摘要:随着社会信息化程度日益提高,光信息技术的应用越来越广阔,作为光信号传递的主要媒质光纤光缆的地位和作用也愈显其重要性。特别是针对新兴应用领域和技术,迫切需要光纤光缆不断结构创新和材料创新以满足新提出的性能要求。本文试将近年来涌现的光纤光缆结构创新和材料创新加以评述和讨论。
关键词:超低损耗光纤 多芯光纤 少模光纤 光敏光纤 非线性光纤 敏感光纤和光纤传感器 增益光纤和光纤放大器及光纤激光器 光子晶体和纳米结构光纤
一、前言
随着社会信息化程度日益提高,光信息技术的应用越来越广阔,作为光信号传递的主 要媒质光纤光缆的地位和作用也愈显其重要。虽然光纤网络已成为现代通信网的主体,但是随着通信容量和速率迅速攀升,使已有的光纤网络将接近其工作极限,因而推动多种新型光纤如超低损耗光纤、多芯光纤、少模光纤等相继问世。光纤在通信方面应用的巨大成功也带动了许多其他领域的不同应用,例如光纤传感器、光纤放大器、光纤激光器、光纤信号处理、以及光功率(能量)传输等,这就需要光纤光缆在结构、设计、材料和加工技术上不断创新以满足其不同的性能要求。
二、下一代光网络的传输光纤
下一代光通信网络需要更大的容量、更高的速率、更长的距离、更好的通信质量以及更低的成本。超长站距光通信技术延长了中继距离,减少了中继站的数量,在提高通信系统可靠性的同时也节约了大量建设和维护资金。现有的理论研究及工程应用中,主要倾向于通过提高光功率预算的方式来延长光信号的传输距离,但所能获得的光功率总预算已几乎达到了极限水平。因此,在保证其他性能指标的前提下,选择损耗更低的光纤成为延长光传输距离更值得重视。
图1显示被用于高容量长距离传输不同类型光纤的总容量和距离乘积的演进。显然,从图中可以看出,这些实验中使用的光纤类型,在2008年左右开始采用的数字相干技术以来已经改变应用低损耗和低非线性光纤。在数字相干系统中,由于色散和偏振模色散引起的线性损伤可以在相干接收器中得到均衡。
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