光纤光缆最新标准.docx

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光纤光缆最新标准

ITU-T光纤和光缆特性标准研究新进展

NewProgressonStandardStudyforOpticalFiberandCablesbyITU-T

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》（Characteristicsofafibreandcablewithnon-zerodispersionforwidebandopticaltransport），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类型光纤由2000年版本的三个类别进一步分为了G.652A

G.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-TG.652A、G.652B光纤和光缆的主要技术指标

光　纤　属　性

属性

G.652A

G.652B

2000版本

2003-01修改

2000版本

2003-01修改

1310nm模场直径，μm

（8.6~9.5）

±0.7

（8.6~9.5）

±0.7

（8.6~9.5）

±0.7

（8.6~9.5）

±0.7

包层直径，μm

125.0±1

125.0±1

125.0±1

125.0±1

芯同心度误差，μm

≤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，dB

37.5mm半径，100圈

≤0.5

（1550nm）

30mm半径，

100圈

≤0.5

（1550nm）

37.5mm半径，100圈

≤0.5

（1550nm）

≤0.5

（16XXnm）

见注1

30mm半径，

100圈

≤0.5

（1550nm）

≤0.5

（1625nm）

最小零色散波长λmin，nm

1300

1300

1300

1300

最大零色散波长λmax，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

0.4

1550nm衰减系数最大值，dB/km

0.4

0.4

0.35

0.35

1625nm衰减系数最大值，dB/km

不要求

0.4

16XXnm（XX≤25nm）衰减系数最大值，dB/km

不要求

0.4

PMD系数

光缆段数M

20

20

20

概率Q，％

0.01

0.01

0.01

PMD系数链路设计最大值PMDQ，ps/√km

不规定

0.5

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。

表2　ITU-TG.652C、G.652D光纤的主要技术指标

光　纤　属　性

参数

G.652C

G.652D

2000版本

2003-01

2000版本（无）

2003-01

1310nm模场直径，μm

（8.6~9.5）

±0.7

（8.6~9.5）

±0.7

（8.6~9.5）

±0.7

包层直径，μm

125.0±1

125.0±1

125.0±1

芯同心度误差，μm

≤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，dB

37.5mm半径，100圈

≤0.5

（1550nm）

≤0.5

（16XXnm）

见注1

30mm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λmin，nm

1300

1300

1300

最大零色散波长λmax，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

（1383±3）nm哀减系数最大值，dB/km

见注4

见注4

1550nm衰减系数最大值，dB/km

0.35

0.3

0.3

1625nm衰减系数最大值，dB/km

不规定

不规定

16XXnm（XX≤25nm）衰减系数最大值，dB/km

0.4

1310nm（见注5）-1625nm衰减系数最大值，dB/km

未规定

0.4

0.4

PMD系数

光缆段数M

20

20

20

概率Q，％

0.01

0.01

0.01

PMD系数链路设计最大值PMDQ，ps/√km

0.5

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（1383±3）nm。

注4：

在波长（1383±3）nm的抽验衰减平均值应不大于按照对于IEC60793-2-50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.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。

　（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PMD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Ⅰ（链路属

性和系统设计信息），删除了附录Ⅱ、附录Ⅲ（衰减谱模型和例子）和附录Ⅳ（关于PMD的统计信息）。

（2）录Ⅰ（链路属性和系统设计信息）主要内容介绍如下：

附录

Ⅰ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。

为估计链路属性值，表3和表4（附录Ⅰ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

（TableI.1/G.652（Representativevalueofconcatenatedopticalfibrelinks））

衰减系数

波长区域

典型链路值

1260nm-1360nm

0.5dB/km

1530nm-1565nm

0.275dB/km

1565nm-1625nm

0.35dB/km

色散系数

D1550

17ps/nm.km

S1550

0.056ps/nm2.km

注：

典型链路值是相应于在ITU–TG.957和ITU-TG.691应用中的链路衰减系数。

表4差分群时延（TableI..2/G.652Differentialgroupdelay）

最大PMDQ

（ps/√km）

链路长度

（km）

包含光纤引进最大

DGD（ps）

通道速率

不规定

Upto2.5Gbit/s

0.5

400

25.0

10Gbit/s

40

19.0

10Gbit/s

（Ethernet）

2

7.5

40Gbit/s

0.20

3000

19.0

10Gbit/s

80

7.0

40Gbit/s

0.10

>4000

12.0

10Gbit/s

400

5.0

40Gbit/s

　注：

表4中光缆段长除了对于0.10ps/√km/>4000km链路是25km外（概率是6.5×10-8）,其他都是10km。

二、ITU-T建议G.655（2003-01）

1、G.655光纤的类别

G.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Ⅰ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.959.1STM-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5ITU-T　G.655A光纤的主要技术指标

