一系列理論研究與試驗證明,G.654.E光纖兼具超低損耗和大有效面積特性,相較于常規(guī)的G.652光纖,可顯著提高100G、200G、400G及未來更高速率網(wǎng)絡長距離傳輸性能。因此,G.654.E光纖被公認為是下一代超高速長距離光傳輸性能優(yōu)化的有效解決方案。
G.654.E光纖屬于新型截止波長位移單模光纖,符合G.654.E標準。該標準由國際電信聯(lián)盟電信標準化部(ITU-T)于2016年11月發(fā)布,是ITU-T G.654《截止波長位移單模光纖光纜的特性》的最新版。該標準自1988年發(fā)布以來,歷經(jīng)多次修訂,其中包括G.654.A、G.654.B、G.654.C、G.654.D,主要應用于海纜通信系統(tǒng)。
同G.654.A、G.654.B、G.654.C、G.654.D光纖一樣,G.654.E光纖具備超低損耗、大有效面積的特點。除此之外,其獨特優(yōu)勢在于工作溫度、宏彎損耗等方面。具體說來,前面四類光纖主要應用于溫度恒定在-1℃~2℃之間的海洋環(huán)境,而G.654.E光纖適用于陸上網(wǎng)絡,環(huán)境溫度可從-65℃變化至85℃。此外,G.654.E光纖可抵抗各類應力,具備極佳的抗彎性能,以應對陸地復雜環(huán)境中的環(huán)境壓力、彎曲應力、機械沖擊等。根據(jù)上述特點,G.654.E光纖尤其適用于陸上長距離高速傳輸網(wǎng)絡,而非跨洋應用。下表顯示了G.654.A、G.654.B、G.654.C、G.654.D、G.654.E標準的單模光纖光纜特性差異。
G.654.E光纖提高光信噪比值
光信噪比(OSNR)是影響光傳輸質(zhì)量的重要參數(shù)之一。由于G.654.E光纖具有極小的宏彎衰減和大有效面積兩個關鍵特性,能夠有效保持纖芯中的光功率,并使其更為分散地傳播,從而緩解光信噪比隨傳輸距離的降低,延長高速率傳輸距離。此處使用品質(zhì)因子(FOM)方法來比較G.654.E和其他陸上長距離傳輸光纖的傳輸性能。如圖1所示,Y軸上FOM是相對于標準G.654.D光纖的Q-因子增量(用于快速表征光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的性能指標),可將該因數(shù)理解為傳輸距離的增加。1分貝優(yōu)勢對應25%的距離增量,2分貝優(yōu)勢對應60%的距離增量,3分貝優(yōu)勢對應100%的距離增量。
G.654.E光纖延長無電中繼傳輸距離
長距離高速光傳輸網(wǎng)絡在延長無電中繼傳輸距離方面面臨著巨大的挑戰(zhàn)。G.654.E光纖增加了纖芯尺寸,由此實現(xiàn)大有效面積,使得光纖可以傳輸更高的光功率。因此,與常規(guī)G.652光纖相比,該光纖可將光傳輸距離延長70%-100%。經(jīng)證明,G.654.E光纖可將無電中繼傳輸距離擴展至900公里以上,減少中繼站設置。現(xiàn)場試驗表明,G.654.E單模光纖與摻鉺光纖放大器(EDFA)和后向分布式拉曼放大器(DRA)結合使用,可以實現(xiàn)2000公里的400G波分復用傳輸。
G.654.E光纖降低網(wǎng)絡部署成本
與常規(guī)G.652光纖相比,G.654.E光纖因其自身價格較高,理論上會增加光纖成本。然而,與在高速光纖網(wǎng)絡系統(tǒng)中部署G.652光纖相比,這一成本微不足道。由于G.652光纖的無電中繼傳輸距離較短,網(wǎng)絡部署中需要設置更多數(shù)量的光傳輸中繼站,由此增加總成本,而適用于長傳輸距離的G.654.E光纖則可以有效減少中繼站的總數(shù)和成本。
結語
超低損耗、大有效面積G.654.E光纖可顯著提高100G、200G、400G及更高速率的傳輸性能。未來幾年,隨著數(shù)據(jù)中心互聯(lián)(DCI)、城域網(wǎng)和其他長距離光纖網(wǎng)絡的持續(xù)大規(guī)模部署,新型G.654.E光纖將有望獲取更大的應用市場。