光纤光缆特性标准.doc

1、第 1 页 /共 10 页ITU-T 光纤和光缆特性标准研究新进展国际电信联盟 ITU-T SG15（第十五研究组）于 2000 年颁布了光纤标准最新版本后，在 2001-2004 年研究期的前几次会议上，又继续对 G.650(2000)单模光纤相关参数的定义和试验方法 、G.652(2000) 单模光纤光缆特性 、G.653(2000) 色散位移单模光纤光缆特性 、G.654(2000)截止波长位移型单模光纤光缆特性 、G.655(2000)非零色散位移单模光纤光缆特性 等建议提出修订文稿，2003 年 1 月 20 日至 31 日在日内瓦召开的会议上，通过了 G.652和 G.655 的修

2、订文稿，G.650、G.653、G.654 修订文稿将在今年 10 月和 2004年 5 月通过。此外，该研究组又起草了一个新建议 G.656宽带光传输用非零色散单模光纤和光缆特性 （Characteristics of a fibre and cable with non-zero dispersion for wideband optical transport） ，该建议将在今年 10 月通过。本文主要介绍 ITU-T 光纤光缆特性建议最新研究进展情况，重点介绍G.652 和 G.655 的修订内容。一、 ITU-T 建议 G.652(2003-01)1、G.652 光纤的类别G.652

3、 类型光纤由 2000 年版本的三个类别进一步分为了 G.652AG.652B、G.652C、G.652D 四个类别，增加了 G.652D。主要根据光纤支持的应用对 PMD 的要求和 1383nm 衰减的要求区分。G.652A 光纤主要支持 ITU-T G.957 规定的 SDH 传输系统、G.691规定的带光放大的单通道直到 STM-16 的 SDH 传输系统，和对于 G.693 应用的直到 40km 的 10Gbit/s 以太网系统及 STM-256。G.652B 光纤主要支持更高速率例如在 G.691 和 G.692 传输系统中直到 STM-64 应用，在 G.693 和 G.959.1

4、 中对于 STM-256 的某些应用。G.652C 光纤（即波长段扩展的非色散位移单模光纤，又称为低水峰光纤）的属性与 G.652A 的属性是类似的，除了允许使用在 1360nm-1530nm 扩展波长范围外。G.652D 光纤的属性与 G.652B 的属性是类似的，除了允许使用在 1360nm-1530nm 扩展波长范围外。2、光纤的主要技术指标G.652A、G.652B、G.652C、G.652D 四个类别光纤的主要技术指标如表 1、表 2 所列。为了便于与 2000 年版本的比较，表中同时给出了 2000 版本的主要技术指标。表 1 ITU-T G.652A、G.652B 光纤和光缆的主

5、要技术指标光 纤 属 性G.652A G.652B属性2000 版本 2003-01 修改2000 版本 2003-01 修改第 2 页 /共 10 页1310nm 模场直径，m(8.69.5)0.7(8.69.5)0.7(8.69.5)0.7(8.69.5)0.7包层直径，m 125.01 125.01 125.01 125.01芯同心度误差，m 0.8 0.8 0.8 0.8包层不圆度， 2 2 2 2光缆截止波长，nm 1260 1260 1260 1260筛选应力，Gpa 0.69 0.69 0.69 0.69宏弯衰减，dB37.5mm 半径，100 圈0.5（1550nm）30mm

6、半径，100 圈0.5（1550nm）37.5mm 半径，100 圈0.5（1550nm）0.5（16XXnm）见注 130mm 半径，100 圈0.5（1550nm）0.5（1625nm）最小零色散波长 min，nm 1300 1300 1300 1300最大零色散波长 max，nm 1324 1324 1324 1324零色散波长最大斜率Smaxps/(nm2.km) 0.093 0.093 0.093 0.093未成缆光纤 PMD 系数，ps/km 不规定 见注 2 见注 2 见注 2光 缆 属 性1310nm 衰减系数最大值，dB/km 0.5 0.5 0.4 0.41550 nm 衰

