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评估光纤传输的容量

时间： 2022-09-02 15:29:46 来源：

导读大家好，小科来为大家解答以上问题。评估光纤传输的容量这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！解答：1、光纤的主要特性有很多，包

大家好，小科来为大家解答以上问题。评估光纤传输的容量这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

解答：

1、光纤的主要特性有很多，包括光纤损耗、色散和非线性。这些特性与光纤系统的容量密切相关，决定了光纤的传输容量。

2、相信大家都很熟悉下面这个公式。我们可以用评估光纤传输的容量。从而指导我们研究光纤的发展方向。

3、其中包括：

4、蓝框是增益的线性表达式：

5、 b代表频谱资源，已经发展到SCL频段。能否再次扩展，主要取决于每个波段的放大器和硅光纤的衰减。目前来看，还是比较难的。n为空间路由，通过多芯光纤、少模光纤等手段提高光纤容量。

6、红框是非线性增益的体现：

7、 SNR代表信噪比，主要通过开发大有效面积低损耗光纤和空心光纤来提高。

8、结合公式，可以总结出两条提高光纤容量的途径：比较成熟的途径如降低光纤损耗、增加有效面积、减小光纤尺寸；创新路线包括使用多芯光纤、少模光纤和空心光纤。

9、我们先来看看传统路线的三个方面：低损耗，大有效面积，更小尺寸的光纤。

10、低损耗

11、自从上个世纪光纤发明以来，每公里衰减的降低已经有了很大的进步。从20世纪70年代的20dB/km下降到2017年记录的1550nm窗口下的0.1419dB/km。那么是什么决定了光纤的损耗呢？我们以掺锗石英G.652光纤为例，主要包括光纤固有损耗、杂质吸引损耗和波导缺陷引起的损耗。

12、固有损耗是由于用于构造光纤芯和包层的玻璃材料的基本特性，包括瑞利散射、红外吸收和紫外吸收。杂质的吸收包括OH离子和TM(过渡金属)引起的吸收、波导缺陷引起的散射和光纤弯曲效应引起的损耗。低损耗光纤的研究主要基于硅芯光纤，因为纯硅光纤没有GeO2，瑞利散射的影响比较小，但是这样的硅芯光纤需要氟来实现芯包层折射率的差异。当然还有其他方面，比如纤芯和包层的粘度和光纤拉伸的优化，都可以降低光纤损耗。未来我们认为进一步降低光纤的衰减会非常困难，但也不是不可能。根据以上分析，基本程序基于以下几点：

13、减少瑞利散射

14、提高原料纯度

15、减少纤维中的应力。

16、引入新的掺杂剂

17、大有效面积

18、首先，我们需要了解有效面积(Aeff)的定义是什么。它表示光纤透光区域的横截面积。这是因为光能没有完全集中在纤芯中，部分能量在包层中传输。

19、这个有效面积反映了光纤本身的物理参数MFD(模场直径)是密切相关的。

20、可以看出，有效面积Aeff和MFD可以通过下面的公式来计算：

21、大有效面积的一个关键优势是它可以减少非线性的影响，并使我们能够尽可能地增加输入功率。更高的输入功率意味着更好的OSNR，同时在相同的输入功率下，系统可以获得更低的误码率。

22、此外，有效面积、截止波长和弯曲性能之间存在良好的相互作用。随着截止波长的增加，有效面积增加，光纤在1625nm处的弯曲损耗也增加。然而，当截止波长超过C波段时，C波段以下的光纤传输将不再呈现单模特性。

23、将有效面积从80m2增加到150m2需要放宽对截止波长和弯曲性能的要求。

24、超过150m2的有效面积需要进一步的妥协，并带来新的挑战。

25、较小尺寸的光纤

26、众所周知，光纤一般由中心纤芯、内包层和外包层组成，其中包层折射率低，与纤芯一起形成全反射条件。

27、一般来说，多模光纤的纤芯直径为50m/62.5m，单模光纤的纤芯直径为8.5m或9.5m。在常用的光纤中，包层直径为125m，裸光纤的涂层在t

28、考虑到单模和多模对纤芯的要求，在确定其传输模式的应用时，很难改变纤芯的直径。因此，为了实现更小尺寸的光纤，我们必须在包层和涂层方面下功夫。也就是说，减少涂层可以最终减小光纤的尺寸。例如，200m涂层光纤已用于长距离陆地网络，并将用于下一代海底网络。涂层直径可以进一步减小到180-190m.但是这些变化需要满足强度和微弯损耗的要求。

29、此外，减少光纤的包层可以增加光纤的抗弯曲性。现在，弯曲光纤的直径已经从125m减小到80m，甚至出现了60m的光纤。

30、技巧

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32、支票

本文到此结束，希望对大家有所帮助。

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