光纖技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用
隨著密集波分復(fù)用(DWDM)技術(shù)、光纖放大技術(shù),包括摻鉺光纖放大器(EDFA)、激光喇曼光放大器(SRA)、半導(dǎo)體放大器(SOA)和光時(shí)分復(fù)用(OTDM)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,光纖通信技術(shù)不斷向著更高速率、更大容量的通信系統(tǒng)發(fā)展 ..
ITU-T將“全波光纖”定義為G.652c類光纖,豐要適用于ITUT的G.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的單通道SDH傳輸系統(tǒng)。全波光纖在城域網(wǎng)建設(shè)中將會(huì)大有作為,從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的角度來考慮,有了全波光纖,就可以采用粗波分復(fù)用技術(shù),取其信道間隔為20nm左右,這時(shí)仍可為網(wǎng)絡(luò)提供較大的帶寬,而與此同時(shí),對(duì)濾波器和激光器性能要求卻大為降低,這就大大降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的建設(shè)成本。全波光纖的出現(xiàn)使多種光通信業(yè)務(wù)有了更大的靈活性,由于有很寬的波帶可供通信用,我們就可將全波光纖的波帶劃分成不同通信業(yè)務(wù)段而分別使用。可以預(yù)見,未來中小城市城域網(wǎng)的建設(shè),將會(huì)大量采用這種全波光纖。 人類追求高速、寬帶通信網(wǎng)絡(luò)的欲望是永無止境的,在目前帶寬需求成指數(shù)增長的情況下,全波光纖正越來越受到業(yè)界的關(guān)注,它的諸多優(yōu)點(diǎn)已被通信業(yè)界廣泛接受。 4.聚合物光纖 目前通信的主干線已實(shí)現(xiàn)了以石英光纖為基質(zhì)的通信,但是,在接入剛和光纖人戶(FTTH)工程中,石英光纖卻遇到了較大的困難。由于石英光纖的纖芯很細(xì)(6~10nm),光纖的耦合和互按都面臨技術(shù)困難,因?yàn)樾枰呔鹊膶?duì)準(zhǔn)技術(shù),因此對(duì)于距離短、接點(diǎn)多的接入網(wǎng)用戶是一個(gè)難題。而聚合物光纖(POF,Polymer Optical Fiber)由于其芯徑大(0.2~1.5nm),故可以使用廉價(jià)而又簡(jiǎn)單的注塑連接器,并且其韌性和可撓性均較好,數(shù)值孔徑大,可以使用廉價(jià)的激光源,在可見光區(qū)有低損耗的窗口。 聚合物光纖分為多模階躍型SI POF和多模漸變型G1、POF兩大類,由于SI POF存在嚴(yán)重的模式色散,傳輸帶寬與對(duì)絞銅線相似,限制在5MHz以內(nèi),即便在很短的通信距離內(nèi)也不能滿足FDDl、SDH、B-ISDN的通信標(biāo)準(zhǔn)要求,而Gl、POF纖芯的折射率分布呈拋物線,模式色散大大降低,信號(hào)傳輸?shù)膸捲?00m內(nèi)可達(dá)2.5Gbit/s以上。因此,聚合物光纖是目前FTTH工程中最有希望的傳輸介質(zhì),有可能成為接入網(wǎng),局域網(wǎng)等的理想傳輸介質(zhì)。 5.光予晶體光纖 對(duì)石英光纖來說,光子晶體光纖(PCF,Photonic Crystal Fiber)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在其中間沿軸向均勻排列空氣孔,這樣從光纖端面看,就存在一個(gè)二維周期性的結(jié)構(gòu),如果其中一個(gè)孔遭到破壞和缺失,則會(huì)出現(xiàn)缺陷,利用這個(gè)缺陷,光就能夠在其中傳播。PCF與普通單模光纖不同,由于它是由周期性排列空氣孔的單一石英材料構(gòu)成,所以有中空光纖或微結(jié)構(gòu)光纖之稱。PCF具有特殊的色散和非線性特性,在光通信領(lǐng)域?qū)?huì)有廣泛的應(yīng)用。 PCF引人注目的一個(gè)特點(diǎn)是,結(jié)構(gòu)合理,具備在所有波長上都支持單模傳輸?shù)哪芰Γ此^的“無休止單模”特性,這個(gè)特性已經(jīng)有了很好的理論解釋。這需要滿足空氣孔足夠小的條件,空氣孔徑與孔間距之比必須不大干0.2。空氣孔較大的PCF將會(huì)與普通光纖一樣,在短波長區(qū)會(huì)出現(xiàn)多模現(xiàn)象。 PCF的另一個(gè)特點(diǎn)是它具有奇異的色散特性。現(xiàn)在人們已經(jīng)在PCF中成功產(chǎn)生了850nm光孤子,預(yù)計(jì)將來波長還可以降低。PCF在未來超寬WDM(波分復(fù)用技術(shù))的平坦色散補(bǔ)償中可能扮演重要角色。 6.結(jié)束語 光纖技術(shù)的不斷進(jìn)步,給光通信也帶來了飛速的發(fā)展。但目前,光纖在光通信應(yīng)用中還有許多問題有待解決。如色散與彌散、有限色散和小色散斜率、負(fù)色散、偏振模色散、非線性、大芯區(qū)有效面積彎曲損耗、綜合優(yōu)化面臨的矛盾、有效面積與色散斜率、負(fù)色散與損耗等。鑒于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和生產(chǎn)工藝的不斷提高,這些問題都會(huì)找到合適的解決辦法。 |

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