低損耗光纖發(fā)明50周年，康寧帶來海底光纖新技術

  作為中國光網絡研討會的重要組成部分，以“協(xié)同創(chuàng)新，光耀未來”為主題的2020年新一代光傳送網發(fā)展論壇技術研討會也同期舉辦。在此次研討會上，康寧光通信中國高級光纖產品經理陳皓應邀做了“海底通信光纖技術的演進與發(fā)展”的技術報告。

  海底通信市場近幾年迎來了建設的高峰，舊的海底光纜的更替和全球數據中心之間帶寬需求是海底光纜系統(tǒng)建設的兩大驅動因素。為滿足日益增長的帶寬需求，海底光通信朝著更遠的傳輸距離和更高容量的方向發(fā)展，這需要通信設備和光纖技術兩個方向的創(chuàng)新來實現。陳皓從光纖技術發(fā)展角度和大家分享了康寧在這一領域的持續(xù)創(chuàng)新。

  40Gb/s及之前的直接檢測傳輸系統(tǒng)中，光纖的色散和偏振模色散是影響海底通信系統(tǒng)傳輸性能的關鍵參數。色散管理及色散斜率管理光纖是當時的主要解決方案，即使用正色散和負色散光纖的組合來實現整個跨段較低的色散。100Gb/s相干系統(tǒng)的出現，降低了對光纖色散的要求，光纖技術通過降低衰減和增大有效面積來實現更高的傳輸性能?？缪?A href="http://getprofitprime.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e6%b5%b7%e5%ba%95%e5%85%89%e7%ba%a4&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">海底光纖的衰減已經降低到0.154dB/km，有效面積可達150um2，與有效面積110um2的光纖相比，系統(tǒng)速率不變時傳輸距離增加22%，傳輸距離不變時可容量增加25-50%，可以減少44%的中繼器數量，具有更高的性價比。

  當下海底光纜系統(tǒng)向更高的容量發(fā)展，如單纖容量突破25Tb/s，光纜容量突破400Tb/s。陳皓重點向觀眾介紹了提升光纜系統(tǒng)總容量的線性空分復用(SDM)方案。在跨洋海底通信系統(tǒng)中，兩端饋電系統(tǒng)的功率限制了系統(tǒng)支持的纖芯數量和系統(tǒng)總容量。通過合理分配中繼器內放大器的功耗， 優(yōu)化系統(tǒng)工作在低功耗的線性區(qū)域，增加光纜內光纖數和放大器數量，可降低單位比特功耗，有效增加海底光纜系統(tǒng)容量。在SDM海纜系統(tǒng)中，更低的光纖衰減有助于減少中繼器數量，低功率系統(tǒng)降低了光纖有效面積的要求。康寧公司Vascade EX2000 光纖具有業(yè)界領先的衰減(0.150dB/km)，SMF-28 ULL S+是兼顧低衰減和低成本的高性價比SDM光纖方案，兩者目前都已應用于SDM海纜系統(tǒng)中。

  SDM系統(tǒng)需要在光纜中容納更多芯數的光纖，陳皓比較了200um小直徑光纖，160um小包層光纖及多芯光纖等多種方案，認為小包層光纖易受微彎損耗影響，多芯光纖在放大效率和耦合損耗的部分還需要進一步優(yōu)化，而200um小直徑光纖玻璃部分不變，通過涂層的優(yōu)化減小光纖直徑，有望最早在SDM系統(tǒng)中獲得商用。

  今年恰逢康寧發(fā)明第一根低損耗光纖50周年，1970年康寧發(fā)明的低損耗光纖開啟了光纖通信行業(yè)的蓬勃發(fā)展之路。在此后的50年里，康寧一直致力于光纖的持續(xù)創(chuàng)新，開發(fā)的新型光纖廣泛應用于從海底到桌面的各種場景，同時與業(yè)界合作開發(fā)創(chuàng)新的光連接方案，幫助客戶實現可靠高性價比的光通信網絡。