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（一）光纖標(biāo)準(zhǔn)分類

目前，國際上光纖的標(biāo)準(zhǔn)主要是采用ITU-T系列的標(biāo)準(zhǔn)，對單模光纖的標(biāo)準(zhǔn)是G.650“單模光纖相關(guān)參數(shù)的定義和試驗(yàn)方法”、G.652“單模光纖和光纜特性”、G.653“色散位移單模光纖和光纜特性”、G.654“截止波長位移型單模光纖和光纜特性”、G.655“非零色散位移單模光纖和光纜特性”及G.656“用于寬帶傳輸?shù)姆橇闵⑽灰乒饫w和光纜特性”；對多模光纖的標(biāo)準(zhǔn)是G.651“50/125μm多模漸變折射率光纖和光纜特性”。

國際電工委員會也頒布了系列標(biāo)準(zhǔn) IEC 60793，我國的光纖標(biāo)準(zhǔn)包括國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 15912系列，以及工業(yè)和信息化部頒布的通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T系列。

1.漸變型多模光纖（G.651光纖）

漸變型多模光纖的工作波長有兩種：1310nm和1550nm。在這兩種工作波長上，光纖均處于多模工作狀態(tài)。這種光纖在1310nm處具有最小的色散值，而在1550nm處具有最小的衰減系數(shù)。

國際電工委員會（IEC）將漸變型多模光纖按照纖芯/包層尺寸進(jìn)一步分為A1a、A1b、A1c和A1d四種。它們的纖芯（μm）/包層直徑（μm）/數(shù)值孔徑分別為50μm/125μm/0.2、62.5μm/125μm/0.275、85μm/125μm/0.275和100μm/140μm/0.316。

目前數(shù)據(jù)通信局域網(wǎng)（LAN）大量用到多模光纖，接入網(wǎng)的引入光纜和室內(nèi)軟光纜也要用到多模光纖。用得較多的是A1a（50μm/125μm）和A1b（62.5μm/125μm）。

2.標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（G.652光纖）

標(biāo)準(zhǔn)單模光纖也稱為非色散位移光纖，其零色散波長在1310nm處，在波長為1550nm處衰減最小，但有較大的正色散。工作波長既可選用1310nm，又可選用1550nm。這種光纖是使用最為廣泛的光纖之一。

G.652類光纖進(jìn)一步分為 A、B、C、D四個(gè)子類。G.652A光纖主要適用于 ITU-T G.951規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的單通道直到STM-16的SDH傳輸系統(tǒng)，只能支持2.5Gb/s及以下速率的系統(tǒng)。

G.652B光纖主要適用于ITU-TG.957規(guī)定的SDH傳輸系統(tǒng)和G.691規(guī)定的帶光放大的單通道SDH傳輸系統(tǒng)直到STM-64的ITU-T G.692帶光放大的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)，可以支持對PMD有參數(shù)要求的10Gb/s速率的系統(tǒng)。G.652C光纖的適用范圍同 B類相似，這類光纖允許G.951傳輸系統(tǒng)使用在1360～1530nm之間的擴(kuò)展波段，增加了可用波長數(shù)。G.652D光纖為無水峰光纖，其屬性與G.652B光纖基本相同，而衰減系數(shù)與G.652C光纖相同，可以工作在1360～1530nm全波段。

由于在1550nm波段的色散較大，利用G.652光纖進(jìn)行速率為10Gb/s以上的信號長途傳輸時(shí)，必須引入色散補(bǔ)償光纖進(jìn)行色散補(bǔ)償，并需引入更多的摻鉺光纖放大器來補(bǔ)償由于色散補(bǔ)償光纖所產(chǎn)生的損耗。

