深圳市鑫湘源電子有限公司

2018.12.14日深圳市電視臺早安深圳欄目的記者訪談本公司彭琳小姐，實地采訪外地來深創業的歷程，鑫湘源：砥礪前行，自勉自強.

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光纜常用型號及規格

   在光纖工業發展早期，光纖的傳輸窗口主要有兩個（0.85和1.31微米），后來有了第三個傳輸窗口（1.55微米）。在技術得到發展的今天，在波長1.26至1.68微米范圍內，光纖可以傳輸的窗口有6個（表2.5.1）。利用波分復用（WDM）技術，每個窗口（波段）可同時傳輸多個信道。

                      光纖可以利用的波段

波段    O       E      S          C      L    U

名稱    初始波段   擴展波段   短波段   常規波段   長波段   超長波段

波長范圍（nm）1260-13601360-14601460-15301530-15651565-16251625-1675

按照ITU-T關于光纖的建議，目前可以將光纖分為G.651、G.652、G.653、G.654、G.655和G.656六個大類，有的大類還派生出了幾個子類。

國際電工委員會（IEC）也制訂了相應的標準，我國光纖國家標準（GB/T）等效采用了IEC規定。

1、 G.651類—多模光纖

   G.651類光纖可分別或同時工作在1310nm和1550nm波長上，在1310nm處色散值最小（即帶寬最大），在1550nm處衰減最低。

1.1主要特點和IEC及GB/T的細分

IEC和GB/T又進一步按它們的纖芯直徑、包層直徑、數值孔徑的參數細分為A1a、A1b、A1c和A1d四個子類。

IEC和GB/T又進一步按它們的纖芯直徑、包層直徑、數值孔徑的參數細分為A1a、A1b、A1c和A1d四個子類。

   IEC分類芯徑μm外徑μm數值孔徑

   A1a50125     0.200

   A1b62.51250.275

   A1c85125     0.275

2、 G.652類--常規單模光纖

G.652類光纖也稱為非色散位移光纖，是目前應用最廣泛的光纖。

G.652類光纖的主要特點是：在1310nm工作波長上，具有較低的衰減和零色散；在1550nm工作波長上，具有最低衰減但有較大的正色散。

根據色散波長特性，它主要工作在E（1360～1460nm）波段和S（1460～1530 nm）波段；在C（1530～1565nm）波段的色散較大（18ps/km.nm），很難進行以10Gbit/s及以上的DWDM系統長途傳輸。

   ITU又進一步把G.652類光纖細分為G.652A、G.652B、G.652C和G.652D四個子類。

ITU-T分類對應IEC和GB/T

G.652A   B1.1

G.652B   B1.1

G.652CB1.3

G.652DB1.1

通常，2.5Gbit/s及以下系統為衰減受限、10Gbit/s及以上系統為色散受限系統。實際上，10Gbit/s及以上系統受限的并不僅是光纖的色度色散，偏振模色散（PMD）的影響更要嚴重得多，見表2.5.7。

           偏振模色散、傳輸速率和傳輸距離的典型關系

偏振模色散ps/(km)1/2 :不作要求    0.50            0.20 0.10

傳輸速率 Gbit/s         最高2.5   1010（以太網）40   10 401040

傳輸距離 Km          400   40 2         3000 80≥4000    400

2.1 G.652A光纖

在ITU-T2003新版以前，G.652A光纖的參數與G.652（1996版）是最接近的，因為對它的偏振模色散（PMD）性能一直沒有要求（包括2000版）。值得注意的是：2003新版中對它的PMD也提出了要求。因而它從原來最高速率2.5Gbit/s變為能支持10Gbit/s系統傳輸距離達400Km和10Gbit/s以太網40km及40Gbit/s系統傳輸距離2km。例如：

