Page 20 - 网络电信2018年9月刊上

国产超低损耗光纤在超长距离通信系统中的

应用

3
1,2
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4
1,2
李鹏 1，2 ，吴俊 ，邓黎 ，周红燕 ，吴超 ，张磊 ，李树辰 ，徐健 5
1.光纤光缆制备技术国家重点实验室；2.长飞光纤光缆股份有限公司；3.国家电网公司信息通信分公司；
4.电力规划设计总院；5.武汉光迅科技股份有限公司

摘要：随着全球IP流量的急速增长以及宽带互联网技术的不断进步，传输容量需求急剧增长，
通信网规模不断扩大，特别是400G技术的兴起对超长距大容量高速率传输系统提出了更高的要

求。目前国内厂家在超低损耗新型光纤方面（超低损耗G.652和G.654.E）取得了关键性突破，并
在成缆测试以及实际链路中充分验证了其在超长跨距传输网络建设方面具有广阔的应用前景。
关键词：超长距；超低损耗；大有效面积；光纤

引言 数主要包括浓度因子波动和密度因子波动2部分。
随着在线高清视频、物联网、产业互联网、数据中心等业 降低浓度因子的主要方法是减少单模光纤芯层位置的锗和
务高速发展，传统单模G.652光纤已很难满足未来大容量高速率 氟掺杂，这也是目前超低损耗光纤核心制备技术“纯硅芯层”
互联网业务超长距离传输的需要，使用传统G.652光纤，400G系 的主要出发点。不同的预制棒制备工艺（PCVD、OVD、VAD）所
统电中继距离只有100G系统的1/4，这样会增加中继站的数量， 设计的光纤折射率剖面也不一样。纯硅纤芯技术可以减小瑞利
从而增加系统的建设维护成本。 散射，从而达到超低衰减的目标即0.17dB/km以下，目前全世界
为了增加高传输速率下的传输距离，从光纤的角度可从以 范围内有4家公司掌握此技术。
下2个方面进行改进，一方面降低光纤衰减，从而降低整个链 密度因子主要由光纤的虚拟温度决定，而虚拟温度主要受
路的光功率损耗，目前超低损耗G.652光纤已广泛应用在特高 退火速率和光纤材料组分的匹配2方面影响。光纤拉丝速度越
压长距离光纤通信工程中，另一方面可增大光纤有效面积（如 低，光纤退火时间越长，光纤衰减就越容易降低。光纤材料组
G.654.E光纤），这样能显著减小光纤非线性效应的影响并增 分的匹配同样会影响光纤的虚拟温度，合理的材料粘度匹配和
大入纤光功率，从而提高系统OSNR，进一步延长系统的传输距 膨胀系数匹配可以降低光纤内部缺陷产生的概率，从而减少光
离，目前结合了超低衰减和大有效面积的G.654.E光纤已在现网 纤衰减。虽然减少光纤芯层的掺杂会减少浓度因子影响，但很
试验中得到了验证。 容易造成光纤其他部分同芯层玻璃材料间的组分失配，增加密
度因子，从而整体上提高瑞利散射系数，所以在制备超低损耗
一、降低光纤衰减的技术 光纤时需同时考虑降低浓度和密度因子的影响。
常规单模光纤的衰减主要是由瑞利散射造成，所以降低单
模光纤衰减的实质就是如何降低光纤的瑞利散射。瑞利散射系 二、超低损耗G.652光纤

网络电信 二零一八年八月 55