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光纤通信使用波长(波段)历史简述

光纤通信商用化以来,由于市场需求和技术进步的推动,光纤品种和特性及应用经历了下述三个重要发展阶段。

1、多模光纤(第一窗口、第二窗口)
1972-1981年间是多模光纤研发和应用期。

前期第一个使用的波长是850nm称为第一窗口。

先开发使用阶跃型多模光纤。

接着开发了Ala类梯度多模光纤(50/125),其衰减3.0 — 3.5dB/km,带宽200-
800MH? km,数值孔径0.20 ± 0.02或0.23 ± 0.02 ;以后又开发使用A1b类梯度多模光纤
(62.5/125 ),其衰减 3.0 — 3.5dB/km,带宽100—800MH? km,数值孔径0.275 ± 0.015。

这两种光纤与850nm附近波长LED (发光二极管)相配合,形成光通信系统。

LED光谱宽度40nm注入光功率5 或20卩W 最大比特速度5或60Mb/s。

70年代末到80年代初,又开发了第二窗口(1300nn)。

A1a类光纤衰减0.8 —1.5dB/km,带宽200 —1200MH? km; A1b类光纤衰减0.8 — 1.5dB/km,带宽200—1000MH? km 与它们相配合使用的是高辐射LED其光谱宽度120nm 注入光功率20卩W 最大比特率100Mb/s。

2、G.652及G.65
3、G.654单模光纤(第二、三窗口)
1982—1992 年是G.652 及G.653、G.654 单模光纤开始大规模应用期,打开了光纤的第二窗口(1310nm)和第三窗口(1550nm)。

1973—1977年世界各大光纤制造商开发了各种先进的预制棒生产工艺。

康宁开发出OV取术;日本的NTT住友、古河、藤仓等联合开发出VAD技术;朗讯改善了MCVD 技术;荷兰菲力浦开发了PCVD技术。

1982年由美国开始,日、德等国家紧跟,世界上开始大量建设G.652单模光纤长途工程。

单模光纤市场需求大增刺激了其大规模生产。

这时康宁的OVD进一步提高了沉积速率,VAD MCVDPCVD都外加套管来作为增大预制棒的措施。

以后各家都照着两步法的混合工艺来加大预制棒。

90年代法国阿尔卡特开发了APVD技术(MCVD等离子喷涂工艺)。

各大光纤制造商制造技术的重大进步,为常规单模光纤的广泛应用创造了更好的条件。

1984 年开始用第三窗口(1550nm)。

1984年CCITT发布G.651 和G.652标准。

到1985年,G.652 光纤1310nm损耗已达0.35dB/km,1550nm损耗已达0.21dB/km。

1985年日本、美国研发的G.653色散位移光纤商用化,其特点是把零色散点从第二窗口移到第三窗口,1550nm波长不仅损耗最低,而且色散也最小,1988年CCITT发布G.653标准。

此光纤大量用于日本的通信干线。

90年代初,掺铒光纤放大器(EDFA开始商用化促使密集波分复用(DWD)提上议事日程。

但G.653光纤在1550nm波长处的零色散造成DWD系统波道间的非线性干扰十分严重,因而没在世界上推广开来。

1995 年我国建设京九光缆工程,24 芯纤中用了六根G.653 光纤,一直没开
通,以后我国也没用G.653 光纤
这一时期还产生了一种截止波长移位的光纤,它在1550nm 处不但损耗低,而且微弯损耗小,适合使用光放大器的长途干线系统和海底光缆系统,CCITT1988年发布G.654标准。

3、光纤通信窗口全打开,光纤特性大进展
1993-2006 期间光纤通信窗口扩展到4、5 窗口及S 波段,光纤通信窗口全打开,新开发四种新品种光纤,光纤特性更趋完善。

3.1非零色散位移单模光纤G.655光纤(第三、第四窗口)
为抑制密集波分复用(DWD M系统中的四波混频(FWM和交叉相位调制(XPM,减小光通道间的非线性干扰,非零色散位移光纤(WZDSF在1993年问世了。

先是朗讯推出真波光纤,接着康宁推出了大有效面积LEAF光纤。

这些光纤一开始工作在第三窗口,即C波段(1530—1565nm ,1995年后扩展到第四窗口,即L波段(1565—1625nm。

1996年ITU-T制定了G.655标准。

1998后在全世界得到广泛应用。

以后光纤特性逐渐提高,标准也在不断趋向完善。

3.2低水峰单模光纤G.652C (第五窗口)
朗讯1998年推出了全波光纤即低水峰光纤,使1383nm的水峰几乎不存在(衰减〈0.31dB/km>,打开了光纤的第五窗口,即E波段(1360—1460nm。

中国1999年开始用全波光纤做光缆,用于九江电信。

2000年ITU-T制定了G.652C标准。

2001年康宁做出了低水峰光纤。

2002年G.652C光纤在全世界推广开来。

从此单模光纤从1260nm至1625nm波长范围内,具有优异的衰减性能。

2002年5月
ITU-T对于单模光纤通信系统光波段划分为O E、S、C、L、U。

多模光纤850nm称为第一窗口,单模光纤O带为第2窗口,C带称第3窗口,L带为第4窗口,E带为第5窗口。

把多模光纤和单模光纤的通信波段汇总起来可列出下表。

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