7、减系数最大值，dB/km 0.4 0.4 0.35 0.351625 nm 衰减系数最大值，dB/km 不要求 0.416XXnm(XX25nm) 衰减系数最大值，dB/km不要求 0.4光缆段数 M20 20 20概率 Q，0.01 0.01 0.01PMD系数PMD 系数链路设计最大值PMDQ， ps/km不规定 0.5 0.5 0.2第 3 页 /共 10 页注 1：2000 版本，波长 16XXnm 为待定值。2003 将波长 16XXnm 确定为1625nm。注 2：对于特定光缆结构设计如果已经证明，未成缆光纤最大 PMD 系数某一数值能够满足链路设计最大值 PMDQ 的要求，光缆制

8、造者则可规定未成缆光纤最大PMD 系数值。表 2 ITU-T G.652C、G.652D 光纤的主要技术指标光 纤 属 性G.652C G.652D参数2000 版本 2003-01 2000 版本(无)2003-011310nm 模场直径，m(8.69.5)0.7(8.69.5)0.7(8.69.5)0.7包层直径，m 125.01 125.01 125.01芯同心度误差，m 0.8 0.8 0.8包层不圆度， 2 2 2光缆截止波长，nm 1260 1260 1260筛选应力，Gpa 0.69 0.69 0.69宏弯衰减，dB37.5mm 半径，100 圈0.5（1550nm）0.5（16

9、XXnm）见注 130mm 半径，100 圈0.5（1550nm）0.5（1625nm）30mm 半径，100 圈0.5（1550nm）0.5（1625nm）最小零色散波长 min，nm 1300 1300 1300最大零色散波长 max，nm 1324 1324 1324零色散波长最大斜率Smaxps/(nm2.km) 0.093 0.093 0.093未成缆光纤 PMD 系数，ps/km 见注 2 见注 2 见注 2光 缆 属 性1310nm 衰减系数最大值，dB/km 0.4 不规定 不规定yyyynm(见注 3)哀减系数最大值，dB/km(13833)nm 哀减系数见注 4 见注 4第

10、 4 页 /共 10 页最大值，dB/km1550 nm 衰减系数最大值，dB/km 0.35 0.3 0.31625 nm 衰减系数最大值，dB/km 不规定 不规定16XXnm(XX25nm) 衰减系数最大值，dB/km0.41310nm（见注 5）-1625nm 衰减系数最大值，dB/km未规定 0.4 0.4光缆段数 M20 20 20概率 Q，0.01 0.01 0.01PMD系数PMD 系数链路设计最大值PMDQ， ps/km0.5 0.5 0.2（接表二）注 1：2000 版本，波长 16XXnm 为待定值。2003 将波长 16XXnm 确定为1625nm。注 2：对于特定光缆

11、结构设计如果已经证明，未成缆光纤最大 PMD 系数某一数值能够满足链路设计最大值 PMDQ 的要求，光缆制造者则可规定未成缆光纤最大PMD 系数值。注 3：2000 版本，波长 yyyy 的值为待定。2003 版本，波长 yyyy 的值确定为（13833）nm。注 4：在波长（13833）nm 的抽验衰减平均值应不大于按照对于 IEC 60793-2-50 规定的单模光纤经过氢气老化试验后在 1310nm 的规定值。注 5：波长区域能扩展到 1260nm，导入的瑞利散射损耗相对于 1310nm 会增加0.07dB/km，这时光缆截止波长应不超过 1250nm。（1）从表 1、表 2 可知，G.