3.色散位移光纖（G.653光纖）

G.653光纖又稱為色散位移光纖（Dispersion Shifted Fiber，DSF），是指零色散點(diǎn)在1550nm附近的光纖，它相對于G.652光纖，零色散點(diǎn)發(fā)生了移動，所以叫色散位移光纖。這種光纖非常適合于長距離、單信道、高速光纖通信系統(tǒng)，可以在這種光纖上直接開通40Gb/s系統(tǒng)，而不需要采用任何色散補(bǔ)償措施。但該光纖在1550nm窗口的色散非常小，比較容易產(chǎn)生各種光學(xué)非線性效應(yīng)。光纖非線性效應(yīng)導(dǎo)致的四波混頻對DWDM系統(tǒng)的影響嚴(yán)重，由于這個(gè)原因，G.653并沒有得到廣泛推廣，色散位移光纖正在被非零色散位移光纖所取代。

4.截止波長位移型單模光纖（G.654光纖）

截止波長是單模光纖中光信號能以單模方式傳播的最小波長。截止波長條件可以保證在最短光纜長度上單模傳輸，并且可以抑制高次模的產(chǎn)生或可以將產(chǎn)生的高次模噪聲功率代價(jià)減小到完全可以忽略的地步。

截止波長位移型單模光纖在1550nm波長工作窗口具有極小的衰減（0.18dB/km）。與G.652光纖比較，這種光纖的優(yōu)點(diǎn)是在1550nm工作波長處衰減系數(shù)極小，其彎曲性能好。另外，該光纖的最大特點(diǎn)是工作波長為1310nm的系統(tǒng)將處于多模工作狀態(tài)。這種光纖主要應(yīng)用在傳輸距離很遠(yuǎn)，且不能插入有源器件的無中繼海底光纖通信系統(tǒng)中。

5.非零色散位移單模光纖（G.655光纖）

G.655光纖是將零色散點(diǎn)的位置從1550nm附近移開一定波長數(shù)，使零色散點(diǎn)不在1550nm附近的DWDM工作波長范圍內(nèi)，這種光纖就是非零色散位移光纖（NDSF）。

6.非零色散位移單模光纖（G.656光纖）

光纖的幾個(gè)傳輸波段為C波段（1530～1565nm）、L波段（1565～1625nm）、E波段（1360～1460nm）、S波段（1460～1530nm）、U波段（1625～1675nm）、O波段（1250～1360nm）。G.656光纖是為了進(jìn)一步擴(kuò)展DWDM系統(tǒng)的可用波長范圍，在S波段（1460～1530nm）、C波段（1530～1565nm）和L波段（1565～1625nm）波段均保持非零色散的一種新型光纖。

（二）光纖的演進(jìn)

隨著光纖傳輸速率的提高，尤其是近年來，隨著光纖放大器的應(yīng)用和波分復(fù)用（WDM）技術(shù)的發(fā)展，人們對光纖有了一些新的要求。在以前的傳輸網(wǎng)上，進(jìn)入光纖的光功率不大，光纖呈現(xiàn)出線性傳輸特性，影響光纖傳輸特性的因素主要是損耗和色散。然而，隨著光纖放大器的應(yīng)用，超過+18dBm以上的光信號被耦合進(jìn)一根光纖，波分復(fù)用技術(shù)使一根光纖中有了數(shù)十條甚至上百條光波道。這時(shí)，較高的光能量聚集在很小的截面上，光纖開始呈現(xiàn)出非線性特性，并成為最終限制傳輸系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。主要的非線性現(xiàn)象是受激散射和非線性折射（克爾效應(yīng)）。

在1550nm處，常規(guī)的G.652光纖具有最低損耗特性。再配合使用光纖放大器，可以在G.652光纖上開通8×2.5Gb/s或16×2.5Gb/s，甚至32×2.5Gb/s系統(tǒng)。但由于G.652光纖在1550nm處的色散值較大，受其影響，當(dāng)單一波道上的傳輸速率提高到10Gb/s時(shí)，傳輸距離就會大大縮短。因此，高速率的傳輸系統(tǒng)要求采取色散補(bǔ)償?shù)姆绞浇档虶.652光纖在1550nm處的色散系數(shù)，如在G.652光纖線路中加入一段色散補(bǔ)償模塊。但由于采用色散補(bǔ)償模塊，會引入較高的插入損耗，系統(tǒng)必須使用光纖放大器，造成系統(tǒng)建設(shè)成本的提高。因此，在骨干傳輸網(wǎng)上，利用G.652光纖開通高速、超高速系統(tǒng)不是今后的發(fā)展方向。

