低损耗紫外空芯反谐振光纤的设计与研究

通过仿真模拟设计了一种低损耗紫外空芯反谐振光纤。首先,基于有限元法,建立了紫外空芯反谐振光纤的理论模型。其次,通过调整光纤反射层和空气填充比例等参数,并采用反谐振效应控制光的传播和反射,进一步优化了光纤的性能和损耗值。最后,采用有限元法对设计的紫外空芯反谐振光纤进行仿真计算,可得光纤在传输波长为375nm时取得最小传输损耗,为0.00326dB/m,对应的在弯曲半径为5cm时的弯曲损耗为0.00625dB/m,并具有高效率和稳定的模式输出。该研究为开展紫外空芯反谐振光纤的高性能仿真设计提供了重要的参考和指导,并为实际应用提供了更多可能性。

我国大容量通信用高端光纤技术的研究进展

文章总结了我国在高端光纤技术方面的研究进展:400Gbit/s用高端光纤技术包括超低损耗光纤技术和大有效面积光纤技术,我国研制的超低损耗光纤在1 550nm的衰减为0.167dB/km,达到了国际先进水平;但大有效面积光纤在1 550nm的有效面积仅为130μm^2,与国际的150μm^2有一定差距;在Tbit/s大容量空分复用光纤方面,我国进行了少模光纤、多芯光纤和轨道角动量光纤的基础探索研究,与国际水平相当。研究结论表明,我国在大容量通信用高端光纤技术方面达到了国际先进水平,这为我国下一代高速光纤通信技术探索了新的可能性。

高速传输系统用低损耗单模光纤的研究

介绍了国际上低损耗单模光纤的研究进展,从理论上分析了低损耗单模光纤实现的技术途径。通过对石英玻璃物理特性的研究,探索出石英玻璃光纤的退火工艺,以降低光纤的内应力从而降低光纤的衰减。采用自主知识产权的专利技术制造的光纤在1 310、1 550和1 625nm波长的衰减典型值分别为0.320、0.182和0.195dB/km。该光纤的技术指标优于ITU-T国际标准和GB/T规定的光纤指标值。

521km超长站距无中继光传输系统研究

文章介绍了利用新型SMF-28ULL超低损耗光纤作为传输介质,使用相位啁啾、前向拉曼、增强型前向纠错(FEC)以及前置随路远程泵浦光放大(ROPA)技术,实现了2.5Gbit/s系统无中继521km的超长站距传输,这也是迄今所报道的使用前置随路ROPA技术所实现的距离最远的传输。

400Gbit/s骨干网用超低损耗超大有效面积光纤的开发

损耗和非线性是影响超100Gbit/s高速光通信系统性能最为关键的因子。文章设计并研制了一种适合400Gbit/s高速传输用的新型单模光纤,该光纤具备超低损耗与超大有效面积特性,在1 550nm波长处衰减为0.165dB/km,在1 625nm波长处衰减为0.179dB/km;在1 550nm波长的模场直径为13.96μm,有效面积为153μm2。该光纤具备优良的抗弯曲性能,其关键技术指标优于当前国际技术水平,可为下一代高速光纤通信提供关键基础材料支撑。

超长站距光传输工程应用及建设探讨

为适应特高压电网建设对超长站距光传输的需求,文章结合OSNR受限计算公式对超长站距光传输主要技术进行了简要分析,对符合G.652标准的超低损耗光纤作了介绍,经理论计算,SDH 2.5 Gbit/s光纤电路可实现372 km超长站距传输,列举近年来超长站距光传输发展在工程中的应用案例(其中实际运行最长电路346 km),总结了超长站距光传输工程建设经验,并给出电路时延计算公式,对今后工程建设中提高传输距离、减少中继站具有一定的借鉴意义。

关于下一代光传输网络的演进和升级的一些思考(特邀)

