超低损耗光纤—超长站距光通信的新选择
第4章光纤通信系统介绍

1.光发射机
(3) 光发射机的组成方框图和各部分功能 ⑥ 调制(驱动) • 经过扰码后的数字信号通过调制电路对光源进 行调制,让光源发出的光信号强度跟随信号码 流的变化,形成相应的光脉冲送入光纤。
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1.光发射机
(3) 光发射机的组成方框图和各部分功能 ⑦ 自动功率控制 • 由于老化等因素的影响,使得光发射机的光源 在使用一段时间之后,出现输出光功率降低的 • 为了保持光源输出功率的稳定,在光发射机中 常使用自动功率控制(APC)电路。
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2.光接收机
• 图4-10 时钟恢复电路方框图
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2.光接收机
• 图4-11 时钟恢复电路波形图
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2.光接收机
• 图4-12 NRZ码的功率谱密度分布图
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2.光接收机
• 图4-13 RZ码功率谱密度分布图
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2.光接收机
• 图4-14 一种非线性处理电路
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2.光接收机
• 图4-15 非线性处理电路中的波形图
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2.光接收机
• 图4-8 单个脉冲均衡前后波形的比较
25
2.光接收机
⑤ 判决器和时钟恢复电路 • 判决器由判决电路和码形成电路构成。 • 判决器和时钟恢复电路合起来构成脉冲再生电 路。 • 脉冲再生电路的作用是将均衡器输出的信号恢 复成理想的数字信号
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2.光接收机
• 图4-9 信号再生示意图
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(1)衰减对中继距离的影响
• 一个中继段上的传输衰减包括两部分,其一是 光纤本身的固有衰减,再者就是光纤的连接损 耗和微弯带来的附加损耗。 • 构成光纤损耗的原因很复杂,归结起来主要包 括两大类:吸收损耗和散射损耗。 • 引起光纤损耗的因素还有光纤弯曲和微弯产生 的损耗以及纤芯与包层中的损耗等等。
西北工业大学_光纤通信作业答案

答案第一章:光纤通信1、什么是光纤通信?光纤通信及系统的组成光纤通信使用光导纤维作为传输光波信号的通信方式。
光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。
2、什么事光通信光通信就是以光波为载波的通信。
3、光纤通信的优点?①传输频带宽,通信容量大。
②传输衰减小,传输距离长。
③抗电磁干扰,传输质量好。
④体积小、重量轻、便于施工。
⑤原材料丰富,节约有色金属,有利于环保4、光纤通信的工作波长?光源:近红外区波长:0.8—1.8μm频率:167—375THz5、WDM是指什么?DWDM指什么?WDM:波分复用DWDM:密集波分复用6、光纤从材料上可以分为哪几种?从材料上分为石英光纤、多组份玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等7、光纤活动连接器从连接方式来看分为哪几种?常见的插针端面有哪几种?PC、APC、SPC(球面、斜面、超级抛光端面呈球面的物理接触)8、按缆芯结构分,光缆分为哪几种?层绞式、单位式、骨架式、带状式9、光线的制造分哪几个步骤?I 材料准备与提纯II 制棒III 拉丝、涂覆IV 塑套其中制棒分为:(1)MCVD改进的化学气相沉淀法(2)PCVD等离子化学气相沉淀法10、按材料光纤分几种?同611、无源器件的种类连接器、分路器与耦合器、衰减器、隔离器、滤波器、波分复用器、光开关和调制器等第二章:光纤通信的物理学基础1、通过哪些现象可以证明光具有波动性?光的波动性可以从光的干涉、光的衍射和光的偏振等现象证明2、什么叫光电效应?光电效应具有哪些试验规律?由于光的照射使电子从金属中溢出的现象称为光电效应⑴ 每种金属都有一个确定的截止频率γ0,当入射光的频率低于γ0 时,不论入射光多强,照射时间多长,都不能从金属中释放出电子。
