目前國內(nèi)外運營商均已開展相應(yīng)的400G技術(shù)研究及測試,,但主流400G技術(shù)存在無電中繼距離受限的難題,,為了解決這一問題,,兼具大有效面積和低損耗特性的新型光纖技術(shù)成為業(yè)內(nèi)研究和應(yīng)用的熱點,。
ITU-T自2013年7月開始討論這種適用于陸地傳輸系統(tǒng)的G.654光纖(G.654.E),,因其可以在保持與現(xiàn)有陸地應(yīng)用單模光纖基本性能一致的前提下,,增大光纖有效面積,,同時降低光纖衰減系數(shù),從而提升400G傳輸性能,。
ITU-TG.654標準上一版本發(fā)布于2012年,,共包含A、B,、C和D四個子類,,主要區(qū)別在于MFD范圍和宏彎性能上。在G.654最新版本修訂中,,針對陸地高速相干傳送系統(tǒng)應(yīng)用增加了E子類,。在2016年9月ITU-TSG15全會上,G.654標準修訂完成并獲通過,,標志著應(yīng)用于陸地高速傳送系統(tǒng)的G.654.E光纖正式完成標準化工作,。此次會議主要針對G.654.E光纖的模場直徑(MFD)與有效面積、宏彎損耗特性,、色散參數(shù)和衰減系數(shù)等特性進行了規(guī)定,。
G.654.E光纖在1550nm區(qū)的MFD范圍為11.5um~12.5um,,相應(yīng)的有效面積范圍從110um2到130um2,相比現(xiàn)有G.654.B子類(9.5um~13um),,縮小了MFD標稱值范圍,,但容差仍然保持為 0.7um。
目前主要光纖廠家提供的G.654光纖指標均分布在該標準范圍內(nèi),,但從現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用部署出發(fā),,太寬泛的MFD標稱值和容差范圍,可能會導(dǎo)致接續(xù)損耗較大等問題,,并不利于應(yīng)用推廣,,后續(xù)需要在G.654.E光纖生產(chǎn)制造工藝逐步成熟完善后,進一步縮小標準指標,。
陸地應(yīng)用工作環(huán)境復(fù)雜,,溫度和氣候等復(fù)雜多變,外部環(huán)境對光纖性能影響較大,。因此G.654.E光纖彎曲性能尤為重要,,需要遠優(yōu)于海底應(yīng)用的G.654光纖。因此針對G.654.E子類,,其標準要求在100圈30mm半徑打環(huán)時,,在1625nm處的最大附加衰減不超過0.1dB,要遠優(yōu)于G.654.B子類(0.5dB)和G.654.D子類(2dB),,達到與G.652.D完全相同的彎曲性能,,以消除有效面積增大可能導(dǎo)致陸地應(yīng)用彎曲性能劣化的顧慮。
在中國聯(lián)通現(xiàn)網(wǎng)試點測試中,,基于ITU規(guī)范的測試方法,,分別測試了1550nm和1625nm處的宏彎損耗,發(fā)現(xiàn)附加衰減基本都小于0.1dB,,其中81.8%小于0.05dB,。
由于G.654光纖主要工作波長區(qū)域在1530nm~1625nm,因此針對該波長區(qū)規(guī)范了色散和色散斜率的范圍,。其中在1550nm處,,色散最大值Dmax為23ps/(nm·km),最小值Dmin為18ps/(nm·km),,色散斜率最大值Smax為0.07ps/(nm2·km),,最小Smin為0.05ps/(nm2·km)。
標準中并未規(guī)范光纖衰減系數(shù),,只給出了光纜衰減參數(shù),,要求在1550nm處不高于0.23dB/km。在標準的附錄I陸地傳輸系統(tǒng)光纖鏈路指標中,,鏈路衰減系數(shù)并未給出,。但是正文中明確指出在1550nm區(qū)域,,可以實現(xiàn)0.15dB/km到0.19dB/km的光纖衰減系數(shù),其中最低衰減系數(shù)取決于制造工藝,、光纖材料與設(shè)計以及光纜設(shè)計,。
從目前相關(guān)運營商的測試結(jié)果看,成纜后的光纜盤衰減系數(shù)最大值為0.202dB/km,,其中97.7%均小于0.19dB/km,,部分可到0.16dB/km。
G.654.E具有相同的宏彎和偏振模色散指標,,色散略大于G.652.D,,有效面積增加了40%~60%,衰減系數(shù)趨勢相同,,均是在逐步降低,。通過有效面積的增加,進一步降低光纖非線性效應(yīng),,提升最佳入纖光功率,,從而延長傳輸距離。而色散參數(shù)的增加,,在高色散容限相干傳送系統(tǒng)中并不會增加系統(tǒng)負擔(dān),。