针对下一代光传输网络的演进和升级,文章探讨了存在的问题和挑战,并提出了一些应对策略和思路,包括:建议采用光收发器分离来应对日益增长的网络业务流量的非对称性;采用频域子波段虚级联技术支持新老两代光传输技术的共存,实现密集波分复用(DWDM)光网络向灵活频谱光网络的平滑演进;探讨无色、无向、无阻塞、无栅格可重构光分插复用器(ROADM)在光网络中的使用和替换策略,以及新老ROADM节点间的互联互通问题;探讨光网络中新型大有效面积、超低损耗光纤的替换问题和策略等。

超低损耗光纤在量子保密通信中的应用研究

量子保密通信技术(Quantum Key Distribution,QKD)是提升电网信息安全传输的重要手段。由于量子保密通信系统在器件上的局限性,目前只能实现百公里以内的传输距离。为提升传输距离,除了在传输设备、器件和编码技术进行优化以外,降低线路光纤衰减也是有效的技术手段之一。文章介绍了用于电力通信系统超长跨距传输中的超低损耗光纤及其在量子保密通信系统中的应用,并且通过实验验证了在量子保密通信系统中,超低损耗光纤相比于常规G.652光纤,可实现更长的传输距离或更高的成码率。

超长站距通信技术在灵州换流站的应用

为满足灵州至绍兴±800 kV特高压直流输电线路配套光纤通信工程建设需求,减少通信中继站点,降低光缆损耗,在灵州换流站至延安变光通信段使用了超低损耗光缆,并配合使用拉曼放大器、色散补偿、纠错编码等超长站距通信技术,实现灵州至延安的长距离通信。应用结果表明:超低损耗光缆与超长站距通信技术组合使用,合理配置光路子系统,实现变电站之间远距离大容量的通信。

青藏直流联网工程通信光纤选型分析

在OPGW光通信工程中,光纤的选择十分慎重。文章通过详细阐述光纤选型的意义和常见光纤以及新型超低损耗光纤的结构、特点等,并结合青海-西藏±400 kV直流联网工程配套OPGW光通信工程中的光缆运行环境、中继段长度等因素,在工程中部分采用新型的超低损耗光纤,是国内工程中首次使用超低损耗光纤。

高兼容性超低弯曲损耗单模光纤的制备与表征

介绍了一种新型非光子晶体结构弯曲不敏感单模光纤的设计与制备。采用数值计算方法分析了光纤的下陷型波导结构,通过PCVD(等离子体化学气相沉积法)工艺获得了1 310nm波长的模场直径为4.3μm、1 550nm波长的模场直径为5.4μm的光纤样品,与G.652D光纤的双点接续损耗低至0.15dB,满足普通跳线的接续要求。该样品在2.5mm弯曲半径条件下弯曲10圈,其1 550nm波长的弯曲损耗优化至0.01dB,可适用于任何苛刻的FTTx应用环境,并有替代铜缆成为消费电子中理想传输介质的潜力,同时还可用于各种光电器件中。

超低损耗光纤技术的研究现状

超低损耗光纤被认为是实现400 Gbit/s甚至1 Tbit/s超高速光纤传输的关键。目前,已存在大量的关于超低损耗光纤技术的研究。为帮助读者更系统全面地了解该类光纤的技术现状,文章介绍了相关的制备技术、产业现状、应用研究以及未来技术方向等多个方面,希望能为大家提供有用的技术信息,助力超低损耗光纤的推广和应用。

超低损耗大有效面积光纤在超100G光传输系统中的应用

400G及以上光传输系统对光纤链路的OSNR损耗、非线性容限等性能提出了更高的要求,超低损耗大有效面积光纤成为下一代光纤技术发展的主流方向。从下一代光纤技术发展方向分析出发,介绍了超低损耗大有效面积光纤的制备原理和关键技术,并对比了采用U3LA超低损耗大有效面积光纤和普通的G.652光纤链路的超100G光传输系统性能。实验结果表明,采用U3LA超低损耗大有效面积光纤可以提升超100G光传输信号的传输性能和传输距离超50%。

超低损耗光纤的制造工艺研究

在气相轴向沉积法中通过向光纤预制棒中的纯二氧化硅芯部掺入碱金属元素,来优化光纤芯包层的粘度匹配,从而降低瑞利散射带来的光纤衰减。为了控制碱金属元素的含量,可通过检测仪器进行直接测量,同时通过光纤拉丝确定最优的碱金属浓度范围。