⑵ 对于频率高于γ0的入射光,从金属中释放出的电子的最大动能与入射光的强度无关,只与光的频率有关。
频率越高释放出的电子的动能就越大。
⑶ 对于频率高于γ0的入射光,即使入射光非常微弱,照射后也能立即释放出电子。
遥泵远程增益单元RGU在工程中的应用分析

遥泵远程增益单元 RGU在工程中的应用分析【摘要】:遥泵放大技术在超长距光传输系统中正逐渐广泛应用,为使遥泵系统长期稳定工作,遥泵远程增益单元RGU(以下简称RGU)的位置选择至关重要;本文结合原理和工程案例,提出RGU的选点及配置方法,确保遥泵放大系统的运行可靠性。
【关键词】:超长距、泵浦源、RGU引言近年来,随着特高压交、直流线路建设的不断增加,其站点间相距几百Km至几千Km,同时,随着智能电网数字业务对传输带宽需求不断提高,OTN骨干传送网建设对于部分长距或超长距站点传送指标的需求,超长距光传输建设变得越发迫切,遥泵放大系统的应用将变得更加广泛。
本文结合遥泵系统工作理论和工程实践,对遥泵放大系统中RGU应用容易忽略的几个方面进行分析,总结经验,为同业人员在今后遥泵放大系统建设工作中,提出RGU的位置选择方法和配置参考。
1、遥泵放大系统构成一个完整的遥泵系统由一个RGU和一个RPU(远端泵浦单元)所组成。
系统示意图参见图1。
遥泵方式是将高功率泵浦激光器放在信号的终端(发送端或接收端),将泵浦光源传输到设置在线路远端的RGU中,利用EDF(掺铒光纤)中铒离子能级的跃迁,实现对信号光的放大,根据泵浦方式的不同,泵浦放大系统可以分为同纤泵浦与异纤泵浦两类。
泵浦光和信号光在同一根纤芯中传输称为同纤遥泵,在不同的纤芯中传输异纤遥泵[1]。
图1遥泵系统示意图2、RGU工作原理掺铒光纤是光纤放大器的核心,它是一种内部掺有一定浓度 Er3+的光纤,铒离子的外层电子具有三能级结构(图 2 中 E1、E2 和 E3),其中 E1 是基态能级,E2 是亚稳态能级,E3 是高能级。
图2铒离子外层电子能级结构示意图遥泵放大系统中光传输信号放大是通过1550nm波段的信号光在掺铒光纤中传输与Er3+离子相互作用产生的。
在掺铒光纤中注入足够强的泵浦光,就可以将大部分处于基态的Er3+离子抽运到激发态上,处于激发态的Er3+离子又迅速无辐射地转移到亚稳态上。
光缆试题——精选推荐

复习题一、填空题(选择、判断)1、光缆按缆芯结构的特点,可分为层绞式光缆、中心束管式光缆、骨架式光缆和带状式光缆。
2、光缆按敷设方式可分为架空光缆、管道光缆、直埋光缆、隧道光缆和水低光缆。
3、光纤通信系统是由光发射机、光纤光缆和光接收机组成。
4、光纤通信系统按波长可分为短波长、长波长、超长波长通信系统。
5、光纤波长1525~1565nm称为C波段。
6、光纤波长1570~1604nm称为L波段。
7、波长短于1525nm称为S波段。
8、G.655的光纤又称为非零色散位移单模光纤。
9、光缆施工的主要内容包括:路由复测、光缆敷设、光缆熔接和工程测量。
10、光缆弯曲半径不应小于光缆外径的15倍。
施工过程中不应小于20倍。
11、标石埋深规定地下为600mm外露部分为300mm,偏差不超过±50%倾斜不超过±20%,标石周围300mm内无杂草,标石间的间距不超过100m。
12、施工过程中光缆熔接时一般采用O TDR对熔接点的损耗进行测试和监测。
其监测方法有:远端监测、近端监测和远端环回双向测试法。
13、光缆线路障碍分为:一般障碍、全阻障碍、逾限障碍和重大障碍。
14、光缆线路抢修的原则是:先干线后支线、先主用后备用、先抢代通后修复。
15、OTDR的性能参数包括动态范围、盲区、距离精确度、接收电路设计和光纤的回波损耗、反射损耗。
16、光纤的损耗有吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗。
17、色散的种类包括模式色散、材料色散、波导色散和极化色散。
18、光纤连接器的主要指标有插入损耗、回波损耗和重复性和互换性。
19、历史上第一根光纤出现于1950年,其传输损耗高达1000db/km。
20、光纤余留长度的收容方式有进似直线法、平板似盘绕法、绕筒似收容法和存储袋筒形卷绕法。