光　纤　属　性

参数

G.655A（2000版本）

G.655A（2003-01）

1550nm模场直径，μm

（8~11）±0.7

（8~11）±0.7

包层直径，μm

125.0±1

125.0±1

芯同心度误差，μm

≤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）

1530-1565nm波长范围色散特性

λmin＆λmax，nm

1530＆1565

1530&1565

Dmin,ps/nm.km

0.1

0.1

Dmax,ps/nm.km

6.0

6.0

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

0.35

1625nm衰减系数最大值，dB/km

不要求

不要求

PMD系数

光缆段数M

20

概率Q，％

0.01

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

参　数

G.655B

G.655C

2000版本

2003-01

2000版本（无）

2003-01

1550nm模场直径，μm

（8~11）

±0.7

（8~11）

±0.7

（8~11）

±0.7

包层直径，μm

125.0±1

125.0±1

125.0±1

芯同心度误差，μm

≤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，dB

37.5mm半径，100圈

≤0.5

（1550nm）

≤0.5

（16XXnm）

见注1

30mm半径，

100圈

≤0.5

（1625nm）

30mm半径，

100圈

≤0.5

（1625nm）

色散特性

C波段

λmin＆λmax，nm

1530＆1565

1530＆1565

1530＆1565

Dmin,ps/nm.km

1.0

1.0

1.0

Dmax,ps/nm.km

10.0

10.0

10.0

色散符号

正或负

正或负

正或负

Dmax-Dmin,ps/nm.km

≤5.0

≤5.0

≤5.0

L波段

λmin＆λmax，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

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

1550nm衰减系数最大值，dB/km

0.35

0.35

0.35

16XXnm（XX≤25nm）衰减系数最大值，dB/km

0.40

1625nm衰减系数最大值，dB/km

0.40

0.40

PMD系数

光缆段数M

20

20

20

概率Q，％

0.01

0.01

0.01

PMD系数链路设计最大值PMDQ，ps/√km

0.5

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

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.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Ⅰ（链路属性

和系统设计信息），删除了原附录Ⅱ（关于PMD的统计信息），将附录Ⅱ改为：

参考文献（IEC61282-3（2002）,GuidelinesfortheCalculationofPMDinFibreOpticSystems.（Aworkinprogress.）。

）

（2）录Ⅰ（链路属性和系统设计信息）主要内容介绍如下：

附录

Ⅰ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Ⅰ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

（TableI.2/G.655Linkattenuationvalues）

衰减系数

波长区域

典型链路值

1530nm-1565nm

0.275dB/km

1565nm-1625nm

0.35dB/km

表8差分群时延（TableI.2/G.655Differentialgroupdelay）

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

Upto2.5Gbit/s

0.5

400

25.0

10Gbit/s

40

19.0注1

10Gbit/s

2

7.5

40Gbit/s

0.2

3000

19.0

10Gbit/s

80

7.0

40Gbit/s

0.10

>4000

12.0

10Gbit/s

400

5.0

40Gbit/s

注1：

该值也应用于10Gbit/sEthernet

　　注：

表8中光缆段长除了对于0.10ps/√km/>4000km链路是25km外（概率为6.5×10-8）,其他都是10km。

表9对λmin=1530nm和λmax=1565nm色散值的例子

例子ID

Dmin

（ps/nm∙Σkm）

Dmax

（ps/nm∙Σkm）

Sign

典型色散系数

@1550（ps/nm∙Σkm）

典型色散斜率

@1550（ps/nm2∙Σkm）

A

1.3

5.8

+

3.7

0.070

B

2.0

6.0

+

4.2

0.085

C

2.6

6.0

+

4.4

0.045

D

5.0

10.0

+

8.0

0.058

E

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。