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/s，2023年最大容量将突破200Tb/s。2022年2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。

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。

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。

那么光纤能不能支持MBT呢？

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.652D在C+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ITU和YD要求。不过，衰减最低波长并不在1550nm，大多在1565～1580nm范围，统计中值为0.1851dB/km。但是1525nm和1625nm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。

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，2021年12月，APC发布了《C+L WDM 系统用超大容量单模光纤》国际标准。

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。

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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