12、652 四个类别光纤的模场直径和容差、包层直径和容差、芯同心度误差、光缆截止波长、色散特性、筛选应力等指标都相同，而且 2000 年版本与 2003 都相同。（2）2003 年版本将 G.652A、G.652B、G.652C、G.652D 光纤宏弯损耗的弯曲半径均改为 30mm，因为 G.652B、G.652C、G.652D 光纤可以使用在 L-波段，仅规定了 1625nm 波长宏弯损耗要求，删除了 1550nm 宏弯损耗要求。第 5 页 /共 10 页（3）2000 年版本与 2003 版本对未成缆光纤 PMD 系数的指标都没作规定。2000 年版本对 G.652A 成缆光纤没有规定链路 P

13、MD 指标，2003 年版本对G.652A、G.652B、G.652C、G.652D 成缆光纤均规定了链路 PMD 指标。G.652A 和 G.652C 光纤 PMD 系数链路设计最大值 PMDQ 为 0.5ps/km，G.652B和 G.652D 光纤 PMD 系数链路设计最大值 PMDQ 为 0.2ps/km。3、建议 G.652 的附录（1） 在建议 G.652 的 2003 年版本中只保留一个附录 （链路属性和系统设计信息） ，删除了附录、附录（衰减谱模型和例子）和附录（关于 PMD 的统计信息） 。（2） 录（链路属性和系统设计信息）主要内容介绍如下：附录的主要目的是给出链路属性和系

14、统设计的参考。一个串接的光缆链路通常包含一些连接在一起的光缆制造长度。串接光缆链路的传输参数不仅要考虑单一光缆的性能，而且还必须考虑串接光缆链路的统计属性。这些属性包括光缆衰减系数、色散特性、非线性效应、链路 PMD 指标。链路属性主要受到诸如接头、连接器和安装的影响。这些因素在本建议中不能规定。为估计链路属性值，表 3 和表 4（附录的表 1 和表 2）分别给出串接光缆链路的代表值。表 4 中包含光纤引进的最大差分群时延是企图给出对在链路中可能有的其他光部件要求的指南。对系统设计所需参数的估计方法是基于测试、模型或其他考虑。表 3 串接光缆链路的代表值（Table I.1/G.652(Rep

15、resentative value of concatenated optical fibre links)）波长区域 典型链路值1260nm-1360nm 0.5dB/km1530nm-1565nm 0.275dB/km衰减系数1565nm-1625nm 0.35dB/kmD1550 17ps/nm.km 色散系数 S1550 0.056ps/nm2.km注：典型链路值是相应于在 ITU T G.957 和 ITU-T G.691 应用中的链路衰减系数。表 4 差分群时延（Table I.2/G.652 Differential group delay）最大 PMDQ（ps/km）链路长度（

16、km）包含光纤引进最大DGD（ps）通道速率不规定 Upto2.5Gbit/s400 25.0 10 Gbit/s40 19.0 10Gbit/s(Ethernet)0.52 7.5 40 Gbit/s3000 19.0 10 Gbit/s0.20 80 7.0 40 Gbit/s4000 12.0 10 Gbit/s0.10400 5.0 40 Gbit/s第 6 页 /共 10 页注：表 4 中光缆段长除了对于 0.10ps/km/4000km 链路是 25km 外（概率是 6.510-8）,其他都是 10km。二、ITU-T 建议 G.655(2003-01)1、G.655 光纤的类别G

17、.655 类型光纤由 2000 年版本的 G.655A、G.655B 两个类别进一步分为了G.655A、G.655B、G.655C 三个类别。主要根据对 PMD 的要求和色散特性的要求区分。附录给出了传输距离和比特速率对 PMD 的不同要求。G.655A 光纤主要支持 ITU-T G.691、G.692、G.693 和 G.959.1 应用，对于 G.692 应用，根据通道波长和规定的色散特性，限制最大的总注入功率，典型的最小通道间隔不小于 200GHz。G.655B 光纤主要支持 ITU-T G.691、G.692、G.693 和 G.959.1 应用，对于 G.692 应用的密集波分复用传