將G.652光纖的零色散波長從1310nm移至1550nm處，便成為了G.653色散位移光纖。在G.653光纖上，使用光纖放大器技術(shù)，可將高功率光信號在單波道上傳輸?shù)酶h(yuǎn)，是極好的單波道傳輸媒介，可以毫無困難地開通長距離高速系統(tǒng)。但是對于DWDM復(fù)用系統(tǒng)，這種光纖不是合適的媒介。G.653光纖在工作區(qū)內(nèi)的零色散點(diǎn)是導(dǎo)致光纖非線性四波混合效應(yīng)的源泉。一般來講，四波混合的效率取決于通路間隔和光纖的色散。通路間隔越窄，光纖色散越小，不同光波間相位匹配就越好，四波混合的效率也就越高，而且一旦四波混合現(xiàn)象產(chǎn)生，就無法用任何均衡技術(shù)來消除。但是，若有意識地在生產(chǎn)光纖時(shí)使其具有一定的色散，如大于0.1ps/（nm· km），則可有效地抑制四波混合現(xiàn)象。因此，一種專門為高速、超大容量波分復(fù)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新型光纖誕生了，這就是G.655非零色散位移光纖。

G.655光纖的零色散點(diǎn)不在1550nm附近，而是向長波長或短波長方向位移，使得1550nm附近呈現(xiàn)出一定大小的色散（ITU-T規(guī)范為0.1～6ps/（nm· km））。這樣可大大減小四波混頻的影響，有利于密集波分復(fù)用系統(tǒng)的傳輸。但同時(shí)，也要控制1550nm附近的色散值不能太大，以保證速率超過10Gb/s的信號可以不受色散限制地傳輸300km以上。根據(jù)零色散點(diǎn)出現(xiàn)的位置的不同，G.655光纖在1530～1565nm的工作區(qū)內(nèi)所呈現(xiàn)的色散值也不同。零色散點(diǎn)在1530nm以下時(shí)，在工作區(qū)內(nèi)色散值為正值，這種正色散G.655光纖適合陸地傳輸系統(tǒng)使用；零色散點(diǎn)在1565nm以上時(shí)，在工作區(qū)內(nèi)色散值為負(fù)值，這種負(fù)色散G.655光纖適合海底傳輸系統(tǒng)使用。

上述三種光纖的主要技術(shù)規(guī)范見表1.7。

表1.7 光纖的主要技術(shù)規(guī)范

2002年7月，由日本NTT提出了G.656光纖標(biāo)準(zhǔn)。與G.655比較，G.656光纖支持更寬的工作波長：1450～1625nm。與G.652光纖比較，G.656光纖支持更小的色散系數(shù)：2～15ps/（nm· km）。采用G.656光纖能夠有效提高現(xiàn)有DWDM系統(tǒng)的容量，由現(xiàn)有的C+L波段擴(kuò)展為S+C+L波段，如采用100GHz波道間隔可增加40個(gè)波長。同時(shí)，G.656色散相對較小的特點(diǎn)使得運(yùn)營商在部署CWDM系統(tǒng)時(shí)，無須考慮色散補(bǔ)償。其通過擴(kuò)大光纖工作波長范圍，提高傳輸速率和復(fù)用信道數(shù)來達(dá)到降低系統(tǒng)成本的目的。

對以上所述部分標(biāo)準(zhǔn)光纖典型傳輸特性和應(yīng)用范圍進(jìn)行比較，參見表1.8。

表1.8 標(biāo)準(zhǔn)光纖典型傳輸特性和應(yīng)用范圍比較