47年前高錕博士發表論文《光頻率介質纖維表面波導》時,只是預測到光纖衰減降低到20dB/km時將可用于通信,難以預測到光纖通信給人類生活帶來的巨大改變。正是由于采用了化學氣相沉積技術,將光纖損耗降低到能傳遞信號的水平,才促進了光纖傳輸相關產業的迅猛發展,包括光器件、光放大器、色散補償模塊和不斷提升速率的傳輸設備。從衰減受限系統到色散受限,人類等了近20年,從色散受限到PMD受限,10年。經過一個螺旋式的發展,100G系統對于光纖的大有效面積和低損耗提出了新的要求。
迄今,我國已敷設光纜的總長度超過了4.05×106 km,約7.582×107芯公里。每年全球近2.5億芯公里的光纖用量,有一半是用在中國的光通信建設上。從系統的角度來說,低于2.5Gbit/s的系統一般為衰減限制,而速率達到及超過10Gbit/s的系統為色散受限。為了減小光纖在1550nm窗口的衰減和色散,研制出來了G.653零色散位移單模光纖。然而,隨著DWDM系統的推廣,系統在零色散點(1550nm)受四波混頻效應的影響嚴重,人們便尋求在1550nm窗口的光纖色散微弱又不徹底消除的解決方案,這就是后來規范為G.655的非零色散位移光纖。實際上,10Gbit/s及40Gbit/s速率的系統在光纖中的傳輸距離不僅受光纖的色度色散限制,更嚴重的是受偏振模色散PMD的限制,于是研制了兩種低PMD的子類型的光纖G.652D和G.655C。為了能利用S+C+L三個波段,開發出新型光纖,把這種光纖命名為ITU-T G.656光纖。
2012年起,100G芯片開始商用,與100G傳輸相關的技術如軟判決、相干檢測、調制技術都得以完美實現。而與此同時,對傳輸的媒介光纖也提出了新的要求,具有更低損耗、允許更大泵入光功率的光纖亟待研發。100G傳輸系統采取了相干調制和前向糾錯等技術,使得在10G和40G系統中,色散和PMD的影響被極大的降低,且給光纖色散的增大留出了更多空間,于是光纖有條件通過波導結構調整增大有效面積,從而抑制非線性效應。因此,限制傳輸的主要矛盾再次集中到了衰減上來。
作為引領中國光纖光纜行業三十年成長的龍頭企業,烽火通信始終領先于新型光纖的研發和應用工作。針對新型傳輸系統的要求,烽火通信提出了一種全新的解決方案,即新型低損耗抗彎大有效面積G.652D光纖。該種新型光纖在預制棒階段采取VAD技術制造芯棒,與傳統技術不同的是,在芯棒制造過程中,降低了芯層的GeO2摻雜量,在保證折射率差的前提下降低了芯層的瑞利散射,從而達到降低衰減的目的;在拉絲過程中,通過控制拉絲速度,提高結晶質量等手段,進一步降低光纖衰減。在抗彎曲特性上,烽火低損光纖也優于業內平均水平,使得成纜時的附加損耗更小,成纜后的光纖平均損耗可以降低到0.185dB/km;低損耗的光纜在確定中繼站點的實際工程應用上,能為整個系統提供更大的衰減冗余,如對于100公里的一個中繼,采用低損光纖能比正常光纖多提供15dB的冗余,工程能承受更低的設備功率,增加割接次數,增大了承載網的安全。
烽火新型低損耗光纖在保證低衰減、大有效面積、較強抗彎能力的同時,相對傳統G.652D光纖成本增加較少,更適合長距離干線線路工程的建設。在2013年中國電信一干招標中,烽火憑借優異的低損耗光纜指標,一舉獲得四個標段中的兩個,為蘭州-定西-吐魯番、烏魯木齊-吐魯番提供累計2500公里的高性能光纜;在2013年中國移動一干項目中,烽火低損光纖再次被選中,被直接授予中蒙跨境項目、天津-石家莊兩條移動一干,總長度為390公里;在2013年中國電信集采項目中,烽火通信普通光纜綜合排名第二,取得了優異的成績。
經過39年不斷發展,烽火通信已成為掌握自主知識產權,擁有光棒、光纖、光纜規模超2000萬芯公里/年的光通信企業,在100G系統快速應用的今天,烽火的低損耗光纖也將更多地應用于國家干線建設。