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47年前高锟博士发表论文《光频率介质纤维表面波导》时,只是预测到光纤衰减降低到20dB/km时将可用于通信,难以预测到光纤通信给人类生活带来的巨大改变。正是由于采用了化学气相沉积技术,将光纤损耗降低到能传递信号的水平,才促进了光纤传输相关产业的迅猛发展,包括光器件、光放大器、色散补偿模块和不断提升速率的传输设备。从衰减受限系统到色散受限,人类等了近20年,从色散受限到PMD受限,10年。经过一个螺旋式的发展,100G系统对于光纤的大有效面积和低损耗提出了新的要求。
迄今,我国已敷设光缆的总长度超过了4.05×106 km,约7.582×107芯公里。每年全球近2.5亿芯公里的光纤用量,有一半是用在中国的光通信建设上。从系统的角度来说,低于2.5Gbit/s的系统一般为衰减限制,而速率达到及超过10Gbit/s的系统为色散受限。为了减小光纤在1550nm窗口的衰减和色散,研制出来了G.653零色散位移单模光纤。然而,随着DWDM系统的推广,系统在零色散点(1550nm)受四波混频效应的影响严重,人们便寻求在1550nm窗口的光纤色散微弱又不彻底消除的解决方案,这就是后来规范为G.655的非零色散位移光纤。实际上,10Gbit/s及40Gbit/s速率的系统在光纤中的传输距离不仅受光纤的色度色散限制,更严重的是受偏振模色散PMD的限制,于是研制了两种低PMD的子类型的光纤G.652D和G.655C。为了能利用S+C+L三个波段,开发出新型光纤,把这种光纤命名为ITU-T G.656光纤。
2012年起,100G芯片开始商用,与100G传输相关的技术如软判决、相干检测、调制技术都得以完美实现。而与此同时,对传输的媒介光纤也提出了新的要求,具有更低损耗、允许更大泵入光功率的光纤亟待研发。100G传输系统采取了相干调制和前向纠错等技术,使得在10G和40G系统中,色散和PMD的影响被极大的降低,且给光纤色散的增大留出了更多空间,于是光纤有条件通过波导结构调整增大有效面积,从而抑制非线性效应。因此,限制传输的主要矛盾再次集中到了衰减上来。
作为引领中国光纤光缆行业三十年成长的龙头企业,烽火通信始终领先于新型光纤的研发和应用工作。针对新型传输系统的要求,烽火通信提出了一种全新的解决方案,即新型低损耗抗弯大有效面积G.652D光纤。该种新型光纤在预制棒阶段采取VAD技术制造芯棒,与传统技术不同的是,在芯棒制造过程中,降低了芯层的GeO2掺杂量,在保证折射率差的前提下降低了芯层的瑞利散射,从而达到降低衰减的目的;在拉丝过程中,通过控制拉丝速度,提高结晶质量等手段,进一步降低光纤衰减。在抗弯曲特性上,烽火低损光纤也优于业内平均水平,使得成缆时的附加损耗更小,成缆后的光纤平均损耗可以降低到0.185dB/km;低损耗的光缆在确定中继站点的实际工程应用上,能为整个系统提供更大的衰减冗余,如对于100公里的一个中继,采用低损光纤能比正常光纤多提供15dB的冗余,工程能承受更低的设备功率,增加割接次数,增大了承载网的安全。
烽火新型低损耗光纤在保证低衰减、大有效面积、较强抗弯能力的同时,相对传统G.652D光纤成本增加较少,更适合长距离干线线路工程的建设。在2013年中国电信一干招标中,烽火凭借优异的低损耗光缆指标,一举获得四个标段中的两个,为兰州-定西-吐鲁番、乌鲁木齐-吐鲁番提供累计2500公里的高性能光缆;在2013年中国移动一干项目中,烽火低损光纤再次被选中,被直接授予中蒙跨境项目、天津-石家庄两条移动一干,总长度为390公里;在2013年中国电信集采项目中,烽火通信普通光缆综合排名第二,取得了优异的成绩。
经过39年不断发展,烽火通信已成为掌握自主知识产权,拥有光棒、光纤、光缆规模超2000万芯公里/年的光通信企业,在100G系统快速应用的今天,烽火的低损耗光纤也将更多地应用于国家干线建设。
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