支持ITU-T G.957規定的SDH傳輸系統；

支持ITU-T G.691規定的帶光放大的STM-16的單通道SDH傳輸系統；

支持ITU-T G.693規定的10Gbit/s（直到40km）以太網系統和STM-256。

2.2 G.652B光纖

G.652B在G.652A的基礎上，除了把對衰減的規定延伸到了L波段（1625nm）外， PMD比G .652A的要求高，可支持速率10Gbit/s系統傳輸距離達3000km以上和40Gbit/s系統傳輸距離達80km。例如：       

支持ITU-T G.957規定的SDH傳輸系統；

支持ITU-T G.691規定的帶光放大的高至STM-64的單通道SDH系統；

支持ITU-T G.692規定的帶光放大的高至STM-64的波分復用系統；

支持ITU-T G.693和G.959.1規定對于STM-256的某些應用。

2.3 G.652C光纖

G.652C又稱為低水峰光纖或城域網專用光纖，它消除了1385nm附近OH根離子吸收的損耗峰（俗稱水峰），使損耗譜平坦，相當于增加了125個信道間隔為100GHz的波長通道。

G.652C具有與G.652A相類似的屬性和應用范圍，但它在1550nm的衰減更低，并可使用在1360-1530nm間的擴展（E）波段和短波（S）段，增加了可用波長范圍，使波分復用信道數大為增加。是城域網應用的較佳選擇。

2.4 G.652D光纖

   G.652D集合了G.552B和G.652C的優點，即與G.652B有相似的屬性和應用范圍，但衰減要求與G.652C相同，并允許使用在1360～1530nm（E和S波段）。可以預見其在未來城域網應用的廣闊前景。

2.5 G.652及其子類光纖的主要技術指標

   從G.652類光纖在演變和優化進程中：光纖的模場直徑、幾何尺寸控制趨向于更嚴格；光纖的篩選應力趨向于更大，即強度要求更高；在光纖的宏彎損耗不變前提下，彎曲半徑趨向更小；對光纖的PMD更關注，趨向于更低的PMD；對光纖的使用波段趨向于更寬。

   G.652類光纖不同子類的光纖性能是有區別的，應根據使用要求和適用的傳輸設備來選用適用的子類。

G.652（96版）是最初步的單模光纖，已不能滿足日趨發展的通信要求。僅以G.652來定義常規單模光纖是不完整的。

應引起重視的是：利用G.652類光纖開通40Gb/s以上的長途傳輸，須引入色散補償，并需要更多的光放大器補償由此導入的插入損耗。

2.6 光纖的PMD（偏振模色散）

在單模傳輸中，光波的基模含有兩個相互垂直的偏振態，理論上以完全相同的速度傳播，沒有任何延遲。然而，由于光纖事實上不可能絕對均勻且沒有任何內在的或外部（如溫度、彎曲、扭曲所致的）應力，這些因素引起了這兩個正交偏振分量在單位長度中的差分群時延。這就是光纖的PMD(偏振模色散)。

當傳輸速率較低、距離不大時，PMD對系統的影響微不足道。當速率達10Gb/s及以上時，PMD將成為限止系統性能的因素之一。

3、 G.653-色散位移光纖

IEC和GB/T把G.653光纖分類命名為B2型光纖。

為了充分利用光纖在1550nm波長處的低衰減并克服大的色散，在光纖剖面結構和制造工藝上采取了一些技術措施后，G.653光纖把1310nm處的零色散移到了1550nm處，使低衰減和零色散同時出現并與光放大器的工作波長匹配。

這種光纖在1550nm波長可不用色散補償直接開通20Gb/s系統，非常適合于點對點的長距離、高速率的單通道系統。但是，恰恰是1550nm處的零色散造成了四波混頻等非線性效應，使波分復用很困難。

4、G.654-截止波長位移光纖

IEC和GB/T把G.654光纖分類命名為B1.2型光纖。

G.654光纖也稱為1550nm性能最佳光纖，與G.653類似，在光纖剖面結構和制造工藝上采取了一些技術措施后，把截止波長移到靠近1550nm（工作波長）的1530nm處，因此它在1310nm處是多模狀態。

