光纤诞生使传输能力大大提高

[db:作者]

原武汉邮电学院副院长、总工程师、工信部通信技术委员会专职常委、亚太光通信委员会主任毛谦在2022中国光通信高质量发展论坛上发表了题为《新光纤助力光网络传输能力提升》的演讲。  据了解，本届论坛由中国国际光电博览会(CIOE)和C114联合主办，已举办2届。  社会中信息的数据流呈爆炸式增长。  根据魏乐平提供的中国电信系统容量增长趋势图，今年年底中国电信系统最大容量将超过174Tb/s，2023年将超过200Tb/s。  2022年2月，“东算西算”项目正式启动。作为一种新的生产要素，数据元素跨域流动，形成了一个全国性的计算能力网络，成为数字经济的基础。它需要超大容量，严重依赖传输容量巨大的光网络。  系统容量提高，单波速率和频谱扩展同时进行  扩频是平衡传输性能和容量的有效手段。  目前实验室最高频谱效率已经达到1158.7 b/s/Hz，接近香农极限，但实用化水平仍低于10b/s/Hz。  提高光传输容量的方法主要有三种，即提高频谱效率，增加空之间的并行度，增加波段范围。  增加MBT的波段范围是目前的研究热点。  那么光纤能支持MBT吗？APC(亚太光纤光缆工业协会)技术工作委员会调查了国内外主要光纤光缆厂商的标准单模光纤G.652D在C+L波段的衰减特性，寻找其统计规律。发现所有厂商的产品都符合ITU和YD的要求。  但最低衰减波长不是1550nm，大多在1565~1580nm范围内，统计中值为0.1851dB/km。  然而，1525nm和1625nm处的衰减系数相对于最小值的增加将对WDM的每个波长的光信噪比(OSNR)产生很大影响。  根据G.652D标准，假设跨距长度为100km，OSNR的衰减可以达到10dB。  那么如何提高光纤的衰减特性以适应C+L WDM应用呢？一是降低光纤的衰减系数；第二，光纤的衰减特性曲线要尽可能平坦；第三，完全兼容标准单模光纤。  正因为如此，一种新型的光纤诞生了。2021年12月，APC发布了国际标准《C+L WDM系统超大容量单模光纤》  从降级值来看，新光纤相比G.652D的-2.5dB降级值提升了1dB！情况好的话甚至有可能提升2dB以上！目前国内主流光缆厂商都能提供CL光缆。  为了进一步改善CL光纤的特性，需要从多方面入手，如材料优化、波导结构设计、光纤制造技术等。制造商仍在努力改进和提高CL纤维的质量。  随着CL光纤应用经验的积累和光传输技术的发展，CL光纤标准将适时修订。  例如适用的波段范围、截止波长和衰减特性。  CL只为MBT提供光纤支持，其他技术方面，如光纤放大器、光模块、MUX/DMUX等都需要解决相应的问题，推动CL WDM的应用需要各方共同努力。  此外，业界对MBT的探索不仅仅是在C+L频段，流量的爆发式增长需要对光传输能力有更大的提升。  S+C+L波段的频谱更宽，而整个O+E+S+C+L波段的可用频谱带宽可达54THz，如果全部应用，光传输能力可大幅提升。  当然，还有更多的技术问题需要解决，需要全行业的通力合作来实现。