Page 38 - 网络电信2019年6月刊下
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光    通    信

            分子涂层光纤，金属涂层的热膨胀系数低且与石英处于同一水                           图 1  普通光纤与纯硅芯层光纤折射率对比示意图
            平；金属涂层与裸光纤表面结合性好，机械强度高；金属涂层
            隔水性、耐腐蚀及耐应力性能优越。目前将金属涂覆在裸光纤
            表面上可通过电镀法、化学镀法、溅射薄膜法及熔融涂覆法等
            工艺，电镀法和化学镀法工艺方法简单且成本低，但不能准确
            控制金属涂层厚度制造涂层均匀的光纤，不能满足光纤传感器
            高灵敏度的要求；而在辉光放电基础上发明的溅射薄膜法可精
            准控制涂层直径，但此工艺方法复杂，工艺参数需精确控制，
            无法大规模生产；熔融涂是最常用的金属涂覆的方法，通常采
            用熔断较低的金属材料如铜、铝合金，但其制造过程会产生内
            应力增加光纤衰减损耗。由于金属涂层光纤高耐热性、高机械
            强度等特性，广泛应用在高温油井探测、船舶重工及航空航天
            等领域。
                3. 面向5G大数据的新型光纤                                  化物，增加瑞利散射损耗，同时破坏了光纤在氢元素和Y射线辐
                随着5G大数据时代的到来，流量需求呈现爆发式的增加，                       射条件下的稳定性，此类掺锗光纤的衰减降低至0.18dB/km后无
            由于骨干网流量的快速增长，5G需要骨干网光纤支持长距离、                         法进一步降低。而纯硅芯层单模光纤由于在芯层中没有掺杂，
                      [4]
            大容量传输 ，为满足长距离大容量5G光纤通信系统的需求，                         降低了瑞利散射产生的衰减，从而光纤衰减得到进一步降低
            400Gbit/s骨干网用超低损耗超大有效面积ULL-G.654.E光纤成                [7] 。为了保证包层与芯层之间的折射率差，需要降低包层的折
                                      [5]
            为下一代骨干网建设的主用光纤 ，在400G甚至更高级别的通                        射率，可以在包层中掺如氟等元素，掺锗芯层光纤和纯SiO 2 芯
            信系统中，制约通信距离的主要因素为信噪比恶化和光纤非线                          层光纤在折射率分布对比如图1所示。海洋超低损耗ULL-G.652.
            性效应，传统G.652光纤很难满足长距离传输的需求，新型超低                       D光纤采用纯石英芯层技术，在宽波段具有超低损耗特性，实现
            损耗大有效面积光纤ULL-G.654.E光纤就成为新时代超高速骨干                    1550nm衰减小于0.165dB/km，同时达到G.657.A1的抗弯标准，
            传送网的主要选择。                                            保证了跨洋的超长距离传输，并且通过先进的制备技术大幅提
                ULL-G.654.E光纤作为一种专门为陆地高速系统长距离传输                  高其强度和机械可操作性，广泛应用于海洋通信及海底观测
            而设计的新型光纤，有助于提高系统的光信噪比，延长高速系                          网。
            统的传输距离，这类光纤在400G甚至更高级别的通信系统中应
            用占有很大优势，超低衰减保证光纤较远的传输距离，超大有                              三、结束语
            效面积保证光纤在较高的输入功率下降低传输系统的非线性效                              随着移动通信的飞速发展，第五代移动通信网络5G的时
            应。                                                   代已经到了，光纤作为移动通信网络的载体，扮演着越来越重
                常规单模光纤采用掺锗的二氧化硅芯层，1550nm衰减值小                     要的角色。为满足5G移动通信不断扩大的需求，针对不同应用
            于0.20dB/km。低损耗光纤通常衰减值小于0.185dB/km，此类光                领域，研究开发5G应用新型光纤，推动5G移动通信网络向高速
            纤的芯层也是掺锗二氧化硅，并通过特定的拉丝工艺实现。若                          率、低时延、大容量方向发展。
            将光纤衰减进一步降低到0.170dB/km，通常采取纯二氧化硅芯
                         [6]
            层代替掺锗芯层 。目前，国内各大光纤公司都正在积极研发                          参考文献
            ULL-G.654.E光纤，从4G到5G，再到万物互联，未来光传输系统                  [1]  张筵.浅析5G移动通信技术及未来发展趋势[J]. 中国新通信,
            将超过400G甚至更高级别，而ULL-G.654.E新型光纤正好是满足                     2014（20）：2-3.
            这些需求的最优选择。ULL-G.654.E光纤的研发为400G、1T以及                 [2]  方木龙，邓华秋. 世界FTTx的最新发展状况与预测[J]. 光通
            未来更高速率的光传输提供了有力支持，促进了光纤骨干网的                             信技术，2010，34(8)：58-60.
            快速升级。                                                [3]  胡先志，林佩锋. G.657光纤的性能特点[J]. 光通信研究，
                4. 面向海洋通信和监测的新型光纤                                   2007(5)：42-44.
                据统计，在海洋通信和监测领域，全球97%以上的国际数                       [4]  孟超，张明栋，张栋. 超低损耗光纤助力400G传输网与5G移
            据流量是通过海底光缆系统进行传输，因此全球海底光缆的建                             动网快速发展[J]. 电脑迷，2018(1)：145.
            设在不断提速。目前全球已投入使用的海底光缆超过230条，实                        [5]  陈伟，袁健，贺作为，等. 400Gbit/s骨干网用超低损耗超大
            现了除南极洲之外的六个大洲的联接，此外还有10余条正在建                            有效面积光纤的开发[J]. 光通信研究，2016(1)：25-28.
            设的海底光缆。海洋通信与检测的快速发展，迫切需要更低损                          [6]  Wang H, Luo J, Zhu J, et al. Novel Ultra Low Loss & Large
            耗、更大容量的单模光纤来填补国内空白。虽然国内光纤厂商                                Effective Area G.654.E Fibre in Terrestrial Application[C]//
            现有新产品光纤已经可以满足常规海岛之间的通信，然而跨洋                                IEEE·Optical Fiber Communications Conference and Exhibition.
            或洲际的海底光缆则需要超低损耗ULL-G.652海洋光纤。                              2017: W2A.23.
                目前广泛使用的传统G.652光纤都是通过在芯层中掺入元素                     [7]  陈皓，祁劭峰，周晓栋. 超低损耗光纤技术及其应用介绍[J].
            锗的方式来提高芯层的折射率，由于芯层中掺入GeO 2 等金属氧                            光电产品与资讯，2012，3(6)：23-24.

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