低损耗光缆G.654E的应用分析

低损耗光缆G.654E的应用分析

唐修元

中通服咨询设计研究院有限公司，江苏，南京221116

摘要：业务的发展使得长距离、大容量的光通信系统的建设越来越显得重要，如何增加光纤有效面积、降低传输的非线性效应，延长光传输距离是长距离、大容量传输系统建设急需解决的重要问题。本文着重分析了低损耗光缆的发展历程、性能指标、应用优势，提出了G.654E光纤对长距离、大容量的光纤系统建设的重要意义。

关键词：G.654E；长距离；低损耗；

通信技术的发展日新月异，光纤通信中单芯容量也以每3至5年翻一倍的速度快速增长，但通信用光纤的主要类型及传输指标却多年没有大的变化，比如当前广泛使用的G.652D光纤，已经有近20年的使用历史。

当前，5G基建大建设将促进骨干网的建设升级，5G高带宽、广连接的特点将推动更大规模数据中心的部署，数据连接从100G向400G迈进，800G预研究工作已经启动。除此之外，5G低时延应用促使数据中心向边缘下沉，带动边缘数据中心发展。骨干网的建设升级将给超低损耗光纤、大有效面积光纤带来需求量的增长，数据中心发展也带动光纤光缆需求的增长。但是目前场传输系统中的光纤类型以G.652D为主，随着波分系统单波速率超过100G，光纤的非线性效应对传输性能的影响愈加严重，现有G.652D光纤传输距离将大幅下降，所以，低损耗光缆的应用将变得尤其重要。

1、低损耗光缆发展历程

上世纪80年代，为了满足海底光缆长距离传输的需求，开发出了G.654光纤，即“1550nm波长衰减最小单模光纤”。到了90年代，波分复用技术开始应用于海底光纤通信系统，大功率的多波长光信号被耦合进一根光纤，聚集在很小的界面上，光纤开始标表现出非线性特性，由于光纤的非线性特性，当入纤光功率超过一定值时，系统的传输性能会随着入纤光功率的增加而逐渐下降。

在入纤光功率不变时，通过增大光纤的有效面积，降低纤芯的光功率密度，可降低非线性效应对传输性能的影响。有效面积的增加会导致截止波长的增大，但截止波长的增加必须加以控制，以免影响光纤在C波段的使用，所以G.654光纤的截止波长定在1530nm。2000年，ITU对G.654光纤标准修订时，将名称修改为“截止波长位移单模光纤”。G.654光纤围绕衰减和有效面积作优化，逐渐发展程A、B、C、D四个子类，各个子类的传输指标差异详见下表。

2、主流厂家G.654E光缆的特征

目前，各主流光缆厂家均推出了符合G.654E光缆标准的成品，与传统的G.652D光缆相比，各项性能指标参数对比如下表所示。

与传统的G.652D光缆相比，G.654E光缆具有更大的有效面积，降低了光纤传输工程中的非线性效应，保证了良好的系统传输性能；具有更低的损耗，更远的传输距离，减少电中继的使用，优化系统OSNR并节省建设成本；具有更强的抗弯能力，能够满足超100G通信光纤的应用。

3、G.654E光缆的应用

所以G.654E光纤会更多的应用在长途通信干线建设中，当前，各运营商在一干、二干中已经规模使用了G.654E光纤，使用效果与上文的分析基本相同。

如某运营商开展的IP+传输400G长距离高速链路现网试点中，共27个跨段，系统全长1926Km，采用C波段60×400G系统，仿真OSNR值22.5dB，传输OSNR可以满足业务开通，无需增加中继板卡。

相比于传统的G.652D光纤，G.654E光纤有效面积增加60%，衰减系数下降0.16dB/km，抗弯能力提升10倍，传输距离能提升50%。故G.654E光纤特别适合在长距离、大容量传输系统中使用，但是在城域网中，大部分传输系统使用的波长处于G.654E光纤的截止波长范围内，故G.654E光纤不适合在城域网中使用。

4、结束语

除了运营商的一干、二干外，在国家的一些大型建设工程，比如“东数西算”工程中，G.654E光纤也将成为工程的重要运力之一。在长距离、大容量通信系统中，G.654E光纤的使用有着重要的价值。

参考文献

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