21、光纤的测试方法有插入法、切断法和后向法。
22、光缆线路的路由复测是以经审批的施工图设计为依据。
23、人孔内供接续用的光缆长度一般不小于8m。
WDM(WavelengthDivisionMultiplexing波分复用)介绍

WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)是利用多个激光器在单条光纤上同时发送多束不同波长激光的技术。
每一个信号通过数据(文本、语音、视频等)调制后都在它特有的色带内传输。
WDM能使公司和其他运营商的现有光纤基础设施容量大增。
制造商已推出了WDM系统,也叫DWDM(密集波分复用)系统。
DWDM能够支持150多束不同波长的光波同时传输,每束光波最高达到10Gb/s的数据传输率。
这种系统能在一条比头发丝还细的光缆上提供超过1Tb/s的数据传输率密集波分复用器(DWDM)是密集波分复用(DWDM)系统中一种重要的无源光纤器件。
由密集波分复用器组成的合波和分波部份是系统的大体组成之一,它直接决定了系统的容量、复用波长稳固性、插入损耗大小等性能参数的好坏。
密集波分复用器还能够衍生为其它多种适用于DWDM的重要功能器件,如波长路由器——用于宽带效劳和波长选址的点对点效劳的全光通信网络;上路/下路器——用于指定波长的上/下路;梳状滤波器——用于多波长光源的产生和光谱的测量;波长选择性开关——不同波长信号的路由等,因此关于密集波分复用器的研究和制作具有重要的理论意义和良好的市场前景。
密集波分复用器的核心是窄带光滤波技术。
目前常见的光通信用滤波器要紧有以下几种:介质膜滤光片、光纤光栅、阵列波导光栅、M-Z干与仪和F-P标准具等。
DWDM(密集波分复用)无疑是现今光纤应用领域的首选技术,但其昂贵的价钱令很多手头不够宽裕的运营商很是迟疑。
有无或能以较低的本钱享用波分复用技术呢?面对这一需求,CWDM(稀疏波分复用)应运而生。
CWDM(稀疏波分复用)稀疏波分复用,顾名思义,是密集波分复用的近亲,它们的区别要紧有二点:一、CWDM载波通道间距较宽,因此,同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波,“稀疏”与“密集”称号的不同就由此而来;二、CWDM 调制激光荣用非冷却激光,而DWDM采用的是冷却激光。
OSN产品常用光板光功率一览表

文档名称 文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散 第1页, 共43页OSN 产品常用光板光功率一览表一、NG-SDH1、SSN1BA2&SSN1BPA 提供了两组LC 的光纤接口,拉手条示意图请参见图3所示,SSN1BA2和SSN1BPA 的成品板编码与光口说明见表1、表2:表1 SSN1BA2单板光口说明文档名称文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散第2页, 共43页文档名称 文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散 第3页, 共43页表2 SSN1BPA 单板光口说明备注: PA 的正常光功率范围为-36dBm ~-10dBm 指的是不告警的光功率范围,对于STM-64信号,PA 的输入光功率范围(PIN )以其和SL64配合后的最低接收灵敏度为准,推荐在-28 dBm ~-10dBm 间使用。
2、SSN1LWX 的成品板编码与光口说明见表1:表2 .SSN1LWX 单板输入输出光功率说明文档名称文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散第4页, 共43页文档名称 文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散 第5页, 共43页说明:波分侧的光模块可以根据需要选配RTXM246(OTRWA )01~RTXM246(OTRWA )40共40种不同的光模块,编码分别对应34060076(1560.61nm )~34060115(1529.55nm ),传输距离可达到170km 。
在拉手条的或模块中的条码中包含波长信息,可以区分不同的光模块。
3、SEP1可以利用自身的两路线路接口,也可以配合使用的EU08、OU08等接口单板实现最多8对STM -1电接口/光接口的上下和TPS 电口保护功能。
