射率光纤光缆的特性》建议,将G.651的内容纳入其中,因此,在2008年的816日宣布G.651被撤回。ITU-T在修订为G.651.x系列标准后,仍然只是A1a型多模纤,其它分类类别的多模纤仍未发布。G.651建议版本更新修订情况详见下表1,包括修订时间与修订内容简述等。

1G.651建议版本更新修订情况

欲详细了解ITU-T G.651.1建议具体内容的请进入

二、G.652单模光纤

随着传输距离进一步延伸和传输速率的提高,多模光纤已经不能满足系统要求。几乎与单模激光器研制成功的同时,单模光纤也应运而生。由于光纤的1550nm窗口的衰减比1310nm窗口更低,所以更高速率、长距离的系统逐步采用1550nm窗口。这种能够在1310nm1550nm两个窗口都有较低损耗的单模光纤被命名为G.652光纤,即ITU-T G.652《单模光纤光缆特性》,这种光纤至今仍然成为市场应用的主流。G.652建议19841019日首次批准发布,后来历经了7次修订,目前已是第8个版本,其版本更新修订情况详见下表2,包括修订时间与修订内容简述等。

2G.652建议版本更新修订情况

欲详细了解ITU-T G.652建议具体内容的请进入

三、G.653单模光纤

从限制系统性能的主导因素来说2.5Gb/s以下的系统主要受衰减限制,而10Gb/s及以上速率的系统主要受色散限制。为了降低衰减10Gb/s以上速率的系统应工作在1550nm窗口,但G.652光纤在该窗口的色散太大,达到18~20ps/nm·km,传输距离被限制在70~80km之间。为了使光纤在1550nm窗口的衰减小而且色散也小,人们研制出一种新结构光纤,它被称为G.653色散位移光纤,即ITU-T G.653《色散位移单模光纤光缆的特性》。这种光纤是在G.652光纤的基础上,将零色散点从1310nm窗口移动到1550nm窗口。ITU-T19881125日首次批准发布了G.653建议,该建议历经了6次修订,目前已是第7个版本,其版本更新修订情况详见下表3,包括修订时间与修订简述等。

3G.653建议版本更新修订情况

欲详细了解ITU-T G.653建议具体内容的请进入

四、G.655单模光纤

但是不久,一种新的复用技术--密集波分复用(DWDM)传输系统出现了。这时人们发现,由于掺饵光纤放大器(EDFA)在DWDM中的使用,使进入光纤的功率有很大的提高,会使光纤产生非线性效应。由于G.653光纤在1550nm窗口的色散值太小,使得采用G.653光纤的DWDM系统产生严重的四波混频效应。如果使用G.652光纤,它在1550nm窗口较大的色散,足以抑制四波混频现象,但因色散太大,也很不利。这迫使人们寻求一种在1550nm窗口的色散既不很大、又不为零的新结构光纤,它被命名为G.655非零色散位移光纤,即ITU-T 1996101日首次批准发布的G.655《非零色散位移单模光纤光缆的特性》。该建议历经了4次修订,目前已是第5个版本,其版本更新修订情况详见下表4,包括修订时间与修订内容简述等。

4G.655建议版本更新修订情况

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五、G.656单模光纤

2002年,日本NTT公司和CLPAJ公司提出了应规范一种适用于DWDM系统S+C+L波段应用的新型光纤,即在S+C+L波段的非零色散的光纤,得到各国专家的广泛支持。经过9个月的研究,提出了这种光纤的基本规范,各公司对这种光纤也都开展了研究,提出了对一些关键指标取值的建议。在激烈的讨论之后,除少数参数外(虽然是少数,却很关键),基本达成了一致的意见,并把这种新型光纤命名为G.656光纤,即ITU-T G.656《宽带光传送网的非零色散光纤光缆的特性》。该建议的目标是对波长范围1460~1625nm内色散大于某些非零值单模光纤的光纤特性进行描述和规范,包括光纤属性、光缆属性、链路属性、光纤的几何尺寸、光学参数、传输特性以及机械性能等。该建议可以看成是G.655光纤波长范围(1530~1565nm)的扩展。并将五项Sellmeier色散模拟方案放入附录中,此外还可能加入四阶多项式拟合等方面的内容。通过与G.655光纤的比较,用数值模拟方法仿真了G.656光纤的模场直径和色散对传输性能的影响,提出了此类光纤的模场直径和色散的参数范围。G.656建议是2004613日首次被ITU批准发布的,该建议历经了2次修订,目前已是第3个版本,其版本更新修订情况详见下表5,包括其修订时间与修订简述等。

5G.656建议版本更新修订情况

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六、G.657单模光纤

随着光纤入户、入建筑区等的需求,即光纤在接入网的应用得到了快速发展。然而,上述几种类型的单模光纤,在接入网环境中应用,凸显了弯曲损耗特性的限制。因此有必要研制出一种减小弯曲损耗的光纤,能适应有限的空间和大量的操作处理要求的光纤性能。另外,也要改进在空间有限的拥挤的电信局站内布缆的方法。于是,这种光纤被命名为G.657 光纤,即ITU-T20061214日首次批准发布G.657《接入网用弯曲损耗不敏感单模光纤和光缆的特性》,后又更名为《弯曲损耗不敏感单模光纤和光缆的特性》ITU-T G.657 建议书的目标是提出能卓越地改进现有G.652 单模光纤和光缆的弯曲性能的建议支持这种最佳化。利用引入两类单模光纤来达到这一目标。一种是A 类,它与G.652 单模光纤完全一致,并且也能用于网络的其他部分。另一种是B 类,它不必与G.652 一致,但是,在很小的弯曲半径能有小的微弯损耗值,主要适应于在建筑物内应用。该建议历经了3次修订,目前已是第4个版本,其版本更新修订情况详见下表6,包括修订时间与修订简述等。

6G.657建议版本更新修订情况

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七、G.654单模光纤

ITU-T G.654《截止波长位移单模光纤光缆的特性》是衰耗最小光纤,主要在海缆中采用。G.654其零色散波长位移到1 300 nm波长区域,它实现了损耗最小化,而且截止波长位移在1 550 nm波长范围。ITU-T 是在19881125日首次批准发布G.654建议,当时的名称为《1 550 nm波长上损耗最小的单模光导纤维缆的特性》;在1997年第2次修订(第3个版本)更名为《截止波长位移单模光纤和光缆的特性》。该建议历经了10次修订,目前已是第11个版本,其版本更新修订情况详见下表7,包括修订时间与修订内容简述等。

7G.654建议版本更新修订情况

欲详细了解ITU-T G.654建议具体内容的请进入

欲进一步了解ITU-T关于各种光纤放大器相关概念介绍的请进入

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