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*、多模光纖，大家知道*代應(yīng)用的光纖，在光纖發(fā)明之后，首先傳輸?shù)氖嵌嗄９饫w，雖然它很塊被單模光纖取代，但是現(xiàn)在多模光纖仍然用于短舉例的計算機(jī)通信。多模標(biāo)準(zhǔn)更多是在ISO這個組織發(fā)展，到1995年是OM1，OM2，到 2002年，隨著以太網(wǎng)發(fā)展的10G，出現(xiàn)了新的激光優(yōu)化的光纖，2010年以后，進(jìn)一步出現(xiàn)了OM4，需要在實際的系統(tǒng)，傳輸?shù)呐e例更長，并且適應(yīng)以太網(wǎng)發(fā)展的40G到100G的技術(shù)。
單模光纖的標(biāo)準(zhǔn)，首先出現(xiàn)的是G.652的標(biāo)準(zhǔn)也是出現(xiàn)在1984年，1988年出現(xiàn)653和654的標(biāo)準(zhǔn)，653是應(yīng)用150的衰減和射程都是Z低的，654主要是為了海底通信的光纖。隨著接入網(wǎng)的發(fā)展，2006年以后出現(xiàn)了657的標(biāo)準(zhǔn)。光纖的PMD也是隨著傳輸速率的增長，時機(jī)出現(xiàn)以后，發(fā)現(xiàn)原來PMD控制光纖有問題，所以PMD的要求也在逐漸提高。
下面是CRU的光纖市場的一個情況?？梢钥匆幌?，從1993年，當(dāng)時的光纖用量還一千多萬公里，到去年總的用量是2.5億公里，這樣一個成長的曲線，另外也是看到藍(lán)色的常規(guī)的G65光纖逐漸被低水峰光纖取代，655光纖大概50萬公里，占了1%，這是當(dāng)前光纖用量的情況。多模光纖也是出現(xiàn)逐漸增長的過程，2013年左右大概是每年380萬公里這樣一個規(guī)模，每年增長速度大概5%左右，另外常規(guī)的多模光纖，OM1是逐漸下降，OM1和OM2，尤其是OM1，就是62.5的多模光纖是逐漸下降的，新一代的激光優(yōu)化的，高帶寬的光纖OM3和OM4是逐漸增長的過程。
海底光纜，大家知道*條海底的通信光纜是1988年鋪設(shè)的，是跨太平洋的光纜。從1989年到2013年，這20多年之間，平均每年的海底光纜的鋪設(shè)量是在106000多公里，海底光纜是受經(jīng)濟(jì)起伏的影響比較大，波動比較大。
這個表可以看一下，海底光纜因為它距離長，承載的信息量大，所以它的系統(tǒng)也是在不斷的升級的。我們可以看一下，在前幾年的十幾的系統(tǒng)，在Z近都已經(jīng)提升到單波長100G的系統(tǒng)，近兩年新建的系統(tǒng)也都是單波長100G的系統(tǒng)。海底光纜用的光纖主要是654，前期也有一些管理的光纖，但是將來隨著數(shù)據(jù)的提升，肯定是以654光纖為主。那么，到目前為止，所建的海底光纜、電纜的總量大概在263條，22條在芯片，這些海底光纜負(fù)責(zé)了整個跨連接的間的通信的99%的流量都是通過海底光纜傳輸?shù)摹?br />第二部分探討一下光纖面臨的一些挑戰(zhàn)和解決方案。首先看一下光纖的帶寬，我們知道光纖的帶寬非常大。比如跟城域規(guī)定的波長帶寬網(wǎng)格從1260到1625，但是在長距離，它的帶寬是有限的，比如C波段帶寬小于不到5Hz，我們再看一下光纖容量的演進(jìn)。在80年代TDM的系統(tǒng)，光纖的容量在兆比特每秒，到90年代，隨著光放大器的應(yīng)用，光纖到Gbit這樣一個量級，現(xiàn)在光纖流量已經(jīng)到 Tbit的兩極，再往上走，光纖容量已經(jīng)要接近相融的非線性極限。根據(jù)相融定理，光纖的容量，或者說它的主效率是由光纖的信噪比決定的，Z大的能夠達(dá)到 10bit，從需求來看，每年干線的流量是增長50%，從現(xiàn)在起到2020年以后的某個時段，單模光纖的容量就會達(dá)到100Tbit每秒這樣一個極限。