具体参数见下表:文档名称 文档密级:2013-7-10 华为机密,未经许可不得扩散第6页, 共43页4、SSN1SF16单板可与波分产品对接,根据不同的波长要求,选择不同波长的光模块,单板只支持一种规格收发合一长距光模块,光模块的发送光功率为:-2~+3dBm ;接收灵敏度为:-28dBm ;过载光功率为:-9dBm ;色散受限距离(采用(G.652光纤)为:640km ;光模块的频率范围:192.1THz (1560.61nm )~196.0THz(1529.55nm),共40波。
光纤、光缆的基本知识(非常实用)

光纤、光缆的基本知识(非常实用)1.简述光纤的组成。
答:光纤由两个基本部分组成:由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。
2.描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些?答:包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。
3. 产生光纤衰减的原因有什么?答:光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少,与波长有关。
造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗。
4.光纤衰减系数是如何定义的?答:用稳态中一根均匀光纤单位长度上的衰减(dB/km)来定义。
5.插入损耗是什么?答:是指光传输线路中插入光学部件(如插入连接器或耦合器)所引起的衰减。
6.光纤的带宽与什么有关?答:光纤的带宽指的是:在光纤的传递函数中,光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。
光纤的带宽近似与其长度成反比,带宽长度的乘积是一常量。
7.光纤的色散有几种?与什么有关?答:光纤的色散是指一根光纤内群时延的展宽,包括模色散、材料色散及结构色散。
取决于光源、光纤两者的特性。
8.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述?答:可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。
9.什么是截止波长?答:是指光纤中只能传导基模的最短波长。
对于单模光纤,其截止波长必须短于传导光的波长。
10.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响?答:光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。
影响误码率的大小,和传输距离的长短,以及系统速率的大小。
11.什么是背向散射法?答:背向散射法是一种沿光纤长度上测量衰减的方法。
光纤中的光功率绝大部分为前向传播,但有很少部分朝发光器背向散射。
在发光器处利用分光器观察背向散射的时间曲线,从一端不仅能测量接入的均匀光纤的长度和衰减,而且能测出局部的不规则性、断点及在接头和连接器引起的光功率损耗。
12.光时域反射计(OTDR)的测试原理是什么?有何功能?答:OTDR基于光的背向散射与菲涅耳反射原理制作,利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息,可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等,是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。
电力光缆在线监测技术设计与探讨

所 的事件 点都进 行 组合和 匹配 。
— —
◆
4 双 向测试 的 实施步 骤 . 在 对超 长 光 缆进 行 测试 时 ,为配
果上 很 多节 点 处 的信 息 是类 似 的 ,可 问题 背 景 出发 ,选 择 了以数 据 间 的距 负 向曲线 ;⑤ 实施 双 向测 试 的聚 类 分 以通 过对 比这 些检 测 结 果 的相 似程 度 离作 为 相似 度 的 定义 方 式 , 即通过 对 析和 曲线拟合 。
来 辅 助评 定 光 缆 的运 行状 况 。在现 有 比双 向测试 时背 向散 射 曲线 事 件所 包 5 算法 的适用 范 围 . 任 何 算法 都 有 一 定 的适 用范 围 。
3 基 于 聚类 分 析 的双 向测 试 算法 .