一般的G.652光纖在1550nm處的V值（歸一化頻率，見式2.2.3）僅為1.96，而G.654光纖在1550nm處的V值可達2.37，從而在1550nm波長處獲得了極低衰減和極好的彎曲性能。

這種光纖目前價格較高，主要用于傳輸距離很長且不能插入有源器件對衰減要求特別高的無中繼海底光纜通信系統。

5、 G.655類--非零色散位移光纖

IEC和GB/T把G.655類光纖分類命名為B4類光纖

G.655類光纖也是一種復雜折射率剖面（圖2.5.7）的色散位移光纖，不過在感興趣的1550nm波長附近不再是零色散而是維持一定量的低色散，以抑制四波混頻等非線性效應。是目前新一代適用于光放大、高速率（10Gb/s以上）、大容量、密集波分復用（DWDM）傳輸系統的光纖。

G.655類光纖根據PMD和色散斜率又進一步細分為G.655A、G.655B和G.655C三個子類。

5.1 G.655A光纖

G.655A光纖的參數與G. 655（96版）光纖是最接近的，它工作在C波段，支持速率10Gbit/s為基礎、信道間隔不小于200GHz的DWDM系統和10Gb/s單信道TDM系統（STM-64和STM-256）。例如：   

支持ITU-T G.691規定的帶光放大的單通道SDH系統；

支持速率為STM-64，信道間隔不小于200GHz的ITU-T G.692帶光放大器的波分復用系統；

支持ITU-T G.693和G.959.1應用。

5.2 G.655B光纖

G.655B光纖的工作波段可在C波段向下延伸到S波段，低色散斜率的還可以向上延伸到L波段。支持速率10Gbit/s為基礎、信道間隔100GHz以下的DWDM系統。

例如：支持ITU G.691、G.693和G.959.1的應用且支持信道間隔不大于100GHz（比G.652A更密）的ITU-T G.692密集波分復用系統。

5.3 G.655C光纖

G.655C光纖與G.655B光纖屬性相類似，但它的PMD比G.655B要低，支持信道間隔100GHz及以下的N×10Gbit/s系繞傳輸3000km以上或N×40Gbit/s系統傳輸80km以上。

例如：允許STM-64速率的系統距離比4OOkm長得更多。還允許STM-256速率的G.959.1規定的某些應用。

5.4 G.655及其子類光纖的主要技術指標

G.655（1996版和2000版）光纖的截止波長要求不大于1480nm，新標準（2003版）將三類光纖的截止波長均修訂為不大于1450nm，從而擴展了單模使用范圍。

G.655類光纖在G.652類光纖關注的1310nm波長既不是單模也不考核衰減，所以，各廠商的G.655類光纖在1310nm的參數無相關性。因此不能習慣性地沿用G.652類光纖的方法驗收1310和1550nm兩個波長，更不可用驗收1310nm波長的指標去推斷1550nm波長的相關指標。

G.655類光纖不但與G. 652類光纖參數有重大差異，各子類間的差別也較大，主要表現在對色散要求不同。G.655A光纖只考核C波段而G.655B和G.655C還要考核L波段。在某一頻點（如1550nm）上的色散值差異較大。

應根據(或將來)使用的波段、信道密集程度和傳輸速率選用合適的子類，僅以G.655來定義是不明確、不完整的。

5.5 色散補償光纖

   自光纖放大器的出現和成熟并成功地投入商業運行以來，光纖損耗己不再是限止光纖線路傳輸性能和距離的主要因素。

在1550nm工作波長上，G.652類光纖的色散約為17ps/nm.km，G.655類光纖的色散約為4.2～4.5ps/nm.km。當G.655類光纖用于傳輸2.5Gb/s及以上(如10Gb/s)或G.655類光纖用于10Gb/s及以上（如40Gb/s）的高速率時，傳輸衰減可由光纖放大器進行補償，但傳輸特性將受光纖線路積累的正色散和偏振模色散限止，而光纖放大器對線路中光纖色散導致的脈沖展寬和光纖偏振模色散的影響毫無作為。

