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电缆新闻

通讯光纤的研究学术

所属分类：电缆新闻宣布时间：2018-09-22 08:49:14

　　咱们以为，，，，，，，，在本文中除了应该在重点叙述光纤资料的同时，，，，，，，，还应该兼顾通讯光纤及其功效的钻研和剖析。。。。由于差别的通讯网络对光纤的功效要求各异，，，，，，，，以是通讯光纤钻研职员现已凭证网络的特点开发出了许多差别的类型的光纤种类，，，，，，，，以知足林林总总通讯网络条理的光纤通讯手艺的需要。。。。人们正是针对DWDM焦点网的远距离、大容量、高速率的通讯特点钻研出了焦点网用的G.655 光纤和G.656 光纤以及接入网的短距离、小容量、低速率的特点，，，，，，，，钻研出了接入网用的塑料光纤和光子晶体光纤。。。。本文将简略先容ITU-T 2004 年6月宣布的宽带光传输非低色散位移光纤（G.656 光纤）、塑料光纤和光子晶体光纤的功效特点以及它们的很新钻研意向。。。。

　　2.1 宽带光传输用非低色散光纤

　　为了进一步规范各个著名光纤制作厂商宽带光传输用非低色散位移光纤的功效指标，，，，，，，，2004年6月天下电信同盟标准化部分宣布了宽带光传输用非低色散光纤和光缆的特征（ITU-T G.656 单模光纤和光缆）的建议。。。。G.656 光纤是“宽带光传输用非低色散光纤”，，，，，，，，即在宽阔的作业波长1460～1625nm 内色散非低。。。。G.656 光纤实质上是一种宽带非低色散平展光纤，，，，，，，，其特点在作业波长规模内色散应该大于所要求的非低值，，，，，，，，有用面积合适，，，，，，，，色散斜率基础为低。。。。因此，，，，，，，，G.656 光纤既能够显着下降系统的色散赔偿资源，，，，，，，，又能够进一步开掘石英玻璃光纤潜在的重大带宽。。。。G. 656光纤可包管通道距离100GHz、40Gbit/s 系统至少传400km。。。。G.656光纤和光缆的功效参数建议值，，，，，，，，如表1所示。。。。表2列出了G.656光纤链路和系统妄想的一些主要参数之间的关系。。。。为了使读者相识便当，，，，，，，，本文就G.655 光纤和G.656 光纤的功效划分予以简略先容。。。。

　　G.655A 光纤支持ITU-T G.691、G.692 和G.693使用时的推荐使用值。。。。关于G.692 使用，，，，，，，，思量到使用的详细光纤的信道波长和色散特征，，，，，，，，很大的发射功率将受到限制，，，，，，，，它适用于通道距离200GHz及其以上DWDM系统在C波段的使用，，，，，，，，同时也支持以10Gbit/s 为根底的DWDM系统。。。。

　　G.655C 光纤功效与G.655B 光纤功效相似，，，，，，，，可是G.655C 光纤应该既能知足100及其以下距离的DWDM系统在C 波段和L波段的使用，，，，，，，，又要求G.655C光纤的PMDQ比G.655B光纤低，，，，，，，，即G.655C光纤的PMDQ为0.20ps/km 1/2，，，，，，，，使得G.655C 光纤在N×10Gbit/s系统传输300km以上，，，，，，，，或许支持N×40Gbit/s 系统传输80km以上的使用。。。。

　　由表2得知，，，，，，，，G.656 光纤功效实质仍然属于非低色散光纤。。。。G.656 光纤与G.655 光纤差别的是，，，，，，，，（1）具有更宽的作业带宽，，，，，，，，即G.655 光纤作业带宽为1530～1625nm（C+L 波段）, 而G.656 光纤作业带宽则是1460～1625nm（S+C+L 波段），，，，，，，，未来还能够拓宽凌驾1460～1625nm，，，，，，，，能够充分开掘石英玻璃光纤的重大带宽的潜力；；；；（2）色散斜率更�。。。。ǜ秸梗┠芄幌宰诺叵陆礑WDM系统的色散赔偿资源。。。。G.656光纤是色散斜率基础为低、作业波长规模掩饰S+C+L波段的宽带光传输的非低色散位移光纤。。。。由表2 可知，，，，，，，，G.656光纤的PMDQ为0.10ps/km 1/2，，，，，，，，使得G.656光纤在N×10Gbit/s 系统传输4000km以上，，，，，，，，或许支持N×40Gbit/s系统传输400km以上的使用。。。。G.656 光纤特殊适相助为通道距离100GHz、传输速率40Gbit/s、传输距离400km的DWDM或许CWDM系统的光传输介质。。。。

　　为了下降局域网光纤接入资源，，，，，，，，短距离局域网光纤多接纳石英玻璃光纤多模光纤加发光管的设置计划。。。。那么局域网石英玻璃光纤的钻研重点是通过前进多模光纤梯度折射率漫衍控制精度和刷新光源注入条件的要领来前进石英玻璃多模光纤的作业带宽和减小光纤的衰减，，，，，，，，以顺应吉比特以太网和10吉比特以太网生长的需要。。。。近几年，，，，，，，，海内外著名的光纤机构纷纷钻研出了新一代的50/125 μm的多模光纤。。。。这种多模光纤的主要特点是由于光纤制作中消除了梯度折射率漫衍中心的弱点，，，，，，，，使得梯度折射率漫衍控制精度远远高于古板50/125μm的多模光纤，，，，，，，，然后大大前进了多模光纤的作业带宽。。。。新一代的50/125μm的多模光纤与850nm的VCSEL配合使用，，，，，，，，能够实现在850nm波长上举行10Gbit/s 串行传输300m距离。。。。