如 前 文所 述 ,采用 双 向测 试 的 电
的迅 速普 及 而 发展 起 来 的 。 由于光 缆 是研 究 重 点之 一 。本 文 将 以聚 类 分析 研 究
力光 缆 主 要属 于超 长 距 离 的光 缆 ,其 测试 需 要 结合 两 端测 站 的 数据 来 进行
的数 学模 型 中,聚 类 分 析方 法 是处 理 含 的各 类属 性 时 间 的距 离来 作 为相 似 本 文将 以聚 类分 析为 基础 展看探 讨 。 3 2聚 类分 析方 法 的基本 原理 . 若 干 组 数 据 按 相 似 度 进 行 分 类 ,将
具有 相 似特 性 事 件 的有 力 工具 。因此 度 的衡 量指 标 ,计 算 式 为 E c i e n 当采 用光 缆 的双 向测 定 时 , 由于位 于 u l d a
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超低损耗光纤—超长站距光通信的新选择文章选自E讯网摘要:文章介绍了一种单模超低损耗G.652光纤,其与普通G.652D光纤的实验对比表明,这种光纤在损耗、受激布里渊散射阀值、偏振模色散等方面具有较大优势,而其他指标则处于相当水平。
另外文章分析表明,在一定条件下这种光纤也具有相对的经济性优势。
在“十二五”智能电网大发展的时期,这种光纤无疑将是延长配套光纤通信传输距离的另一有效解决方案。
0 引言超长站距光通信技术已被成功应用于国家电网的多个跨区和示范工程中,超长站距光通信技术延长了中继距离,减少了中继站的数量,在提高通信系统可靠性的同时也节约了大量建设和维护资金,在实际投产的项目中,2.5 Gbit/s速率下采用双向喇曼的通信段的单跨距离已经达到了321 km。
现有的理论研究及实际工程中,主要倾向于通过提高光功率预算的方式来延长光信号的传输距离,但所能获得的光功率总预算已几乎达到了极限水平[1],因此,在保证其他性能指标的前提下,选择衰耗更低的光纤成为延长光传输距离的另一途径。
1 超低损耗光纤及其特性本文所指的超低损耗光纤是康宁公司生产的SMF-28 ULL(Ultra Low Loss,超低损耗)新型光纤,这种光纤于2008年正式投入商用,国网信息通信有限公司于2009年联合康宁公司和武汉光迅公司在国内率先对该种光纤做了比较系统的测试和传输实验(以下简称“联合实验”)。
2010年,国内几家光缆制造企业用该种光纤做了OPGW成缆实验,中国电信、康宁和华为也对该种光纤进行了联合测试。
2010年底,受国家电网公司委托,国网信通公司对这种光纤进行了出国考察。
下面将从该种光纤的衰减特性、受激布里渊散射阈值、偏振模色散特性及其他特性进行介绍。
1.1衰减特性超低损耗光纤为G.652标准光纤,使用了纯硅纤芯,在1550 nm处的衰减值为0.17~0.18 dB/km,比普通G.652光纤的0.2 dB/km指标低0.02~0.03 dB/km,典型值为0.168 dB/km。
在联合实验中,其实测值为0.169 dB/km,而在2010年通光公司的成缆实验中,其实测值则达到了0.166 dB/km[2]。
严格来讲,超低损耗光纤属于G.652B光纤,属非低“水峰”光纤,但由于“水峰”所在的E波段在通信中几乎没有实际的使用,所以并不影响它在通信系统中的应用。
根据实际测试,除了在E波段大部分频点上的衰减值高于G.652D光纤外,超低损耗光纤在1310 nm 所在的O波段、1480 nm所在的S波段、1550 nm所在的C波段、L波段及U波段的衰减均明显低于G.652D光纤[2]。
对于短距离传输,衰耗从0.2 dB/km降低到0.166 dB/km(即每千米损耗降低0.034 dB),效果不会很明显,因为以80 km计算,总的衰耗值降低了2.72 dB,可以延长传输距离16 km。
