1). Einführung
Die optische G.652-Faser ist der älteste verwendete Singlemode-Fasertyp und außerdem die am weitesten verbreitete optische Faser in Kommunikationsnetzwerken. Ob es sich um ein Fernnetz, ein lokales Netzwerk oder ein Zugangsnetz handelt, die Glasfaser G.652 ist der absolute Protagonist und ihre Gesamtnutzung macht mehr als 95 % aus.
G.652-Lichtwellenleiter sind in die vier Unterkategorien a, b, c und d unterteilt. Was ist also der Unterschied zwischen den einzelnen Unterkategorien? Dies beginnt mit den Dämpfungseigenschaften der optischen Faser und dem PMD-Koeffizienten (Polarisationsmodendispersion) der optischen Faser.
2). Dämpfungseigenschaften optischer Fasern
Der Dämpfungskoeffizient herkömmlicher Singlemode-Fasern variiert mit der Wellenlänge, wie in der Abbildung unten dargestellt. Aufgrund des Einflusses von Hydroxidionen im Fasermaterial ist die Dämpfung der Faser bei der Wellenlänge von 1383 nm relativ groß, und in der Abbildung wird ein Wellenpeak angezeigt, der üblicherweise als „Wasserpeak“ bezeichnet wird. Daher meiden Kommunikationssysteme im Allgemeinen den Wellenlängenbereich von 1383 nm.
Herkömmliche Singlemode-Lichtwellenleiter weisen im Wellenlängenbereich von 1260 nm bis 1675 nm (mit Ausnahme des 1380-nm-Bereichs) gute Dämpfungseigenschaften auf. Daher unterteilt ITU-T Singlemode-Glasfaserkommunikationssysteme in O, E, S, C, L und U. Optisches Band, der Wellenlängenbereich jedes Bandes ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
In den oben genannten Bändern außer dem E-Band können mehrere andere Bänder für die Kommunikation verwendet werden. Das ist überhaupt nichts, aber es gibt immer noch eine Firma namens Lucent, die es nicht mehr ertragen kann. Sie erfanden 1998 eine Art Glasfaser. Die Dämpfungskurve dieser Glasfaser im E-Band ist flach, wie in der Abbildung unten dargestellt. Diese Art von Faser kann für die Kommunikation in den Lichtbändern O, E, S, C, L, U verwendet werden, daher wird diese Art von Faser auch Vollwellenfaser oder Low-Water-Peak-Faser genannt.
3). PMD-Koeffizient einer optischen Faser
Die optische Faser wird wie beim Ramen durch den Ziehturm herausgezogen. Der Querschnitt der optischen Faser ist kein vollständig regelmäßiger Kreis, was dazu führt, dass das optische Signal bei der Übertragung des optischen Signals in der Singlemode-Glasfaser übertragen wird werden die beiden im Grundmode enthaltenen, zueinander senkrechten Polarisationsmoden getrennt. Sie breiten sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus, so dass beim Erreichen des anderen Endes der Faser ein Zeitunterschied entsteht, der als Polarisationsmodendispersion oder kurz PMD bezeichnet wird, wie in der Abbildung unten dargestellt. Der Zeitunterschied auf der Länge der Fasereinheit wird als PMD-Koeffizient bezeichnet.
Wenn die Kommunikationsrate niedrig ist, reicht PMD nicht aus, um die Systemübertragung zu beeinflussen. Mit zunehmender Übertragungsrate wird PMD zu einem wichtigen Faktor, der die Übertragungsentfernung beeinflusst. Die Beziehung zwischen PMD-Koeffizient, Übertragungsrate und Übertragungsentfernung ist in der folgenden Tabelle dargestellt.
Offensichtlich ist es umso besser, je kleiner der PMD-Koeffizient der optischen Faser ist. Es wird empfohlen, dass der PMD-Koeffizient in der aktuellen nationalen Norm {{0}},2 ps/√km nicht überschreitet, und der PMD-Koeffizient tatsächlicher Glasfaserprodukte überschreitet im Allgemeinen 0,1 ps/√km nicht.
4). Klassifizierung von G.652-Lichtwellenleitern
Die Unterkategorien von G.652 unterscheiden sich hauptsächlich in den beiden Dimensionen Faserdämpfungseigenschaften und PMD-Parameter, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.
5). Anwendung von G.652-Glasfaser
Der Fasertyp mit einem größeren PMD-Koeffizienten zeigt, dass er die immer höheren Übertragungsanforderungen nicht erfüllen kann. Daher werden G.652A und G.652C mit der Verbesserung des Faserherstellungsprozesses nach und nach vom Markt verdrängt.
Der aktuelle Markt besteht sowohl nach G.652B- als auch nach G.652D-Glasfasern. Da die Preise für G.652D- und G.652B-Glasfasern nahezu gleich sind, ist die Verkaufsquote von G.652B-Glasfasern sehr niedrig (weniger als 5 % des Gesamtumsatzes von G.652-Glasfasern).
Obwohl es sich bei der Glasfaser G.652D um eine Vollwellen-Glasfaser handelt, besteht offenbar kein großer Bedarf, so viele Wellenbänder für die optische Kommunikation zu nutzen. Beispielsweise verwendet das aktuelle DWDM hauptsächlich 80 Wellen im C-Band, während die S- und L-Bänder seit vielen Jahren nicht mehr verwendet werden. Darüber hinaus ist aufgrund der Begrenzung des nichtlinearen Effekts optischer Fasern die Anzahl der Kanäle, die im WDM-System übertragen werden können, begrenzt. Angesichts der Anwendung von DWDM ist eine Allwellen-Glasfaser völlig unnötig.
Um mit der Verwendung von Vollwellen-Lichtwellenleitern zusammenzuarbeiten, veröffentlichte ITU-T im Jahr 2002 den CWDM-Standard, der das gesamte Band von Singlemode-Lichtwellenleitern in 18 Wellenlängen unterteilt und das Kanalintervall jeder Wellenlänge 20 nm beträgt. wie in der Abbildung unten gezeigt.
Da CWDM jedoch im Vergleich zu DWDM keine Überlegenheit aufweist, hat das E-Band fast 20 Jahre nach der Veröffentlichung der G.652D-Glasfaser- und CWDM-Standards kaum praktische Anwendung. Bis vor zwei Jahren kamen die Vorteile der G.652D-Glasfaser mit der weit verbreiteten Verwendung der passiven Wellenlängenteilung mithilfe der CWDM-Technologie im C-RAN-Träger (Centralized Radio Access Network) voll zum Tragen
