Page 28 - 网络电信2016第5期

FOM＝10lg（Aeff/ASMFeff）-αdB/km-αSMF（dB/km）L -span 究αdB/km、Leff和Aeff对FOM的影响。图1所示为光纤衰减对链
路FOM的影响。由图可知，当αdB/km分别为0.185、0.175和
10lg（Leff／LSMFeff） （１） 0.165dB/km时，链路FOM分别为1.2、2.0和2.8dB，可见降低
αdB/km对通信系统链路的FOM贡献非常显著。但光纤衰减的
可以看出，影响通信系统FOM的光纤参数有：光纤的有效面 降低随之带来光纤的非线性效应增强，而Leff增大对通信链路
的FOM会产生负面贡献，如图2所示。当αdB/km为0.175dB/km
积Aeff、光纤的衰减系数αdB/km和光纤的非线性长度Leff。 时，Leff为23.83km，80km的通信跨段将产生0.651dB的负贡献；
我们以80km长度的跨段进行通信链路FOM研究，重点研 当αdB/km为0.165dB/km时，Leff为25.06km的通信跨段将产生
0.661dB的负贡献。
图1 光纤衰减对通信链路FOM的影响
为了降低光纤非线性导致通信链路FOM值降低与OSNR的恶
图2 光纤非线性长度对通信链路FOM的影响 化，需要提升Aeff。图3所示为Aeff对链路FOM的影响。当Aeff增加
20％达到96μm2时，通信系统入纤功率可增大0.792dBm，对链
路FOM贡献0.792dB，等效于降低光纤衰减0.0099dB/km；当Aeff
增加40％达到110μm2时，通信系统入纤功率可增大1.461dBm，
等效于降低光纤衰减0.0183dB/km，链路FOM贡献1.46dB；当Aeff
增加70％达到135μm2时，通信系统入纤功率可增大2.3dBm，等
效于降低光纤衰减0.0288dB/km，链路FOM贡献2.3dB。

光纤的光学衰减系数、非线性效应和有效面积这3个关键
参数对光纤等效衰减的影响如图4所示。当αdB/km为0.165dB/
km、Aeff为110μm2时，光纤的等效衰减系数为0.155dB/km；当
αdB/km为0.165dB/km、Aeff为135μm2时，光纤的等效衰减系数
为0.144dB/km。因此，超100Gbit/s及400Gbit/s高速大容量通
信系统要求光纤具备较低的衰减和较大的有效面积。

图3 有效面积Aeff对通信链路FOM的影响 超低损耗超大有效面积单模光纤的设计与制
备

光纤的波导结构不仅决定光纤的损耗特性，而且直接决定

其有效面积Aeff，因此光纤波导结构的设计对于超低损耗超大有
效面积光纤的综合性能至关重要。光纤属于圆形对称波导，在

弱导近似下，Ψ（R）满足标量波动方程：

和边界条件：

图5 超低损耗超大有效面积光纤的折射率剖面设计

图4 光纤参数对等效衰减的影响

图6 有效面积Ａｅｆｆ随波长变化关系曲线

32 网络电信 二零一六年四月