色散補償光纖（Dispersion Compensation fiber，DCF）應運而生，這是一種沒有分類號的特殊光纖，也可以把它認為是一種光無源器件。圖2.5.9是典型的色散補償光纖的折射率剖面結構。色散補償光纖一般為負色散(也有正色散的)。

6、 G.656光纖

G.656與G.655類都是非零色散位移光纖，但G.655類光纖通常用于C＋L（1530～1625nm）波段或S＋C（1460～1565nm），而新提出的G.656光纖可用于S＋C＋L（1460～1625nm）波段，因此，G.656光纖被稱為《寬帶光傳輸用非零色散單模光纖》。

與G.655C光纖相比，由于在寬闊的S、C和L波段保持非零色散，可至少增加40個信道，能大幅提高傳輸容量。且模場直徑標稱值允許范圍增大，使應用范圍更廣。既可適用于長途骨干網，又適用于城域網，可見這種光纖在未來的光傳送網中具有廣闊的前景。

7、 小結

   （1）通信光纖按傳播模式主要分為多模和單模兩大類。光纖的外結構由纖芯、包層、一次涂覆和著色層組成，多模光纖和單模光纖的外結構區別只在于纖芯的尺寸不同。內結構則主要是指光纖的組份和折射率及其分布狀況。

   （2）按國際電信聯盟（ITU-T）分類方法，通信光纖分為G.651、G.652、G.653、G.654、G.655和G.656六個大類和若干子類。國際電工委員會（IEC）的分類方法與ITU-T有所不同，我國的相關標準主要采納了IEC分類方法。

   （3）G.651類是多模光纖，IEC和GB/T又進一步按它們的纖芯直徑、包層直徑、數值孔徑的參數細分為A1a、A1b、A1c和A1d四個子類。隨著向城域網推進和光纖進大樓、進桌面、進家庭等應用，多模光纖還會有用武之地。

   （4）G.652類是常規單模光纖，目前分為G.652A、G.652B、G.652C和G.652D四個子類，IEC和GB/T把G.652C命名為B1.3外，其余的則命名為B1.1。G.652類是目前光纖通信系統中用量最大、用途最廣的光纖，不同子類光纖的參數和應用范圍是有差異的，因而不宜籠統地提G.652光纖。   

   （5）G.653光纖是色散位移單模光纖，IEC和GB/T把G.653光纖分類命名為B2型光纖。G.653光纖適合于點對點的長距離、高速率的單通道系統。但是，1550nm處的零色散造成了四波混頻等非線性效應，使波分復用很困難。

   （6）G.654光纖是截止波長位移單模光纖，也稱為1550nm性能最佳光纖，IEC和GB/T把G.654光纖分類命名為B1.2型光纖。主要主要用于傳輸距離很長且不能插入有源器件對衰減要求特別高的無中繼海底光纜通信系統。

   （7）G.655類光纖是非零色色散位移單模光纖，目前分為G.655A、G.655B和G.655C三個子類，IEC和GB/T把G.655類光纖分類命名為B4類光纖。G.655類是一種復雜折射率剖面光纖，在1550nm波長附近不再是零色散而是維持一定量的低色散，以抑制四波混頻等非線性效應。是目前新一代適用于光放大、高速率（10Gb/s以上）、大容量、密集波分復用（DWDM）傳輸系統的光纖。根據不同子類光纖的參數，G.655類不同子類光纖分別用于C＋L（1530～1625nm）波段或S＋C（1460～1565nm），因而而不宜籠統地提G.652光纖。   

   （8）G.656類光纖寬帶光傳輸用非零色散單模光纖，目前IEC和GB/T還未命名。G.656光纖可用于S＋C＋L（1460～1625nm）的寬廣波段。