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光纤工作波段的简明科普

发布时间:2020-06-22 13:12 所属栏目:[评论] 来源:站长网
导读:光纤通信,就是利用光作为信息载体,在纤芯中传输,进行通信。 然而,并不是所有的光,都适合光纤通信。光的波长不同,在光纤中的传输损耗就不同。 光纤的核心——纤芯(石英纤维) 为了尽可能减小损耗,保证传输效果,科研工作者一直在致力于寻找最合适的

光纤通信,就是利用光作为信息载体,在纤芯中传输,进行通信。

然而,并不是所有的光,都适合光纤通信。光的波长不同,在光纤中的传输损耗就不同。

光纤工作波段的简明科普

光纤的核心——纤芯(石英纤维)

为了尽可能减小损耗,保证传输效果,科研工作者一直在致力于寻找最合适的光。

上世纪70年代初,光纤通信开启实用化落地的进程。当时主要的研发对象,是多模光纤。

多模光纤的纤芯直径更大,容许不同模式的光在一根光纤上传输。

最早被使用的光,是波长为850nm的光,这个波段(band),也被直接称为850nm波段。

后来,到了70年代末80年代初,单模光纤开始了大规模的应用。

光纤工作波段的简明科普

经过测试,工程师们发现,1260nm~1360nm波长范围的光,由色散导致的信号失真最小,损耗最低。

所以,他们将这一波长范围采纳为早期的光通信波段,并命名为O-band(O波段)。O,是“Orignal(原始)”的意思。

此后的三四十过年,经过漫长的摸索和实践,专家们逐渐总结出一个“低损耗波长区域”,也就是1260nm~1625nm区域。这个波长区域范围的光,最适合在光纤中传输。

这个区域被进一步划分成了五个波段,分别是O波段,E波段,S波段,C波段和L波段。

光纤工作波段的简明科普

随着技术的不断演进变化,专家们还验证了光纤传输损耗和光波波长之间的规律,如下图所示:

光纤工作波段的简明科普

最常用的波段,被称为C波段(1530nm~1565nm)。C,是“conventional(常规)”的意思。

C波段表现出的损耗最低,被广泛用于城域网、长途、超长途以及海底光缆系统。WDM波分复用系统中,也经常用到C波段。

C波段旁边的L波段(1565nm~1625nm),是损耗第二低的波段,也是行业的主流选择之一。当C波段不足以满足带宽需求的时候,也会采用L波段作为补充。L,是“long-wavelength(长波长)”的意思。

S波段(1460nm~1530nm),也就是“short-wavelength(短波长)”波段,光纤损耗比O波段要高一些。它经常被用于PON(无源光网络)系统的下行波长。

光纤工作波段的简明科普

PON就是家庭光纤宽带的那套系统。

它的上行波长为1310nm,下行波长为1490nm。

最后再来看看E波段。

这个波段有点特别,它是五个波段中最不常见的波段。E,是“extended(扩展)”的意思。

大家观察刚才那张波长和损耗关系图时,会发现,E波段有一个明显的不规则激凸。

光纤工作波段的简明科普

那是因为1370-1410nm波段,氢氧根离子(OH-)吸收,所以损耗急剧加大。这也被称为水峰。

早期的时候,因为工艺限制,光纤玻璃纤维中,经常残留有水(OH基)杂质,导致E波段的衰减最高,无法正常使用。

后来,玻璃制作过程中的脱水技术发明,E波段中最常用的光纤(ITU-T G.652.D)的衰减变得比O波段低。(这类光纤也被称为低水峰光纤或无水峰光纤。)

然而,由于在2000年之前安装的许多现有光纤光缆在E波段都显示出高衰减,因此,E波段在光通信中仍有一些使用方面的限制。

除了以上波段之外,其实还有一个波段会被用到,那就是U波段(ultra-long-wavelength band,超长波段:1625-1675 nm)。U频段则主要用于网络监控。

汇总一下,如下表所示:

光纤工作波段的简明科普

好了,以上就是光通信波段的简单介绍,都是很基础的内容,希望对大家有所帮助!


(编辑:ASP站长网)

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