18、输系统，根据通道波长和规定的色散特性，最大的总注入功率能比 G.655A 光纤容许的高，典型的最小通道间隔允许 100GHz或更小。G.655C 类别光纤的属性与 G.655B 类似，但它具有比 G.655B 光纤对 PMD更严的要求，允许 STM-64 系统传输距离比 400km 长的更多和 G.959.1 STM-256 的应用。2、光纤的主要技术指标G.655A、G.655B、G.655C 三个类别光纤的主要技术指标如表 5、表 6 所列。为了便于与 2000 年版本的比较，表中同时给出了 2000 版本的主要技术指标。表 5 ITU-T G.655A 光纤的主要技术指标光 纤 属 性参

19、 数 G.655A（2000 版本） G.655A(2003-01)1550nm 模场直径，m (811)0.7 (811)0.7包层直径，m 125.01 125.01芯同心度误差，m 0.8 0.8包层不圆度， 2 2光缆截止波长，nm 1480 1450筛选应力，Gpa 0.69 0.69宏弯衰减，dB 37.5mm 半径，100 圈0.5（1550nm）30mm 半径，100 圈0.5（1550nm）第 7 页 /共 10 页 min max，nm15301565 1530&1565Dmin,ps/nm.km0.1 0.1Dmax,ps/nm.km6.0 6.01530-1565nm波

20、长范围色散特性色散符号 正或负 正或负未成缆光纤 PMD 系数，ps/km 不要求 见注 1光 缆 属 性1550nm 衰减系数最大值，dB/km 0.35 0.351625 nm 衰减系数最大值，dB/km 不要求 不要求光缆段数 M20概率 Q，0.01PMD系数PMD 系数链路设计最大值PMDQ， ps/km 不要求 0.5注 1：对于特定光缆结构设计如果已经证明，未成缆光纤最大 PMD 系数某一数值能够满足链路设计最大值 PMDQ 的要求，光缆制造者则可规定未成缆光纤最大 PMD 系数值。表 6 ITU-T G.655B 和 G.655C 光纤的主要技术指标光 纤 属 性G.655B

21、G.655C参 数2000 版本 2003-01 2000 版本(无)2003-011550nm 模场直径，m(811)0.7(811)0.7(811)0.7包层直径，m 125.01 125.01 125.01芯同心度误差，m 0.8 0.8 0.8包层不圆度， 2 2 2光缆截止波长，nm 1480 1450 1450筛选应力，Gpa 0.69 0.69 0.69宏弯衰减，dB37.5mm 半径，100 圈30mm 半径， 30mm 半径，第 8 页 /共 10 页0.5（1550nm）0.5（16XXnm）见注 1100 圈0.5（1625nm）100 圈0.5（1625nm）色散特性

22、min max，nm 15301565 15301565 15301565Dmin,ps/nm.km 1.0 1.0 1.0Dmax,ps/nm.km 10.0 10.0 10.0色散符号 正或负 正或负 正或负C波段Dmax-Dmin,ps/nm.km5.0 5.0 5.0 min max，nm 待定 待定 待定Dmin,ps/nm.km 待定 待定 待定Dmax,ps/nm.km 待定 待定 待定L波段色散符号 正 正或负 正或负未成缆光纤 PMD 系数，ps/km 见注 2 见注 2 见注 2光 缆 属 性1550 nm 衰减系数最大值，dB/km 0.35 0.35 0.3516XXn

23、m(XX25nm) 衰减系数最大值，dB/km0.401625 nm 衰减系数最大值，dB/km 0.40 0.40光缆段数 M 20 20 20概率 Q， 0.01 0.01 0.01PMD系数PMD 系数链路设计最大值PMDQ， ps/km0.5 0.5 0.2注 1：2000 版本，波长 16XXnm 为待定值。2003 将波长 16XXnm 确定为1625nm。注 2：对于特定光缆结构设计如果已经证明，未成缆光纤最大 PMD 系数某一数值能够满足链路设计最大值 PMDQ 的要求，光缆制造者则可规定未成缆光纤最大 PMD 系数值。（1）从表 5、表 6 可知，G.655 三个类别光纤的模

