655与652的区别

lsct

目前在中国使用的光纤有很大一部分是进口光纤，以上提到的各种光纤都会用到，因此在同一个网络中或同一个链路中出现不同种类的单模光纤混用的情况就不足为奇了。随着这种混用的情况越来越多，很多用户都提出了这样一个问题：不同种类的光纤在同一个网络中混用对网络的性能会有什么影响呢？针对这个问题，本文将从连接损耗、OTDR单向异常、链路色度色散、链路色散斜率、截止波长、非线性效应等方面，就不同光纤之间相互连接以及不同光纤在同一网络（链路）中的混用进行评估。
　　一、连接损耗
　　不论两根光纤以什么样的方式连接在一起，使用连接器或是熔接，连接损耗都会受到模场直径（MFD）的不同以及折射率分布的不同而带来的影响。虽然，同一厂家生产的光纤相互连接时，因模场直径公差（对商用光纤为?0.4mm到?1.0mm）的存在也会增加连接损耗，但是与不同种类光纤之间的连接损耗相比，这种影响就没有那么显著了。
　　例如，模场直径为8.4mm（1550nm）的A光纤与模场直径为9.7mm(1550nm)的B光纤相连接，根据式（1）可得到理论上的附加连接损耗为0.09dB。当不同的光纤连接在一起时，可以预想它们之间的连接损耗会比同种光纤间的连接损耗大一些，现场数据显示由这种差异所引起的附加连接损耗可能达到约0.15dB。虽然0.15dB是很大的附加衰减（相当于约750米光纤的衰减），但是在一个光放段中这样的连接一般只会出现两次（在光放段的两端各一次）。在表1中列举了A光纤与其它几种光纤在1550nm的附加连接衰减的理论计算值和单根光纤熔接的实际测试值。
　　以上计算的这种由于MFD差异所引起的附加衰减不仅出现在使用连接器连接的情形中，它同样会影响熔接的质量。因此，在同一个网络中应该尽量减少光纤种类的变化，以避免不同种类的光纤相连接。
　　二、OTDR单向异常
　　光时域反射计（OTDR）测量的是反射能量，而不是传输能量。在一根光纤中反射回来的能量多少依赖于该光纤的MFD，因此当MFD不同的光纤连接在一起时，OTDR可能会产生异常的读数。
　　可以看出，如果被连接的光纤（光纤2）的MFD（MFD2）比连接光纤（光纤1）的MFD（MFD1）大，则产生的OTDR误差为正。这个正的误差加上实际的连接损耗就会在OTDR上显示为一个较大的虚假读数。
　　反之，当被连接光纤（光纤2）的MFD比连接光纤（光纤1）的MFD小时，OTDR误差为负。负的误差加上实际的连接损耗在OTDR上被显示为一个较小的虚假读数，甚至在某些情况下，还可能出现增益而非衰减。这就是人们常说的OTDR单向异常现象，要解决这个问题需要对连接点进行双向测量，取双向平均值，由此得到真实的连接损耗。
　　当不同种类的光纤被连接在一起时，由于它们具有不同的模场直径，因此常会产生很大的OTDR误差。
　　可见，单向OTDR误差很大并且完全掩盖了表1所示的真实熔接损耗值。这就是为什么要强调用双向平均值来评价不同光纤间的连接损耗。
　　三、链路色度色散
　　除了模场直径之外，各种单模光纤之间的另一个不同就是色度色散。色度色散是用来衡量不同波长的光波以不同速率在光纤中传输的趋势。在表3中列出了几种单模光纤在1550nm的标称色散系数。
　　在光发射器与接收器之间，如果总色散太大，就会使数字脉冲展宽，并且会干扰它两边的信号，使误码率上升。因此，色散会限制数字信号的传输距离（这里指没有再生或没有进行色散修正的传输距离）。对使用1550nm外部调制分布反馈式（DFB）激光器的非归零码数字系统来说。
　　可以得出，G.652光纤传输2.5Gbit/s信号时的色散受限距离约为980公里。因此在2.5Gbit/s这个速率水平，色散并不是非中继传输距离的限制因素。而在10Gbit/s传输时，通过公式计算出受限距离为约61公里，这时若想非再生传输距离更长，就需要使用一些色散管理技术，比如色散补偿。因此，为了降低成本和复杂性，可以使用非零色散位移光纤（G.655），其色散比G.652光纤小很多。在表3中也列出了在10Gbit/s传输时不同种类的单模光纤的色散受限距离。
　　由于不同光纤的色散受限距离各不相同，因此对一个包含了两种不同光纤的线路，其受限距离也会发生变化，介于两种光纤各自的受限距离之间。以A、C两种光纤为例，一条线路由lA公里的A光纤和lC公里的C光纤组成，那么这条线路的平均色散系数为4.4lA+17lC)/(lA+lC)。例如：在100公里长的链路中有75公里的A光纤，25公里的C光纤，则该条链路的平均色散系数为7.55ps/nm·km，当进行10Gbit/s传输时受限距离约为138公里。
　　对大多数10Gbit/s的长途应用而言，表3中列出的所能达到的传输距离是不够的，需要使用色散补偿来延长传输距离。一般都是在线路中插入色散补偿光纤（DCF）模块来实现对色散的补偿，色散补偿光纤的负色散恰巧可以抵消传输光纤中积累的正色散。同一个DCF模块通常可以适用于对很多种色散值进行补偿，但是要选择最适合的DCF模块还是要依赖于所要补偿的链路中的总色散值。因此，在有不同种类光纤混合使用的线路中DCF模块的选择也是不同的。
　　我们仍以A光纤和C光纤为例。假设一条100公里的A光纤链路工作在10Gbit/s，整条链路在1550nm波长的总色散为440ps/nm。某10Gbit/s传输设备生产厂商推荐的色散补偿率为85%(0.85440=374ps/nm)。由于补偿模块具有的色散值是不连续的，我们只能选择与所需的补偿值最为近似的模块，比如朗讯科技的DCF-22.5模块。
　　如果换成一条混合光纤链路又会如何呢？仍然假设由75公里的A光纤和25公里的C光纤组成100公里链路，则总色散为：4.475+1725=755ps/nm。取总色散的85%为642ps/nm，这是就需要选择DCF-40模块。总之，当G.655光纤与其它光纤混合使用时可能需要使用不同的色散补偿模块，这全都依赖于其它光纤所引入的色散值。
　　四、链路色散斜率
　　在上一部分中我们就不同类型光纤混用对DCF模块的选择带来的影响进行了讨论，而且只要求补偿1550nm这一单波长上的色散。然而，在密集波分复用（DWDM）系统中工作波长是一个波长范围，并且光纤在该波长范围中不同点的色散与其在1550nm的色散是不同的。
　　色散斜率用来描述因波长不同而引起的色散变化。不同光纤的色散斜率不同，而具有低色散斜率的光纤就比较容易实现对一个波长范围进行色散补偿。
可以看出，所有这些传输光纤的色散斜率均为正数。因此，只有DCF模块的色散斜率为负数时才能对整个波段的色散进行补偿。对补偿模块来说，它对传输光纤的色散斜率的补偿能力可以用"相对色散斜率"（RDS）这一概念来描述。RDS被定义为在某一波长色散斜率与色散的比值。理想情况下，DCF模块的RDS值应当与传输光纤的RDS值相等，可以用以（4）式描述。
　　可是通常DCF模块的RDS值与传输光纤是不相等的。那么我们该如何判断DCF模块对传输光纤色散斜率的补偿程度呢？为此我们定义"色散斜率补偿率"（DSCR）这一概念。
　　根据这一衡量标准，标准DCF模块对C光纤色散斜率的补偿率仅为63%左右，而宽带DCF模块对其斜率的补偿率则为100%。高斜率DCF模块可以补偿65%的A光纤斜率，但只能对B光纤的斜率补偿30%。超高斜率DCF模块可以补偿96%的A光纤斜率，却只能补偿44%的B光纤的斜率。
　　混合光纤链路的相对色散斜率（RDS）可以用长度加权的斜率和色散的比值来描述。对由75公里的A光纤和25公里的C光纤组成的100公里链路而言，其长度加权斜率为（750.043+250.060）/100=0.0475，长度加权色散为（754.4+2517）/100=7.55，由此得到RDS为0.0063。该RDS值与高斜率DCF模块的RDS值相同，因此与单纯的A光纤链路相比，该混合光纤链路的色散斜率与高斜率DCF模块的斜率更加匹配。
　　五、截止波长
　　截止波长描述的是光纤从多模转变为单模的那一临界波长点，也就是说对单模业务，光纤的截止波长应该低于系统的工作波长。
　　在ITU中建议色散非位移光纤（G.652）光缆的截止波长应不大于1260nm，非零色散位移光纤（G.655）光缆的截止波长应不大于1480nm。因此，G.652光纤可以使用传统的1310nm波段传输设备，但是一些G.655光纤却没有这个能力。
　　以朗讯公司的TrueWaveRS光纤为例，尽管它是一款为1550nm窗口(C波段)和1600nm窗口(L波段)使用而进行优化的光纤，但是由于真波光缆的截止波长不大于1260nm，所以它依然可以支持1310nm（O波段）传输。这样当它与G.652光纤混合使用时，1310nm窗口仍然可以继续使用。但是，如果与G.652光纤混合使用的G.655光缆的截止波长大于1320nm时，1310nm窗口就不能再使用了。

