科普一下Y8T258 G.654E光纤的几个特性

G.654E聊起这个光纤，经常提到的几个特性如下

超低损耗

超大带宽

截止波长位移

降低光纤损耗，这个容易理解，2020合集第182-190页写的就是1966年开始通过化学提纯的方法来滤除硅酸盐玻璃中的杂质，降低杂质产生的光吸收，降低损耗，用于光纤低损耗通信。

再低一些的损耗，就要考虑波长、粗糙度、红外吸收、瑞利散射、芯层杂质...等因素，目前的光纤损耗可以接近理论极限

Y7T361 光纤损耗

产业的选择在于性价比的权衡，比如纯硅芯光纤损耗更低，但价格高一些，普通的掺锗光纤损耗略大一些，好在价格便宜，就有了不同场景下基于性价比权衡采购不同的光纤类型。

超大带宽是个什么意思？

核心网、骨干网等采用DWDM的波分复用方式来提高光纤的传输容量，也就是一根光纤能复用多少个波长？ 每个波长又能传输多少个比特（干线相干光模块的单波长速率说的100G、400G、600G、800G、1.2T...，就是指每秒多少个bit的意思。）

放很多个波长能实现超大带宽，但这个受限于极限功率，光进入光纤，这是携带有信号的光，噪声则有各种来源，噪声的总和可以计算。

提高入射光功率，就等于提升信噪比，因为信号提高而噪声没变。

下图就是理想情况，也是经常看到的那个“香农极限”，是吧

但，光纤的纤芯毕竟是一个玻璃，当入纤功率太大，会引起非线性效应，之前写过的四波混频、自相位调制、交叉相位调制、自聚焦等等....，这些都写在合集中。

由于非线性效应的存在，入纤功率太大，则会出现光信噪比的劣势，且功率越大，信噪比的劣化越明显。

入纤光功率与信噪比的关系，就出现了随着入纤功率的增大，信噪比有一个逐步增大后逐步降低的过程。

对光纤来说，其最佳信噪比就出现了一个上限。在光模块而言，不突破光纤上限信噪比的前提下，通过编码、概率功率分配等等措施，尽量提升自己的信道容量。

反过来，光纤自己也能为提高传输容量做出自己的一份贡献，解决措施就是扩大有效面积。

传统的G.652光纤，有效面积80平方微米，那扩大有效面积，也就是G.654光纤把有效面积扩大到110平方微米，后来又扩大到130平方微米

通过扩大有效面积，降低纤芯的功率密度，在不降低光信噪比的前提下，可提高入纤光功率，从而实现“增大带宽”的信息传输目的。

Y7T195 《光的力量8》截止波长位移

扩大了有效面积，带来另一个隐患，对于小波长的光，很容易出现多模。合集2020第173页。

对光纤来说，大于某个波长，纤芯传输的波导才能保证是“单模”传输。

G.652光纤，有效面积小，80平方微米，它可以保证1260nm波长以上的频率在光纤中的传输只有基模，小于这个波长，有多少个光学模式就管不了了。

而G.654光纤，为了增大带宽特意加大有效面积，那么在1260nm，它都没办法保证是单模，为了迁就大带宽的更高优先级的应用需求，所以就对应用波长做出妥协，只允许1530nm以上波长的光进行传输，小于1530nm的波长，本光纤不保证单模，就别用了。

截止波长位移与增大带宽是一回事，增大信息传输容量是目的，截止波长位移是做出的妥协与牺牲。

审核编辑：刘清