24、场直径和容差、包层直径和容差、芯同心度误差、光缆截止波长、色散特性、筛选应力等指标都相同，而且 2000 年版本与 2003 都相同。光缆截止波长由 1480nm 改为1450nm。（2）建议 G.655 的 2003 年版本将 G.655A、G.655B、G.655C 光第 9 页 /共 10 页纤宏弯损耗的弯曲半径均改为 30mm，因为 G.655B、G.655C 光纤可以使用在L-波段，仅规定了 1625nm 波长宏弯损耗要求，删除了 1550nm 宏弯损耗要求。（3）建议 G.655 的 2000 年版本与 2003 版本对未成缆光纤 PMD系数的指标都没作规定。2000 年版本对 G

25、.655A 成缆光纤没有规定链路 PMD指标，2003 年版本对 G.655A、G.655B、G.655C 成缆光纤均规定了链路 PMD指标。G.655A 和 G.655B 光纤 PMD 系数链路设计最大值 PMDQ 为0.5ps/km，G.655C 光纤 PMD 系数链路设计最大值 PMDQ 为 0.2ps/km。3、建议 G.655 的附录（1） 在建议 G.655 的 2003 年版本中保留了原附录 （链路属性和系统设计信息） ，删除了原附录（关于 PMD 的统计信息） ，将附录改为：参考文献（IEC61282-3(2002),Guidelines for the Calculation

26、 of PMD in Fibre Optic Systems.(A work in progress.)。 ）（2） 录（链路属性和系统设计信息）主要内容介绍如下：附录的主要目的是给出链路属性和系统设计的参考。一个串接的光缆链路通常包含一些连接在一起的光缆制造长度。串接光缆链路的传输参数不仅要考虑单一光缆的性能，而且还必须考虑串接光缆链路的统计属性。这些属性包括光缆衰减系数、色散特性、非线性效应、链路 PMD 指标。链路属性主要受到诸如接头、连接器和安装的影响。这些因素在本建议中不能规定。为了估计链路属性值，表 7 和表 8（附录的表 1 和表 2）分别给出串接光缆链路的代表值。表 8中包含光

27、纤引进的最大差分群时延是企图给出对在链路中可能有的其他光部件要求的指南。表 9 给出了色散特性的几个例子。对系统设计所需参数的估计方法是基于测试、模型或其他考虑。表 7 串接光缆链路的衰减值(Table I.2/G.655 Link attenuation values)波长区域 典型链路值1530nm-1565nm 0.275dB/km衰减系数1565nm-1625nm 0.35dB/km表 8 差分群时延（Table I.2/G.655 Differential group delay）最大 PMDQ(ps/km)链路长度(km)包含光纤引进的最大DGD(ps)通道速率不规定 Upto2.

28、5 Gbit/s400 25.0 10 Gbit/s40 19.0 注 1 10 Gbit/s0.52 7.5 40 Gbit/s3000 19.0 10 Gbit/s0.280 7.0 40 Gbit/s4000 12.0 10 Gbit/s0.10 400 5.0 40 Gbit/s注 1：该值也应用于 10Gbit/s Ethernet第 10 页 /共 10 页注：表 8 中光缆段长除了对于 0.10ps/km/4000km 链路是 25km 外（概率为 6.510-8）,其他都是 10km。表 9 对 min=1530nm 和 max=1565nm 色散值的例子例子IDDmin(ps/nmkm)Dmax(ps/nmkm)Sign 典型色散系数1550(ps/nmkm)典型色散斜率1550(ps/nm2km)A 1.3 5.8 + 3.7 0.070B 2.0 6.0 + 4.2 0.085C 2.6 6.0 + 4.4 0.045D 5.0 10.0 + 8.0 0.058E 1.0 6.0 - -2.3 0.065注：1600nm 波长区域相应的色散值在考虑之中。三、 结语由于掌握的资料有限，本文介绍的光纤特性标准内容不一定齐全，可能有遗漏。文中作的简单说明仅仅是为读者提供一个参考，应以正式颁布的标准文本为准。