在当今的光通信领域,光谱检测石英光纤作为下一代新型光纤,展现出了巨大的发展潜力,它涵盖多芯光纤、少模光纤以及多芯少模光纤这三大类型。其中,多芯光纤的技术成熟度相对较高,当采用多芯光纤制成光缆后,不仅能够实现纤芯容量数倍的增加,还具备光缆外径细且重量轻的优势,因此备受业界瞩目。那么,多芯光纤究竟是否具备商业应用的条件呢?2023年,相关研究团队针对多芯光纤展开了一系列应用测试,以下将详细分享这些测试结果,为行业内人士提供学习与参考。

多芯光纤的核心技术在于其独特的结构设计,通过在同一根光纤中集成多个纤芯,实现了空间维度上的信号复用传输。这种技术突破了传统单芯光纤在容量上的限制,为满足日益增长的高速大容量通信需求提供了新的解决方案。在当今信息爆炸的时代,数据流量呈指数级增长,传统光纤传输方式面临着巨大的压力,多芯光纤的出现无疑为光通信行业带来了新的希望。
本次测试涵盖了多个方面,旨在全面评估多芯光纤的性能。在敷设方式上,采用了架空、管道和直埋三种常见方式,共敷设了96芯光缆,总长度达到17.63km,设置了8个熔接点。同时,针对不同芯数的光纤,分别记录了64个4芯熔接损耗值和64个7芯熔接损耗值。此外,还对多芯光纤链路进行了测试,将多芯光纤分别复接至70.52km,共计35个熔接损耗值,并配备了2个扇入扇出器件。在串扰测试方面,同样是复接至70.52km,对芯间串扰进行了检测。最后,在传输系统测试中,将多芯光纤分别复接至70.52km和141.04km,测试在多芯光纤上承载单系统400G系统和双系统400G与100G系统的光信噪比和误码率。

从熔接测试结果来看,单根4芯光纤的熔接效果优于单根7芯光纤,但与单根单芯光纤相比,其熔接损耗值明显较大。具体数据显示,4芯光纤熔接损耗最大值和7芯光纤熔接损耗最大值均小于GB 51158 2015《通信线路工程设计规范》中规定的光纤带光纤熔接最大值0.38dB。这一结果表明,虽然多芯光纤的熔接损耗相对较大,但仍在规范允许的范围内。
在光通信系统中,光纤的熔接质量直接影响着信号的传输性能。熔接损耗的产生主要是由于光纤端面的不平整、纤芯的对准偏差以及光纤材料的差异等因素导致的。对于多芯光纤而言,由于其纤芯数量较多,在熔接过程中需要更加精确的对准和操作,以降低熔接损耗。景颐光电作为专业的光纤研发与生产企业,一直致力于提高光纤的熔接性能,通过不断优化光纤的制造工艺和熔接技术,为客户提供高质量的光纤产品。
多芯光纤链路测试结果显示,单根4芯光纤中的每芯全程链路衰减偏差小于单根7芯。这主要是因为单根4芯光纤的熔接损耗值小于单根7芯,从而使得其在链路传输过程中的信号衰减相对较小。同时,扇入扇出平均插入损耗测试结果表明,1分4扇入扇出设备插入损耗比1分7扇入扇出设备插入损耗小,接近光纤活动连接器最大插入损耗(0.35dB)。
值得关注的是,最新的技术发展表明,弱耦合单根4芯或7芯的扇入扇出设备的最大插入损耗已低于0.2dB,强耦合单根4芯的扇入扇出设备的最大插入损耗已低于0.5dB,均比本次测试结果有了显著的提升。这一技术突破为多芯光纤的进一步应用提供了更有力的支持。景颐光电在扇入扇出设备的研发方面也取得了重要进展,其研发的新型扇入扇出设备具有低插入损耗、高可靠性等优点,能够有效提高多芯光纤链路的传输性能。

串扰是衡量多芯光纤性能的另一个重要指标,它反映了不同纤芯之间信号的相互干扰程度。本次串扰测试结果显示,单根4芯和7芯光纤的信号串扰指标均大于40dB,符合YD/T 3391 2018《光波分复用(WDM)系统总体技术要求》中规定的合分波器的非通路隔离度大于25dB的要求。
在多芯光纤中,串扰的产生主要是由于纤芯之间的距离较近,光信号在传输过程中会发生耦合和泄漏,从而导致相邻纤芯之间的信号相互干扰。为了降低串扰,景颐光电采用了先进的光纤设计和制造技术,通过优化纤芯的布局和结构,增加纤芯之间的隔离度,有效抑制了串扰的产生。
传输系统测试是评估多芯光纤在实际应用中性能的关键环节。本次测试结果表明,在多芯光纤上承载短距离400G系统(16 QAM)和100G系统(QPSK)时,光信噪比和误码率指标均符合行业标准要求,能够在工程中应用。其中,4芯光纤上承载OTN系统中的光信噪比指标优于7芯光纤。
光信噪比和误码率是衡量光传输系统性能的两个重要参数,它们直接影响着数据传输的准确性和可靠性。在多芯光纤传输系统中,光信号在传输过程中会受到各种因素的影响,如光纤损耗、色散、串扰等,从而导致光信噪比下降和误码率增加。通过优化多芯光纤的结构和参数,以及采用先进的信号处理技术,景颐光电能够有效提高多芯光纤传输系统的性能,确保数据的准确传输。

通过以上测试结果分析可以看出,多芯光纤具有以下技术优势:首先,它能够实现大容量的信号传输,满足了当今高速通信的需求;其次,多芯光纤的外径细且重量轻,便于敷设和安装,降低了工程成本;此外,多芯光纤在熔接、链路传输、串扰和传输系统等方面的性能均符合行业标准要求,具有良好的可靠性和稳定性。
基于多芯光纤的这些技术优势,其在光通信领域具有广阔的应用前景。例如,在城域网、数据中心互联、长途干线等领域,多芯光纤都能够发挥重要作用。随着技术的不断进步和成本的不断降低,多芯光纤有望成为未来光通信领域的主流技术之一。
多芯光纤作为下一代新型光纤,在技术上具有明显的优势,并且在本次应用测试中表现出了良好的性能。然而,多芯光纤的接续损耗相对较大,这是影响其商用的关键指标之一。在未来的研究和应用中,需要进一步优化多芯光纤的制造工艺和接续技术,降低接续损耗,提高其商用价值。同时,还需要加强对多芯光纤在不同应用场景下的性能研究,为其广泛应用提供更加有力的技术支持。
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