引用本文:

刘丽娜,张磊,徐健,等:陆地G.654.E光纤在喇曼放大系统中的实际应用考虑[J]. 光通信技术,2019,43(6):59-62.

陆地G.654.E光纤在喇曼放大系统中的实际应用考虑

刘丽娜1,张 磊2,徐 健3,周红燕2,孙淑娟3,吴 俊2,罗 杰2

(1.中国电力工程顾问集团 中南电力设计院有限公司,武汉 430071; 2. 光纤光缆制备技术国家重点实验室 长飞光纤光缆股份有限公司,武汉 430073;3.武汉光迅科技股份有限公司,武汉430205)

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摘要:针对G.654.E光纤的截止波长大于喇曼泵浦波长是否对系统性能造成影响的问题,实际测试和理论分析了G.654.E光纤的喇曼增益系数,并通过对实际喇曼放大系统,验证了G.654.E光纤较长的截止波长并不会对喇曼增益造成明显影响。相比于G.652.D,G.654.E光纤具有超低损耗、大有效面积及低的自熔熔接损耗,不仅能提升系统光信噪比(OSNR)且具有更佳的综合系统性能,可适用于陆地喇曼放大系统。

关键词:星地光链路;孔径平均;相偏估计;估计误差;大气湍流

中图分类号:TN929.11 文献标志码:文章编号:1002-5561(2019)06-0059-04

DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.06.014

0 引言
      近几年来,高清数字视频、移动互联网、物联网和大数据中心等宽带业务的快速发展,光传输网络对通信传输容量的需求呈指数级增长。为了支持光纤传输系统实现长距离、大容量传输,光纤厂家研发制备出了具有超低损耗、大有效面积的G.654.E光纤。G.654.E光纤能够提高光纤传输系统的光信噪比(OSNR),成为长距离、大容量光纤传输系统使用的最佳光纤。超低衰减和大有效面积的设计赋予G.654.E光纤高的OSNR性能。超低衰减减小了整个光纤链路的光功率损耗,延长了光纤传输系统的光信号传输距离;增大光纤有效面积,可以降低光纤非线性效应,从而提高了入纤光功率和系统OSNR。为了进一步推广G.654.E光纤在长距离、大容量光纤传输系统的使用,2016年11月,ITU-T正式发布ITU-G.654《截止波长单模光纤和光缆特性》(第10版)。该建议将G.654光纤细分为A、B、C、D和E 5个子类。而G.654.E光纤具有高的OSNR,可支持陆地高速率(100Gb/s及超100Gb/s)、长距离数字相干传输系统。
      在陆地长距离传输系统中,分布式喇曼放大器经常用来辅助掺铒光纤放大器(EDFA)产生信号增益[1]以提高系统的OSNR。由于喇曼泵浦波长在1450nm附近,而G.654.E光纤规定的截止波长为λcc≤1530nm,因此,当G.654.E光纤被应用在分布式喇曼放大系统中时,人们考虑到如果一部分泵浦光以高阶模传输,喇曼增益系数可能会降低,且增益随着时间而波动,最终影响系统综合性能。本文通过对喇曼增益系数的理论分析和实际测试,验证即使喇曼光纤放大器的泵浦波长低于G.654.E光纤的光缆截止波长,也不会对喇曼增益造成明显影响;同时验证G.654.E光纤不仅能提升系统的OSNR,而且能赋予系统更佳的综合系统性能,特别适合陆地高速率、长距离相干光纤传输系统使用。

3 结束语
      本文对陆地用G.654.E光纤应用在喇曼放大系统的实际问题进行了研究。验证了在喇曼放大系统中,即使泵浦波长低于G.654.E截止波长,对系统稳定的喇曼放大也基本没有影响,同时从理论计算和实验测试的角度对喇曼放大系统中G.654.E对提升系统OSNR的性能进行了论证。喇曼放大系统性能是光纤衰减、光纤有效面积和喇曼增益三者的综合体现。G.654.E光纤尽管其大有效面积在一定程度上降低了喇曼增益,但其综合系统性能优于常规G.652.D光纤。本文的研究成果对陆地高速率、长距离数字相干传输系统采用G.654.E光纤的实际工程建设具有一定的参考价值;也为利用G.654.E光纤构建超高速率、超长距离的超大容量的光纤传输系统提供必要理论分析和实验数据的支撑。