低水峰光纤LWP

低水峰光纤LWP 低水峰光纤LWP2010-05-15 13:44与长途网相比，城域网面临更加复杂多变的业务环境，它要直接支持大用户，需要频繁的业务量疏导和带宽管理能力。但其传输距离却短得多，通常只有50~80km,因而很少应用光纤放大器，光纤色散也不是问题。那么，在这样的应用环境下要最经济有效地流通业务，光纤成为至关重要的网络设计因素。 采用数十乃至数百个复用波长的高密集波分复用技术DWDM是一项很有前途的长远解决。届时，网络可以将各种不同速率和性质的业务分配给不同的波长，在光路上进行业务量的选路和分插。在这类应用中，开发具有尽可能宽的可用波段的光纤成为关键。目前影响可用波段的主要因素是1385nm附近的水吸收峰，只要在光纤内部有几个oh离子ppb(parts per billion)就足以导致在1385nm附近产生几分贝的衰减，使1350~1450nm中约100nm宽的频谱因衰减太高而无法使用。若能设法消除这一水峰，则光纤的可用频谱可望大大扩展，无水峰光纤就是在这种形势下诞生的。不同公司制造的无水峰光纤具有不同的名字，下面以美国朗讯科技公司的无水峰光纤全波光纤为例进行讲述。全波光纤采用了一种新的生产工艺，几乎可以完全消除内部的氢氧根(oh)离子，从而可以比较彻底地消除由之引起的附加水峰衰减。光纤衰减将仅由硅玻璃材料的内部散射损耗决定，在1385nm处的衰减可低达0.31db/km。由于内部已清除了氢氧根，因而光纤即便暴露在氢气环境下也不会形成水峰衰减，具有长期的衰减稳定性。除了没有水峰以外，全波光纤与普通的标准g.652匹配包层光纤一样。然而，由于没有了水峰，光纤可以开放第5个低损传输窗口，从而带来一系列好处。可用波长范围增加100nm，使光纤可以提供从1280nm到1625nm的完整传输波段，全部可用波长范围比常规光纤增加约一半,可复用的波长数大大增加。由于在上述波长范围内，光纤的色散仅为1550nm波长区的一半，因而，容易实现高比特率长距离传输。例如在1400nm波长附近，10gbps速率的信号可以传输200km而无需色散补偿。可以分配不同的业务给最适合这种业务的波长传输，改进网络管理。例如可以在1310nm波长区传输模拟图像信号，在1350~1450nm波长区传输高速信号(高达10gbps)，在1450nm以上波长区传输其他信号。 当可用波长范围大大扩展后，容许使用波长间隔较宽、波长精度和稳定度要求较低的光源、合波器、分波器和其他元件，使元器件特别是无源器件的成本大幅度下降，降低了整个系统的成本。例如，通过增加波长间隔，网络可以使用较便宜的无制冷直接调制激光器，避免了昂贵的外调制激光器。对于薄膜滤波器而言，波长间隔从100ghz增加到200 ghz后，滤波器成本可以降低50% 左右。氢左右，波长间隔进一步增加到400 ghz后，滤波器成本可以降低70%损耗在实际应用中，人们很难保证在光缆安装和使用的整个寿命期间完全不产生或不接触氢气，因而设计性能优良的无水峰光纤的关键是:光纤在整个寿命期间都不会因氢气的存在而导致氢损耗的增加。光纤中的氢损耗是由光纤本身的缺陷与氢气的反应所产生的，通常分为两类。第一类是oh型损耗，发生在1385nm处。第二类是sih型损耗，发生在1530nm处,而且往往伴随发生1385nm处的oh吸收峰增加。在室温下，大部分的sih吸收峰和小部分的伴随oh吸收峰会在几天或几个月后自动消失，即sih引起的损耗增加是暂时的，其危害性远不及oh型损耗。在光缆的安装和使用的整个寿命期间出现的氢气残量与光纤中各种硅或锗缺陷之间的氢反应会形成sioh和geoh吸收峰，其中心波长恰好在1385nm,这导致光纤损耗吸收峰增加。实测结果反映，在室温下，将硅基光纤暴露在0.01氢气压下4天后，不同的光纤类型呈现不同的特性，mcvd法和vad法制造的光纤在1385nm处的吸收损耗增加小于0.01db/km,利用混合的vad过程制造的无oh光纤大约平均增加0.04db/km,而其他类型光纤的吸收损耗增加都比较明显，范围大致在0.06~0.21db/km。系统的光器件要想开放第五传输窗口，仅有适用的无水峰光纤还不够，必须要有一系列有源和无源器件的配合。目前这些条件已基本具备。适用于这一波长区的光源有:ea、dfb和fp;光接收器件有:pd和apd;光放大器有:拉曼放大器和量子阱半导体光放大器;无源器件有:薄膜滤波器、光纤布拉格光栅等等。因此，开发和利用光纤第五传输窗口的条件和时机均已成熟。