Что такое волокно G.654E?

Привет всем, я Роуз. Сегодня я познакомлю вас с оптическим волокном.

Темы, затронутые в этой статье:

Ⅰ. История оптического волокна G.654

Ⅱ. Характеристики волокна G.654E

Ⅲ. Преимущества и недостатки G.654E по сравнению с G.652D

Ⅳ. Сценарии применения волокна G.654E

Развитие технологий связи меняется с каждым днем, и одноядерная емкость оптоволоконной связи удваивается каждые 3-5 лет, но основные типы коммуникационных оптических волокон и основные показатели передачи по оптоволокну существенно не изменились за много лет. Оптическое волокно G.652D , которое в настоящее время широко используется, имеет почти 20-летнюю историю .

В последние годы новая разновидность оптического волокна G.654E использовалась в различных магистральных линиях дальней связи и дала хорошие результаты. Что такое волокно G.654E ? Сможет ли волокно G.654E в конечном итоге заменить G.652D ?

Ⅰ. История оптического волокна G.654

Одномодовое волокно с сердечником из чистого кварца для длины волны 1550 нм было разработано в середине 1980-х годов для удовлетворения потребностей подводных оптических кабелей связи на большие расстояния, и его затухание на этой длине волны было на 10% ниже, чем у волокна G.652 .

В то время ему дали название «волокно G.654», которое означало «одномодовое волокно с минимальным затуханием на длине волны 1550 нм».

Технология WDM была впервые использована в подводных оптических сетях связи в 1990-х годах. Когда десятки или даже сотни оптических каналов одновременно передаются по оптическому волокну с использованием технологии WDM , а мощные многоволновые оптические сигналы соединяются в оптическое волокно и собираются на небольшом интерфейсе с помощью волоконных усилителей, оптическое волокно начинает проявлять нелинейные характеристики.

Характеристики передачи системы будут постепенно ухудшаться, когда входная оптическая мощность превышает определенное значение из-за нелинейного эффекта волокна, когда входная оптическая мощность превышает определенное значение.

Фигура. 1

Плотность оптической мощности сердцевины волокна влияет на нелинейное воздействие волокна. Когда оптическая мощность волокна постоянна, нелинейное воздействие можно уменьшить за счет увеличения эффективной площади волокна и снижения плотности оптической мощности сердцевины волокна. В результате волокно G.654 начало работу над документом об улучшении эффективной площади.

Увеличение эффективной площади волокна приведет к увеличению длины волны отсечки, но этим необходимо управлять так, чтобы не навредить использованию волокна в C-диапазоне (1530–1565 нм); таким образом, длина волны отсечки волокна G.654 установлена на уровне 1530 нм.

Номенклатура была изменена на «Одномодовое волокно со сдвигом длины волны отсечки», когда в 2000 году ITU внес поправки в стандарт волокна G.654 .

Низкое затухание и широкая эффективная площадь — это два свойства волокна G.654 . После этого оптическое волокно G.654 , используемое для подводного кабельного соединения, было в первую очередь настроено на затухание и эффективную площадь, в конечном итоге разделившись на четыре подкласса: A/B/C/D.

Ⅱ. Характеристики волокна G.654E

Внутренние магистральные линии передачи G.652 D — наиболее распространенное оптическое волокно. Нелинейный эффект оптоволокна оказывает все большее влияние на производительность передачи, когда скорость одной несущей в системах WDM приближается к 100G. Оптическое волокно G.654 по своей сути привлекает исследователей. Система дальней магистральной передачи должна быть посажена.

Критерии потерь на макроизгибах для наземных оптических волокон G.654 существенно более строгие, чем критерии для подводного использования (потери на макроизгибах соответствуют стандарту G.652D ), а показатели эффективной площади и затухания шире, чем для подводного использования. Волокно G.654E стало отраслевым стандартом. Основные различия индексов передачи каждого подкласса волокна G.654 указаны в таблице ниже.

Фигура. 2

Ⅲ. Преимущества и недостатки G.654E по сравнению с G.652D

(1) Преимущества волокна G.654E

Требование допуска OSNR для системы WDM со скоростью одной несущей, превышающей 100G, увеличивается по мере увеличения скорости одной несущей. Оптическая мощность входящего волокна и затухание в секции оптического усилителя являются элементами, влияющими на OSNR . Высокая эффективная площадь волокна G.654E и низкие свойства затухания могут значительно увеличить OSNR .

