超低损耗光纤—超长站距光通信的新选择刘源1，黄丽艳2，雷学义1(1.国网信息通信有限公司，北京；2.武汉光迅科技股份有限公司，湖北武汉)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。关键词：ULL光纤；超长站距；PMD中图分类号：TN929.110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，2.5Gbit/s速率下采用双向喇曼的通信段的单跨距离已经达到了321km。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-28ULL（UltraLowLoss，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1550nm处的衰减值为0.17～0.18dB/km，比普通G.652光纤的0.2dB/km指标低0.02～0.03dB/km，典型值为0.168dB/km。在联合实验中，其实测值为0.169dB/km，而在2010年通光公司的成缆实验中，其实测值则达到了0.166dB/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1310nm所在的O波段、1480nm所在的S波段、1550nm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0.2dB/km降低到0.166dB/km（即每千米损耗降低0.034dB），效果不会很明显，因为以80km计算，总的衰耗值降低了2.72dB，可以延长传输距离16km。但是对于超长站距而言，以321km来计算，总的衰耗值降低了10.914dB，则可以延长传输距离65km。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。05010015020025030035040045050015913172125293337414549535761656973衰减/dB距离/kmG.652DULL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.1thecomparisonoftransmissiondistancebetweenusingcommonG.652fiberandULLfiberunderthesameloss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17dBm入纤计算）。0102030405060525456585105125145165185205225245距离/kmOSNR/dBG.652DULL图2相同传输距离下，接收侧OSNR的对比Fig.2thecomparisonofreceivingOSNRunderthesametransmissiondistance从图2中可以看出，在相同传输距离的条件下（在100km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，stimulatedBrillouinscattering）阈值，可以获得更高的...