光纤类型、标准和发展趋势

　　传输容量需求的增加继续驱动传输技术领域的进步，随着密集波分复用（DWDM）技术、光纤放大技术，包括掺铒光纤放大器（EDFA）、分布喇曼光纤放大器（DRFA）、半导体放大器（SOA）和光时分复用（OTDM）技术的发展和广泛应用，光纤通信技术不断向着更高速率、更大容量的通信系统发展，并且逐步向全光网络演进。2002年OFC会议上报道了速率高达10.92Tbps的273×40Gbps和10.2Tbps的DWDM系统。DWDM、OTDM、EDFA、DRFA、SOA以及与各种新型光纤和先进信号处理技术的结合将把光纤通信传输容量推向一个更高的水平。在如此高速率，特别是超长距离系统中，系统传输容量和距离是关键的技术衡量标准。而先进的光纤对超长距离系统是得到高容量传输最有效的途径之一，既具有能保持稳定可靠传输足够的富余度，又能支持宽带工作，减少非线性损伤，具有高的分布喇曼增益，简化网络管理。

xjtomb

2005年12月31日 14:16:58

12楼

　　自20世纪90年代中期以来，多模光纤研究与开发进入了一个新阶段。由于计算机信息处理容量的增加和因特网的迅速发展，使信息速率呈指数增长趋势。在北美、西欧等发达国家，以前建立的几十、几百Mbps的数据LAN系统已经落伍，向Gbps（千兆比特／秒）以上的超高速率发展。IEEE于1998年6月通过了IEEE 802.3zGigabit以太网标准。1999年2月，国际上有关标准化组织开始考虑10Gbps以太网标准（IEE 802.3ae），该标准已于2002年上半年出台。技术的进步，促进了多模光纤的发展，必须提高原来光纤的性能，开发新一代多模光纤（NGMMF），以满足Gigabit以太网应用（1～10G）的需要。

xjtomb

2005年12月31日 14:17:06

13楼

2．2．2 多模光纤标准及分类
　　多模光纤标准版本有：
　　ITU-T建议G.651：1998《50/125μm多模渐变型折射率光纤光缆特性》；

　　 IEC 60793-2：2001《光纤第2部分：产品规范》，该标准包括A1、A2、A3、A4类多模光纤其中A1a相应于G.651光纤；国标GB／T 12357-90《通信用多模光纤系列》。

　　多模光纤类别按ITU-T只有G.651；按IEC分为：A1、A2、A3、A4类多模光纤，A1、A2、A3、A4类又分别分为a、b、c、d等；我国光纤型号命名等效采用了IEC规定。表7仅列出了常用的梯度折射率型50／125μm、62.5／125μm和100／140μm类别型号对照。

　　2003年3月IEC发布了AI类多模先纤标准新版本IEC 60793-2-10：2002《光纤：产品规范—一A1类多模光纤分规范人对原IEC 60793-2中A1类多模光纤的内容作了较多的修改。取消了Alc（85125μm）类光纤，对Ala（50／125μm）、Alb（62.5／125μm）和Ald（10／140μm）类三种光纤的尺寸参数（包层／涂覆层同心度）、机械性能、传输参数（衰减和带宽）作了新规定。表8、表9、表10分别列出了尺寸参数、机械性能和传输参数的技术指标。从表9可知，A1类三种光纤的机械性能相同，光纤筛选应力从不低于0.35GPa增加到0.69GPa，说明本地网对光纤的机械性能要求苛刻了。表10中规定了光纤传输参数的范围。为了给用户提供带宽应用指南，IEC 60793-2-10附录D中给出了A1类多模光纤所支持的一些应用和Ala、Alb类多模光纤商用的带宽指标，分别如本文表11、表12所列。

xjtomb

2005年12月31日 14:17:16

14楼

　　技术的进步，促进了多模光纤的发展，下一代多模光纤（NGMMF）的标展正在ISO／IEC和TIA TR-42布线标准委员会研究之中。已提出了一种新型的50/125μm多模光纤，提高了850nm波长的带宽。在链路中应用低价格的850nm波长垂直胜表面发射激光器（VCSEL）和两级编码技术，该多模光纤足以自支持10bps传输至300m的距离。IEC 60793-2-10附录E《Gigabit以太网应用》给出了资料性信息。表13综合了Gigabit以太网（1.0～10.0G）要求，给出了Ala和Alb两种害模光纤传输能力。

2.2.3 多模光纤发展趋势

　　本地网络（LAN）中，包括校园网络，采用的都是多模光纤。常用的多模光纤中主要有Ala类50／125μm和Alb类62.5/125μm两种类型。对本地网络，在发展吉比特（Gigabit）以太网（Ethernet）标准以前，没有更多安装那种多模光纤的讨论。由于62.5/125μm光纤芯径大、数值孔径大，具有较强的集光能力，是最普遍的多模选择。62.5／125μm光纤一直主宰多模光纤市场。其中，北美应用的62.5/125μm光纤最多，而日本、西欧则较多地采用50／125μm光纤。由于62.5／125μm光纤固有的性质，在850nm的模式带宽小于200MHz·km，使用上受到限制。目前的这两种多模光纤都能提供支持如以太网（Ethernet）、令牌环（Token Ring）和FDDI协议在标准规定的距离内所需的带宽，其性能已被过去十几年的应用所证明，二者具有同样的包层直径和机械性能，在1300nm能提供类似的带宽，二者都能升级到Gigabit的速率，标准组织接受了这两种光纤。当速率提高时，就存在使用那种光纤好的问题。62.5μm与50μm多模光纤有那些差别，那种光纤更适合于用户使用，选择光纤时应考虑那些因素。答案是：具体情况具体分析。一方面，主要取决于网络的要求，即该网络在今后几年将需要支持那些应用和需要多长的链路长度；另一方面，也取决于是安装新线路，还是老线路升级。

xjtomb

2005年12月31日 14:17:25

15楼

　　一些短程光纤通信应用部门也在考虑应用多模光纤的10Gbps系统标准。这种超高速率LAN系统，必须采用激光器做光源，并配用高性能多模光纤和其它新技术。其目标之一。就是建立采用多模光纤的850nm波长串行速率10Gbps传输300m的系统标准。于是，美国康宁、朗讯等公司联合向各个标准体提出了新一代多模光纤，国际上开始了关于新一代多模光纤的研究与开发，包括标准研究（技术规范、测量程序）。新一代多模光纤是针对激光器为光源的情况优化的多模光纤，也称新型50μm多模光纤。这种光纤的主要特点如下：
◆这是一种工作波长为850nm的新型50／125μm梯度型多模光纤；
◆其纤芯的梯度折射率分布精确程度远比传统的50／125μm光纤的高，主要是消除折射率分布的中心缺陷；
◆这种光纤是专为配用850nm的VCSEL光源而设计制造的；
◆该光纤应确保在850nm波长以10Gbps速率串行传输至少300m距离。因此要求光纤的“激光器带宽”为2000MHz·kin，用DMD测量技术进行检测来保障该指标。

　　 IEEE 802.3ae标准中规范了新一代多模光纤（光缆）特性。IEC和TIA也定义了新一代多模光纤的限模注入带宽或激光器带宽为2000MHz·km。

结束语

　　本文回顾了光纤发展的历史，介绍了光纤的类型、标准和性能要求，对单模光纤和多模光纤今后发展趋势发表了粗浅的看法。