　　六、非线性效应
　　光放大传输系统会受到光纤中存在的多种非线性受激散射和非线性折射的影响。这些非线性效应主要受光纤的有效面积、非线性反射率、布里渊散射、拉曼增益系数以及色度色散等参数的影响。这些参数之间的相互作用非常复杂，所以对某一个给定的传输系统，我们通常通过计算机来进行详细的仿真计算以评估光纤在这方面的性能。评测结果一般由传输设备供应商在"施工手?quot;中提供，据此决定链路长度。因此，对于混合光纤传输系统其非线性性能就更加难以评估。以下一些原则可供参考。
　　模场直径大的光纤会具有较大的有效面积，这样在注入相同的光能量时，大有效面积光纤的光能量密度就较低，有利于抑制非线性效应的产生。同时由于在接近发射端的位置光能量最强，因此大有效面积光纤比较适用于靠近光发射器和光放大器输出端的20公里以内。
　　模场直径小的光纤在使用分布式拉曼光放大器时可以获得更好的放大效果。尽管拉曼光放现在还没有实现商用，但是有望在将来的几年中实现。另一方面，小有效面积光纤比较适用于靠近光接收器的一端。
　　七、总结
　　当G.655光纤与其它光纤混用时应注意连接损耗、OTDR单向异常、链路色度色散、链路色散斜率、截止波长和非线性效应。除非线性效应外，其它的影响都可以被量化。由于对非线性效应的评估需要计算机帮忙做仔细地分析，因此我们建议在进行线路设计时，对靠近发射端或光放大器出射端的20公里应按照所选用的主要光纤类型进行最保守的设计。