Фигура. 3

Оптические волокна G.654E имеют две разные эффективные площади: 110 мкм2 (A110) и 130 мкм2 (A130) (A130). Волокна А110 и А130 использовались на магистральных линиях Китая с 2015 по 2018 год. После 2018 года для строительства магистральных линий использовалось только волокно А130. Волокно G.654E (A130) имеет эффективную площадь на 47 процентов больше, чем волокно G.652D (A80). При условии сохранения нелинейного эффекта оптимальная входная оптическая мощность может быть увеличена примерно на 1,7 дБ.

Волокно G.654E имеет типичное затухание примерно на 0,02 дБ/км меньше, чем волокно G.652D . Затухание волокна G.654E примерно на 1,6 дБ ниже, чем затухание волокна G.652D на участке оптического усилителя длиной 80 км.

Поскольку расположение станции оптического усилителя в наземной магистральной системе передачи часто определяется, увеличение оптической мощности, входящей в волокно, и снижение затухания в оптоволокне не может значительно сократить количество станций оптического усилителя. OSNR волокна G.654E может быть увеличен примерно на 3 дБ по сравнению с волокном G.652 при условии , что настройки станции оптического усилителя практически не изменились.

(2) Недостатки волокна G.654E

Волокно G.654E имеет граничную длину волны 1530 нм, что ограничивает его использование на длинах волн ниже 1530 нм. На данный момент системы передачи в городской сети с одним оптическим модулем, превышающим 100G, такие как системы базового уровня и уровня агрегации транзитной сети 5G, обычно работают на длине волны 1310 нм (O-диапазон). В результате волокно G.654E не подходит для использования в городских сетях.

Фигура. 4

Размер рынка оптического волокна G.654E значительно меньше, чем у оптического волокна G.652D , что способствует его высокой цене. Голое волокно G.654E в настоящее время стоит почти в десять раз дороже, чем волокно G.552D.

Ⅳ. Сценарии применения волокна G.654E

Оболочки оптических кабелей, в которых используются оптические волокна G.654E, имеют длину около 15 000 километров среди оптических кабелей, созданных различными операторами на межпровинциальных и внутрипровинциальных магистральных линиях, и эффект от использования по существу совместим с приведенным выше анализом. Этого достаточно, чтобы оправдать использование оптоволокна G.654E на межобластных магистральных линиях.

Внутрипровинциальные магистральные линии часто имеют более низкую скорость одной несущей, меньшее количество секций оптического усилителя в мультиплексной части и более низкие требования к допускам OSNR , чем межпровинциальные магистральные линии. В результате использование G. Спрос на волокно .654E невелик. Предлагается использовать волокно G.652D с низкими потерями (цена за единицу голого волокна примерно в 1,5–2,0 раза выше, чем у обычного G.652D ).

Поскольку длины волн, используемые различными системами оптической передачи в городской сети, находятся в диапазоне длин волн отсечки оптического волокна G.654E, оно не подходит для использования в городской передаче.

Frequently Asked Questions

1. Насколько длиннее расстояние оптической передачи волокна G654.E по сравнению с волокном G652?

Прямой зависимости от расстояния нет, подходит для света разной длины волны.

2. Что такое волокно G.654E?

Волокно G.654 — это одномодовое волокно со сдвигом длины волны, также известное как волокно с длиной волны 1550 нм, имеющее наилучшие характеристики. IEC и GB/T классифицируют волокно G.654 как волокно типа B1.2. Он в основном используется для нерелейных подводных оптических кабельных систем связи с очень большой дальностью передачи, в которых невозможно подключить активные устройства и к которым предъявляются особенно высокие требования к затуханию.

3. Каковы характеристики волокна G.654E?

На рабочей длине волны 1550 нм коэффициент затухания крайне мал, всего около 0,15 дБ/км; дополнительные потери волокна на изгибе значительно уменьшаются с помощью метода сдвига длины волны отсечки. МСЭ-Т предлагает определять одномодовое волокно со сдвигом длины волны отсечки как волокно G.654.