光纤技术进展及其发展趋势

1.2 G.657单模光纤的发展

FTTx是推动光纤需求的动力和光纤市场恢复强劲的希望，光纤业界对FTTx技术的发展和应用热情日益高涨。在这种形势下，ITU-T 第15研究组于2006-10-30-11-10在瑞士日内瓦召开了SG15 2005-2008研究期第4次全会，这次全会除了对多项光纤光缆标准进行了修订之外，在光纤光缆标准方面最引人注目的成果就是通过了G.657新标准，该新标准为《Characteristics of a Bending Loss Insensitive Single Mode Optical Fibers and Cables for the Access Network》，可见各个国家都对FTTx市场充满信心，并寄予厚望。

2009年11月，ITU-T正式通过了G.657单模光纤标准。G.657分为G.657 A和G.657 B，G.657 A与G.652后向兼容，适用于O、E、S、C和L波段(1260～1625 nm波长范围)，其传输特性和光学特性的技术要求同G.652 D相似，主要区别在于稍小的模场直径与较好的弯曲损耗特性。G.657 B光纤不强调其与G.652光纤的兼容性，而是突出其强烈的抗弯曲性能。

G.657 A又分为A1和A2 2类，其显著区别在于A2类光纤具备较好的抗弯性能，其弯曲半径达到7.5mm，而A1类光纤的弯曲半径为10mm，两者在弯曲损耗方面的具体指标如表2所示。

G.657 B又分为B2和B3 2类，其显著区别在于B3类光纤具备较好的抗弯性能，其弯曲半径达到5mm，而B2类光纤的弯曲半径为7.5mm，两者在弯曲损耗方面的具体指标如表3所示。

G.657光纤中，A2类光纤由于与G.652 D光纤具有良好的兼容性，并具有较强的抗弯曲性能，因此，当前国内使用的弯曲不敏感光纤中主要是G.657 A2光纤。同时，必须清醒地认识到，由于各个厂家采用了不同的抗弯曲技术，如康宁采用空气微孔实现良好抗弯性能，PCVD工艺企业采用深下陷包层技术实现良好抗弯性能，每个光纤生产企业的波导结构差异较大，不同结构的光纤在使用过程中存在一定的不兼容性，因此，当前光纤通信网络只是小范围内小批量地进行G.657光纤的应用，主流还是G.652 D光纤。

2 多模光纤的发展

随着互联网业务的高速发展，信息社会对带宽的需求与日剧增。为了充分利用骨干网带宽，人们采用密集波分复用(DWDM)技术，但是接入网的低带宽连接使得网络中的瓶颈问题逐渐突出。因此，10Gbit/s以太网技术应运而生，它解决了低带宽接入、高带宽传输的瓶颈问题，兼容现有局域网技术，减少网络复杂性。同时，850nm波长的垂直腔面发射激光器(VCSEL)以及光收发模块的开发和应用，大大降低了网络的运行成本。采用多模光纤与廉价激光器组成的以太网宽带网络，其组网成本比单模光纤组网成本大大降低，因此，10G以太网得到了飞速发展，最近出现了40Gbit/s的传输试验。同时，FTTH的广泛应用促进了多模光纤市场的迅速增长，也加速了新型多模光纤的技术进步。

早在2005年1月21日，康宁公司就宣布推出改进型的激光器优化的多模光纤(InfiniCor eSX+fiber)，该光纤是一种50/125-LOMMF，主要目标是用于10GbE，在850nm(10Gbit/s)串行传输距离超过300m。也可以用于LAN、SAN以及在交换局、数据中心的高速平行互连等。2006年2月，eSX+fibre在850nm(10Gbit/s)串行传输距离延长到了550m。康宁当前有4种50/125-LOMMF产品，它们在10G以太网的传输距离分别是82、150、300、550 m。对于达到300m的10G-LOMMF，其价格是标准MMF的1.5到1.8倍；对于eSX+fibre，其价格再增加1.5到2.5倍。

2007年7月，ITU-T发布了多模光纤新标准《用于光接入网的50/125μm梯度折射率分布多模光纤光缆特性》(G.651.1)。该标准规定的光纤是众所周知的G.651光纤的改进型，打算用于光接入网系统或FTTx，在850nm波长1Gbit/s 以太网系统传输链路长度达到550m。该标准规定的光纤保留了G.651的许多特性，但是，制造容差更加严格，传输特性的要求得到了大幅度提高，同时，也改善了柔韧性，易于FTTx环境的安装。表4列出了G.651.1与G.651特性的对照。

从表4可以看出该标准突出了如下2点。

a)更强调了光纤的弯曲损耗特性，明确规定在弯曲直径30mm，2圈弯曲情况下的弯曲损耗要小于或等于1dB。

b)不仅提高了传输带宽要求，而且对多模光纤的色散特性作了进一步的具体要求：零色散波长λ0要求为1295～1340 nm；对零色散斜率进行了分段要求，对于1295≤λ0≤1310 nm的多模光纤，其最大零色散斜率S0max≤0.105ps/nm2/km，对于1310≤λ0≤1340 nm的多模光纤，其最大零色散斜率S0max≤375×(1590-λ0)×10-6。

采用多模OM1光纤，在速率为1Gbit/s时，1000BASE-SX的传输距离为550m；采用OM3光纤，在速率为10Gbit/s时，其传输距离缩短为300m，采用OM4光纤，40G和100GEBASE-SR产品的传输距离缩短为150m。因此，随着多模传输速率的提高，OM3光纤的需求越来越大，而OM4光纤也逐渐进入了应用。

高速增长的宽带需求和宽带接入技术的发展共同推进了新型廉价激光模块的商用化，这将推动低成本、高带宽、弯曲性能好的新型宽带多模光纤的应用。可以预见，新型宽带多模光纤可能是FTTx、高速以太网、本地局域网、楼宇网等宽带接入网络的市场主流产品。