高速網(wǎng)絡(luò)的光纖解決方案主要是兩個內(nèi)容，*、回顧光纖技術(shù)的演進(jìn)過程。第二、下一代高速網(wǎng)絡(luò)中光纖技術(shù)面臨的技術(shù)的瓶頸和解決方案。
1966高坤博士發(fā)表了一篇的文章，開始了光纖的時代。當(dāng)時，實際上銅纜的衰減每公里10DB以下，高坤博士告訴我們采用高純度的二氧化硅能夠支撐光纖，并且光纖通過提純達(dá)到這樣的一個。今天來看，高坤的這些預(yù)測，仍然在指導(dǎo)我們的工作。在1978年由康寧公司制造了20DB以下的光纖，1978年光纖的衰減到0.2DB以下。
解決方案，首先就是進(jìn)一步降低衰減和降低光纖的非線性，這兩個是為了改進(jìn)光纖的信噪比。另外，研發(fā)更大帶寬的光放大器，還有Z近幾年很熱的多芯光纖，但是后兩種技術(shù)可能需要更長的時間，目前的解決方案主要還是在前面兩個，如何提高光纖的光信噪比，那么在改進(jìn)光纖的光信噪比，我們這個光纖有一個新的定義，就是光纖的有效面積和光纖的衰減如何改進(jìn)光纖的品質(zhì)因素，比如說我們以這個表列的，以這個常規(guī)單模光纖為基準(zhǔn)，如果我們將654光纖的有效面積從80提升到110，品質(zhì)因素可以提高1.39DB，如果將光纖的衰減從常規(guī)的0.2降到 0.18，它的品質(zhì)因素又可以提高1.57DB，加在一起就是.96DB，進(jìn)一步增大有效面積，或者進(jìn)一步降低衰減，它的品質(zhì)因素可以得到進(jìn)一步的提升，品質(zhì)因素越高，對光信噪比的改進(jìn)越好。
從654的演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)我們也看到發(fā)展的方向，2012年通過了G.654D的標(biāo)準(zhǔn)，這個就是為了改進(jìn)G.654光纖的信噪比，適應(yīng)更多的系統(tǒng)。應(yīng)用于陸地的，由于以前的654主要應(yīng)用于海纜，應(yīng)用于陸地的654光纖新的標(biāo)準(zhǔn)目前也在討論之中，這個標(biāo)準(zhǔn)有可能654.1。
長飛公司在有大效面積和超低衰減這兩個方面的進(jìn)展。今年正式向市場推出了兩種大有效面積，低衰減光纖，它的有效面積分別是110，130，衰減是小于0.184，這是低衰減。另外，大家比較關(guān)注的超低衰減光纖，我們公司經(jīng)過近幾年的努力也是取得了一定的進(jìn)展，目前能夠達(dá)到0.167DB的功率這樣一個水平。
我們知道我們國家2013年100G開始大規(guī)模的應(yīng)用，主要是用的652D的低衰減光纖，幾年以后，400G可能會開始建設(shè)，這里面可以用到的光纖，從目前來看，應(yīng)該還是652D的低衰減，或者是654的大有效面積的低衰減，或者大有效面積超低衰減，或者是在652的超低衰減，這幾種光纖之中，剛才李晗博士也講了，這個實驗還再繼續(xù)進(jìn)行。
下面簡單的探討一下傳輸實驗，就是這個表列出了近兩年2014年，2013年，就是OFC報道的一些高速系統(tǒng)的傳輸實驗，我們主要關(guān)注它采用一些什么樣的光纖。當(dāng)然，這個不同的傳輸實驗，它的速率還有調(diào)制格式，還有用的光放大的方式有所不同。但我們可以看到這些傳輸實驗，首先都是大家10bit/s /Hz，這個表中第二個，它也是進(jìn)行了線網(wǎng)的測試，另外就是大有效面積，另外也是低衰減大有效面積光纖。這也是我們在OFC2014年發(fā)表的一篇文章，主要是中國電信、中興通訊、長飛聯(lián)合做的一個1.2T的傳輸實驗，采用的是曼徹斯特WDM，這個圖都是傳輸了兩千公里，右邊這個圖形大有效面積和超低衰減表現(xiàn)更優(yōu)一些，左邊這個圖，可以看到大有效面積光纖的輸入功率更高一些。這個就是中國移動Z近做的N×400G的實驗，長度是20×100公里，我們這個光纖也是跟中興的設(shè)備商配合，中興的4×100G的WDM的系統(tǒng)。另外，我們也在跟聯(lián)通進(jìn)行80×100G的傳輸實驗，用了長飛的大有效面積低衰減光纖，這個實驗還在進(jìn)行當(dāng)中。