但是对于超长站距而言,以321 km来计算,总的衰耗值降低了10.914 dB,则可以延长传输距离65 km。
相同衰耗条件下普通G.652光纤与ULL光纤所能传输的距离对比如图1所示。
图1相同衰耗下,普通G.652光纤与ULL光纤传输距离的对比Fig.1 the comparison of transmission distance between using common G.652 fiber and ULL fiber under the same loss从图1可以看出,在光纤衰减一定的情况下,ULL光纤可以比普通G.652光纤传输更远的传输距离,而且随着衰减值的增加,ULL光纤比G.652光纤传输距离的增加效果更明显,因此对于超长站距,ULL光纤更能体现其价值。
相同传输距离条件下接收测OSNR的对比如图2所示(以17 dBm入纤计算)。
Fig.2 the comparison of receiving OSNR under the same transmission distance 从图2中可以看出,在相同传输距离的条件下(在100 km以后),利用ULL光纤传输比G.652光纤传输在接收侧可以获得更好的光信噪比,从而使信号质量更好。
1.2 受激布里渊散射阈值根据联合实验的测试,超低损耗光纤比普通G.652D光纤具有更高的受激布里渊散射(SBS,stimulated Brillouin scattering)阈值,可以获得更高的入纤功率,从而能将信号传输更远。
在2.5 Gbit/s速率下,利用直调激光器,对于单波长传输普通G.652D光纤受激布里渊阈值一般在17 dBm左右,常规的单波长传输,入纤功率一般在17~19 dBm。
通过增加受激布里渊抑制器(受激布里渊抑制器通过展宽光谱的方法实现)可以在一定程度上提高受激布里渊阈值,可以提高到22~23 dBm的入纤功率。
而超低损耗光纤在增加受激布里渊抑制器的情况下,最大可以支持的入纤功率可以达到25 dBm,因此,超低损耗光纤的对2.5 G系统SBS阈值可以提高2~3 dB。
在10 Gbit/s速率利用EA外调制的情况下,普通G.652D光纤在增加受激布里渊抑制器时可以支持的入纤功率为17~18 dBm,而利用超低损耗光纤可以支持的入纤功率为19 dBm,因此超低损耗光纤对10 G系统SBS阈值可以提高1~2 dB。
因此,ULL光纤相对普通G.652光纤有更高的受激布里渊阈值,可提到1~3 dB左右。
1.3 偏振模色散对于基于10 Gbit/s以上和DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing,密集波分复用)的高速大容量系统来说,限制光通信系统发展的主要因素已由衰耗受限转变为色散受限和非线性受限,随着传输速率的提高,偏振模色散(PMD,Polarization Mode Dispersion)对通信系统的影响愈来愈明,而且越来越不可低估。
超低损耗光纤除具有低损耗的特性外,还具有比普通G.652D更低的偏振模色散,PMDQ可以达到0.04 ps/km1/2,远低于G.652D光纤的0.2 ps/km1/2标准,从而,超低损耗光纤与G.652D光纤相比更适合于高速率系统的传输。
在2010年中国电信、华为和康宁公司所完成的100 G超长距离WDM(Wavelength Division Multiplexing,波分复用)传输实验中,使用超低损耗光纤“实现了超过3000 km 的超长传输距离,创造了全球陆地光缆传输系统100 G WDM传输距离的最新记录”。
