毛谦:CL新型光纤如何助力光网传输容量提升呢?
2022-05-31 14:24:14

 

武汉邮电科学研究院原副院长兼总工程师、工信部通信科技委专职常委、亚太光通信委员会主任毛谦在2022年中国光通信高质量发展论坛上发表了题为新型光纤助力光网传输容量提升的演讲。

信息社会的数据流量呈爆炸式增长。根据韦乐平提供的中国电信系统容量增长趋势图表显示,到今年年底,中国电信系统最大容量将突破174Tb/s2023年最大容量将突破200Tb/s20222月,东数西算工程正式启动,作为新生产要素的数据要素跨域流动,形成全国算力一张网,成为数字经济的基础,它需要超强运力,强烈依靠巨大传输容量的光网。

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系统容量提升,单波速率与频谱扩展并举。频谱扩展,是平衡传输性能和容量的有效果手段。目前实验室最高频谱效率已达到1158.7 b/s/Hz,接近香农极限,而实用的水平还低于10b/s/Hz

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光传输提升容量的方式主要有三种,分别为提升频谱效率、增加空间并行度以及增大波段范围。增大波段范围MBT是目前研究的热点。

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那么光纤能不能支持MBT呢?

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APC(亚太光纤光缆产业协会)技术工作委员会调查了国内外主要光纤光缆厂家标准单模光纤G.652DC+L波段的衰减特性,寻找其统计规律发现,所统计厂家的产品均符合ITUYD要求。不过,衰减最低波长并不在1550nm,大多在15651580nm范围,统计中值为0.1851dB/km但是1525nm1625nm处衰减系数相较于最小值增大会对WDM各个波长的光信噪比(OSNR)有较大影响。按G.652D标准,假设跨段长度为100km时,OSNR劣化可达10dB

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那么如何改进光纤衰减特性适应C+L WDM应用呢?一是减小光纤衰减系数;二是光纤的衰减特性曲线应该尽量平坦;三是和标准单模光纤完全兼容。新型光纤也正因为此孕育而生,202112月,APC发布了《C+L WDM 系统用超大容量单模光纤》国际标准。

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从劣化值来看,新型光纤比G.652D的劣化值-2.5dB改善了1dB!情况好的话,甚至可能改善超过2dB目前国内主流光纤光缆生产厂商都可以提供CL光纤光缆。而为了进一步提高CL光纤的特性,需要从材料优化、波导结构设计、光纤制造工艺等多方面着手,各厂商还在努力改进和提高CL光纤的品质。随着CL光纤的应用经验积累和光传输技术发展的要求CL光纤标准将适时进行修订。如对适用波段范围、截止波长、衰减特性等进一步优化。

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CL光纤仅为MBT提供了光纤方面的支持,在其它技术方面,如光纤放大器、光模块、MUX/DMUX等各方面都需要解决相应的问题,还需要共同努力,才能推进CL WDM的应用。另外,业界对MBT的探索并非只停留在C+L波段,流量的爆炸式增长,需要光传输容量更大的提升。S+C+L波段有更宽的频谱,而整个O+E+S+C+L波段可用频谱带宽可达到54THz,若全部应用能极大提升光传输容量。当然,其中需要解决的技术问题更多,还需要整个业界的通力合作才能实现。

 

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