　　与石英玻璃光纤相比，，，，，，，，塑料光纤（POF, Plastic Optical Fiber）以其芯径大、制作简略、毗连便当、可用廉价光源等优点正在受到宽带局域网建设者的青睐。。。。正是宽带局域网的迅速生长带来了POF 手艺的革命性前进，，，，，，，，特殊是以全氟化的聚合物（如商用产品名称为CYTOP）为基础组成的氟化塑料光纤（PF-POF）在局域网的逐步使用，，，，，，，，然后标记着PF-POF 正在由试验室步入局域网工程使用。。。。

　　与石英玻璃光纤相同，，，，，，，，前进POF带宽主要要领有，，，，，，，，（1）接纳梯度折射率漫衍结构；；；；（2）准确控制小的资料色散、高的模耦合和小的差分模衰减之间的作用。。。。因此，，，，，，，，为了前进POF带宽和减小模间色散，，，，，，，，POF都接纳梯度折射率漫衍结构；；；；再通过选择小的资料色散资料，，，，，，，，前进模耦合功率和减小差分模衰减等步伐可抵达前进POF带宽的目的。。。。表3 列出了其时PMMA-POF、PF-POF和挤塑PF-POF的功效及其使用的很高水平，，，，，，，，供读者参阅。。。。

　　恒久以来，，，，，，，，POF的生产接纳的是1982年由日本庆应大学发明的“界面凝胶”工艺。。。。该工艺使用作为包层的塑料管与塑料管内作为纤芯的混淆液体之间爆发的“界面凝胶”作用来形成POF的梯度折射率漫衍结构的。。。�？？？？？？墒牵�，，，，，，，“界面凝胶”工艺生产PF-POF 的“界面凝胶”反应需要很长的时间，，，，，，，，以是该工艺的生产资源较量高。。。。为了进一步下降POF的制作资源，，，，，，，，美国OFS公司试验室的Whitney R.White 等人开发出了一种简略挤塑工艺来生产PF-POF。。。。这种挤塑工艺是借助两台挤塑机划分挤出芯和包层资料熔体，，，，，，，，然后两种资料熔体在挤塑机头处合为一体形成一个同心的熔体流，，，，，，，，掺杂资料坐落熔体的中心。。。。在挤塑机头后，，，，，，，，这些熔体资料流过一个长加热疏散管，，，，，，，，然后允许来自熔体的中心的小分子掺杂剂疏散到包层资料熔体中。。。。通过控制温度、停留时间和芯/包层资料的相对流速，，，，，，，，人们就能够制作出种种折射率漫衍结构和芯/尺寸的PF-POF。。。。挤塑PF-POF 的功效及其使用的很高水平，，，，，，，，如表3所示。。。。

　　众所周知，，，，，，，，资料科学是光纤通讯手艺的根底，，，，，，，，即正是在半导体激光器和光纤的发明之后才降生了光纤通讯。。。。由通讯光纤钻研的历程中，，，，，，，，咱们能够深切获得这样一个结论，，，，，，，，通讯光纤种类的一直更新、功效钻研的突破，，，，，，，，这一切都是建设在通讯光纤资料钻研的突破上。。。。例如石英玻璃光纤的降生，，，，，，，，使得天下的通讯由电通讯进入光通讯；；；；红外光纤的乐成进一步减小了光纤的理论传输衰减；；；；塑料光纤的问世，，，，，，，，又大大下降了光纤和接续的资源，，，，，，，，然后推动了光纤通讯抵家庭、光纤到桌面的脚步。。。。光子晶体光纤的结构特点，，，，，，，，使得其具有奇异功效，，，，，，，，为光纤通讯开发出新型光纤涤讪了手艺根底。。。。随着PCF 的导光理论、制作工艺和使用手艺的成熟，，，，，，，，PCF有望成为下一代光纤通讯用的光传输介质。。。。1991 年，，，，，，，，Russell 凭证光子晶体传光原理又提出了光子晶体光纤的看法。。。。很近，，，，，，，，人们又使用石英玻璃管和石英玻璃棒钻研出了光子晶体光纤。。。。光子晶体光纤（PCF）是一种由简单介质（通常为石英玻璃，，，，，，，，也能够为塑料）组成、并且在二维偏向上泛起周期性细密排列（周期性六角形）、而在三维空间（光纤轴向）基础坚持稳固的波长量级空气孔组成的微结构包层的新型光纤。。。。与通例光纤差别，，，，，，，，PCF是由石英玻璃—空气孔细小结构组成的光纤，，，，，，，，其又能够分为实芯光纤和空芯光纤，，，，，，，，即前者是由石英玻璃棒和石英玻璃毛细管加热拉制成的，，，，，，，，此后者则是由石英玻璃管和石英玻璃毛细管加热拉制成的。。。。正是通过前凭证妄想出的PCF 的基础结构: 凭证预先妄想的形状（六角形）将石英玻璃毛细管细密地排列在作为纤芯的石英玻璃棒或一圈石英玻璃毛细管的周围，，，，，，，，即集束成棒，，，，，，，，再通过加热拉制就能够制成所需要的功效的PCF。。。。表征PCF 功效的3 个特征参数是纤芯直径、包层空气孔直径、包层空气孔之间距离。。。。在PCF的拉制历程中，，，，，，，，改变拉制温度和速率就能够调解PCF的结构和功效，，，，，，，，使得PCF作为光传输介质和光器件具有许多诱人之处。。。。现实上，，，，，，，，人们是通过调解纤芯直径、包层空气孔直径、包层空气孔之间距离方法来抵达划分制作出具有低衰减、高色散、非线性效应�。。。。ù竽３≈本痘蛐泶笥杏妹婊⒈Ｆ托∏巯牡裙πУ腜CF的目的。。。。

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