采用PMD-QPSK和相干检测技术在G.652光纤上实现超长距离传输

给出了SMF-28 ULL超低损耗光纤的特点,列出了其与普通G.652光纤相关参数的对比;介绍了利用SMF-28 ULL超低损耗光纤进行超长距离传输试验的情况,并对试验结果进行了讨论。

光纤技术发展及其在电力通信中的应用

光纤技术是实现电力系统通信的有效方式。文章回顾了过去40多年光通信以及光纤技术的发展,总结了光纤的分类和各种光纤产品在电力通信中的应用。除了常规光纤外,随着光通信技术的发展,也出现很多新型光纤,如超低损耗光纤、大有效面积光纤、200μm小外径光纤等。这些光纤在衰减、有效面积、几何尺寸等方面进行了优化,以满足不同场景下的应用。文章详细探讨了这些新型光纤在电力通信中的应用,为国内智能电网的建设提供新的解决方案和新思路。

用于大容量光传输系统的新型光纤

多媒体和数据应用程序的快速扩展,驱动骨干网的带宽需求量以前所未有的速率增长。骨干容量增长的同时也给数据中心的带宽和互联带来了更多的挑战。目前光纤制造厂商正不断改善光纤的性能,以满足长途和短距离应用的需求。短期内通过改进传统光纤技术虽然可增加系统容量,但研究表明,单模光纤的传输容量正快速接近香农理论极限。采用空分复用的光纤技术可以克服该限制,为未来的容量增长提供新的解决方案。在本文中,将讨论提高光纤传输系统容量的新型光纤。对应用于长途传输的常规光纤而言,先进的数字信号处理可对色散和偏振模色散等损伤进行完全补偿,因此光纤的衰减和有效面积成为可进一步优化的参数,讨论以上两个参数的品质因数,总结超低损耗和大有效面积光纤的最新研究成果。对于短距离应用,回顾提高多模光纤带宽的方法,讨论多模光纤的发展趋势。对于下一代光纤,重点研究可实现空分复用技术的多芯和少模光纤,该技术可增加系统容量一个数量级。阐述多芯和少模光纤的设计思路,总结该技术的最新进展,最后讨论使用多芯和少模光纤所面临的主要挑战。

国产超低损耗光纤在超长距离通信系统中的应用

随着全球IP流量的急速增长以及宽带互联网技术的不断进步,传输容量需求急剧增长,通信网规模不断扩大,特别是400G技术的兴起对超长距大容量高速率传输系统提出了更高的要求。目前国内厂家在超低损耗新型光纤方面(超低损耗G.652和G.654.E)取得了关键性突破,并在成缆测试以及实际链路中充分验证了其在超长跨距传输网络建设方面具有广阔的应用前景。

电力超长距光传输系统中新型光纤的选择

随着光纤制造工艺的日益成熟,新型光纤在电力通信中的应用愈加广泛,文章研究了G.652B超低损光纤(Ultra Low Loss,ULL)、G.654C ULL和G.654E大有效面积光纤等新型光纤的衰耗值、有效面积等参数对通信系统传输性能的影响,并通过实验验证了各类新型光纤在电力超长跨距光通信系统中传输性能的差异,首次在实验室模拟了不同类型新型光纤在超长跨距电力传输系统中的工程应用场景,并根据实验为电力通信系统工程应用中的光纤选型提出了方案,为新型光纤在电力通信中的应用提供了依据。

二阶拉曼和一阶遥泵组合的超长距技术在特高压工程中的应用

随着特高压输电网工程建设,超长距光纤通信传输技术应用也越来越多,10 Gb/s系统超长距光纤通信传输技术在很多特高压工程中都有应用。根据10 Gb/s传输系统的主要因素分析及国内外超长距光纤通信传输技术应用情况和可用技术,结合南方电网某多端直流工程给出了一段超长距光纤通信的试验电路方案。试验电路利用二阶拉曼和一阶遥泵组合方式的超长距光纤通信传输技术可实现470 km的传输距离,并给出了相应的设备配置方案和软件计算结论,为后续工程建设积累了经验。