1.4 其他特性除上述性能外,超低损耗光纤的其他特性(包括模场直径和色散性能)与G.652D光纤几乎一致,根据实际测试,超低损耗光纤的接头熔接损耗约为0.013 dB/个,与其他单模光纤光纤的对接损耗约在0.01~0.05 dB/个之间,并不能对通信链路产生实质性影响,也就是说,超低损耗光纤与普通G.652光纤是可以对接兼容的,成缆附加损耗在1550 nm处约为0.01 dB/km,在-40℃~+65℃之间的温度附加衰减也在±0.02 dB以内[2]。
综上所述,超低损耗光纤更为适合超长站距及高速大容量长距离传输。
2 ULL光纤的实验和使用情况在2009年的联合实验中,采用随路遥泵技术实现了2.5 Gbit/s速率下514 km和10Gbit/s速率下432 km的超长站距光传输,实验结果见表1所列。
表1 采用超低损耗光纤在实验室实现的传输距离随后,又实现了2.5 Gbit/s系统无中继521 km的超长站距传输,这是目前所报道过的使用前置随路遥泵技术传输的最远距离[4]。
为考验ULL光纤的兼容性,国网信通公司在考察期间在实验室环境下使用ULL光纤搭建了100 Gbit/s的传输系统,该实验使用EDFA和喇曼放大器实现了293 km的无中继传输,配置如图3所示。
图3 293 km无中100 Gbit/s传输系统Fig.3 293 km non-relay transmission system by using ULL fiber at 100 Gbit/s 光纤组成情况如图4所示。
图4 293 km无中100 Gbit/s传输系统光纤使用情况Fig.4 the use of fiber in 293 km non-relay transmission system at 10 Gbit/s 而后,将最后25 km的ULL光纤换成普通G.652D光纤,经过测试,信号的误码性能基本都在E-005这一数量级上,没有出现本质性的劣化。
随着信息化应用和智能电网的发展,电力系统通信的带宽需求越来越大,目前大量使用的G.652D光纤在一些情况下对于高速率(如40 Gbit/s及以上)的通信需求可能无能为力,根据以上实验结果,在这种情况下超低损耗光纤也将是一个更好的选择。
超低损耗光纤已在阿联酋、美国、澳大利亚、阿尔及利亚等国家被实际使用。
考虑到其优良的特性,国家电网公司将在2011年投产的青藏交直流联网工程配套通信工程中使用超低损耗光纤,用以完成沱沱河—安多的300 km的超长距离光传输,这也是超低损耗光纤在国内的首次使用。
3 经济性分析超低损耗光纤较普通G.652D光纤低的衰耗按0.02 dB/km计算,根据《光通信系统典型配置报告》[6]分析如下。
1)当中继距离>267 km时需要使用反向喇曼设备。
设需要中继的距离为270 km,此时使用正向喇曼设备和使用超低损耗光纤均可实现超长站距的光传输,设普通G.652D光纤的价格为X元/km,超低损耗光纤的价格为Y元/km,反向喇曼的价格为C,则对于每一芯纤芯来说:使用反向喇曼设备需要增加的费用= C;使用超低损耗光纤需要增加的费用= 270×(Y-X);令C = 270×(Y-X),得Y = X+C/270。
即当超低损耗光纤的价格< (普通G.652D光纤价格+反向喇曼设备价格/270)时,对于270 km的中继距离,采用超低损耗光纤是更经济的。
2)一般情况下,OPGW光缆特别是新建成OPGW光缆的纤芯并不会被全部用完,同样条件下,OPGW光缆的总纤芯数为N,被使用的纤芯数为M,则:使用反向喇曼设备需要增加的费用= C×M,使用超低损耗光纤需要增加的费用= 270×(Y-X)×N;令C×M = 270×(Y-X)×N;得M/N = 270×(Y-X)/C。
即当纤芯使用率= 被使用的纤芯数/OPGW光缆的总纤芯数> [(270×(超低损耗光纤每千米价格-普通G.652D光纤每千米价格)/反向喇曼设备价格]时,使用超低损耗光纤是更经济的。