光纤技术的发展及其应用

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)、激光喇曼光放大器(SRA)、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，而先进的光纤制造技术既能保持稳定、可靠的传输以及足够的富余度，又能满足光通信对大宽带的需求，并减少非线性损伤。G.652常规单模光纤在需要支持更大容量更长距离和更宽频谱范围的传输系统中，以往并不突出的色散与非线l生效应等问题变得重要起来，其性能已难以满足这些要求。  
光纤技术的进步可以从两个方面来说明：一是通信系统所用的光纤;二是特种光纤。早期光纤的传输窗口只有3个，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及l550nm(第三窗口)。近几年相继开发出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纤)以及S波段窗口。其中 特别重要的是无“水峰”的全波窗口。这些窗口开发成功的巨大意义就在于从l280nm到1625nm的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，使传输容量几十倍、几百倍上千倍的增长。随着电信业务的不断更新与发展一些具有各自特点的光纤正受到运营商的亲睐。  
1.多模光纤  
多模光纤可用于850nm或1310nm波长的系统中。多模光纤衰耗较大，由于存在模间色散，传输带宽受限，故适用于较短距离传输，但多模光纤数值孔径(NA)值大(约为单模光纤的2～3倍)故连接耦合效率高。多模光纤大的有效通光面积允许大功率光信号传输与分配，而不会出现非线性。  
  
近年来，高速以太网的快速发展，使得多模光纤的应用增速很快，这主要是因为世界光纤通信技术将逐步转向纵深发展，并行光互联元件的实用化也大大推动短程多模光缆市场的快速增长，从而使多模光纤的市场份额持续上升。多模光纤在数据链路、城域网以及用户分配网中具有广阔的应用前景。通信技术的不断进步，将进一步促进多模光纤的发展。  
2.非零色散位移光纤(G.655光纤)  
在理想状态下，整个波长应用区域中光纤的色散应为一个恒定值。然而所有光纤的色散均随波长的改变而改变，此变化的大小可由其色散斜率来量化，斜率越小，色散随波长变化的幅度越小。  
非零色散位移光纤(G.655光纤)是针对G.652和G.653两种光纤在密集波分复用系统中使用存在的问题而开发出来的，其在1550nm窗口同时具备最小衰耗与较小的色散值。保持一定的光纤色散值可以有效克服DWDM系统中的四波混频现象，从而实现多波长密集复用。G.655光纤主要适用于高速率的密集波分系统，随着大容量传输系统的建设，G.655光纤将得到更广泛的应用。
3.全波光纤  
随着人们对光纤带宽需求不断扩大，通信业界一直在努力探求消除“水吸收峰”的途径。全波光纤(AllWave Fiber)的生产制造技术，从本质上来说，就是通过尽可能地消除0H离子的“水吸收峰”的一项专门的生产工艺技术，它使普通标准单模光纤在1385nm附近处的衰减峰，降到足够低的程度。它消除了光纤玻璃中的0H离子，从而使光纤损耗完全由玻璃的特性所控制，“水吸收峰”基本上被“压平了，从而使光纤在1280～1625nm的全部波长范围内部可以用于光通信，拓展了未来光波复片j的工作波长范围。
全波光纤与传统的单模光纤相比具有一下特征： 
   
(1)在1400nm波段衰减降低200%。  
(2)可使用的波长范围增加50%(从200nm增大到300nm)。