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下一代光纤特性与选型参考<2>
2．低色散科率光纤
所谓色散斜率，指光纤的色散随波长而变化的速率，又称高阶色散。在长途WDM传输
系统中，由于色散的积累，各通路的色散都随传输距离的延长而增大。然而，由于色散斜
率的作用，各通路的色散积累量是不同的，位于两侧的边缘通路间的色散积累量差别最大。
当传输距离超过一定值后，会使具有较大色激积累量的通路的色散值超标，从而限制了整
个WDM系统的传输距离。
初期的G.655光纤主要是为C波段设计的，因而色散科率稍大一点问题不太大。然后，
随着宽带光纤放大器技术的发展，WDM系统的应用范围已经扩展到L波段，可用频带可以从
1530～1565nm扩展到1530－1625nm。在这种情况下，如果色散斜率仍维持原来的数值（大
约0.07-0.10ps／（nm2km）），长距离传输时短波长和长波长之间的色散差异将随距离增
长而增加，势必造成L波段高端过大的色散系数，影响10Gb／S及以上述事信号的传输距离，
或者说需要代价按高的色激补偿措施才行，而低波段时色散又嫌大小，多被长传输时不足
以压制四波混合和交叉相位调制的影响。为此，开发低色散斜率G.655光纤成为必要。通
过降低色散斜率可以改进短波长的性能而不必增加波长的色散，使整个第三和第四窗口的
色散变化减至最小。可以同时降低C波段和L波段包散补偿的成本和复杂住。目前，美国贝
尔实验室已开发出新一代的低色散斜率G.655光纤（真波RS比纤），光纤色激斜率已从
0.075ps/（nm2·km）降到0.05ps/（nm2·km）以下。典型低色散斜率G.655光纤在1530一
1565nm波长范围的色散值为2.6-6.0ps/(nm.km)，在1565－1625nm波长范围的包散值为
4.0-8.6ps/(nm.km)。其色散随波长的变化幅度比其他非零色散光纤要小35％至55％从而
使光纤在低波段的色散有所增加，最小色散也可达2.6ps/（nm·km），可以较好地压制四
波混合和交叉相位调动影响。而另一方面又可以使高波段的色散不致过大，可低于8.6ps/
(nm·km)、仍想可以使10Gb/s，信号传输足够运的距离而无零色散补偿。通信系统的工作
波长区可以顺利地从C波段扩展至L波段而不至于引起过大的色散补偿负担甚至只需一个色
散补偿模块即可补偿基今C波段和L波段。由于色散斜率较低也无需色散斜率补偿措施，从
而使系统成本进一步减低。简言之，低色散余率光纤在整个C段和L波段的色散变化较小，
色激数值较合理，系统成本较低，是一种适合很宽频谱范围应用的新型干线光纤。
3．大有效面积光纤
超高速系统的主要性能限制是色散和非线性，通常，线性色故可以用色或补偿的方
接来消除，面非线性的影响却不能用简单的线性补偿方法来消除。光纤的有效面积是决定
光纤非线性的主要因素，尽管降低输入功率或减少系统传输距离和光区段长度也可以减轻
光纤的非线性影响，但同时也降低了系统的要求和性能价格比，可见光纤的有效面积是长
距离密集波分复用系统性能的最终限制。为了适应超大容量长距离密集该分复用系统的应
用，大有效面积光纤已经问世。以美国康宁公司的leaf光纤为例，光纤的截面积采用了分
段式的纤芯结构，典型有效面积达72μm2以上。本色被点处于1510nm左右，其弯曲性能，
极化模色散和衰减性能均可达到常规G.655光纤水平。但色散系数规范已大为改进，提高
了下限值，使之在1530—1565nm窗口内处于2-6ps/(nm.km)之内，而在1565-1625nm窗口内
处于4.5－11.2ps/(nm.km)之内，从而可以进一步减小四波混合的影响。由于有效面积大
大增加，可承受较高的光功率，因而可以更有效地克服非线性影响，若按72μm面积设计，
至少减少大约1.2db的非线性影响。按目前的有效面积设计，其光区段长度也可以比普通
光纤增加约10km。尽管其色散为正，也可能产生调制不稳定性。主要缺点是有效面积变大
后导致色散斜率偏大，约为0.1ps/(nm2.km），这样在L波段的高端，其色散系数可高达
11.2ps/(nm.km)，使高波段通路的色散距离缩短或传输距离很长时，功率代价变大。当应
用范围从C波段扩展到L波段时，需要较复杂的争散补偿技术，不得不采用高低波段两个色
散补偿模块的方法，从而增加了色散补偿成本。另外其MFD也偏大，在1550nm处大约为
902nm-10nm，因此微弯和宏弯损耗需仔细控制。
摘自＜中国计算机报＞
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