色散測試在光纖鑒定中的關(guān)鍵作用

  無論是連接社區(qū)還是橫跨大陸，速度和準(zhǔn)確性都是承載關(guān)鍵任務(wù)通信的光纖網(wǎng)絡(luò)的兩大關(guān)鍵要求。用戶需要更快的 FTTH 鏈路和 5G 移動(dòng)連接，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛汽車、視頻會(huì)議和其他帶寬密集型應(yīng)用。隨著數(shù)據(jù)中心的大量涌現(xiàn)以及人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的快速發(fā)展，再加上更快的網(wǎng)絡(luò)速度和 800G 及以上的支持，全光纖特性變得至關(guān)重要。

  根據(jù) ITU-T G.650.3 標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行光時(shí)域反射儀 (OTDR)、光損耗測試裝置 (OLTS)、色度色散 (CD) 和偏振模色散 (PMD) 測試，以執(zhí)行全面光纖鑒定并確保高網(wǎng)絡(luò)性能。因此，管理 CD值 是確保傳輸完整性和效率的關(guān)鍵。

  雖然CD是所有光纖的自然特性，即寬頻譜脈沖在長距離上的擴(kuò)展，但根據(jù) ITU-T G.650.3 標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸速率超過 10 Gbps 的光纖來說，色散就成了問題。CD會(huì)嚴(yán)重影響信號(hào)質(zhì)量，尤其是在高速通信系統(tǒng)中，而測試是應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。

  什么是CD？

  當(dāng)不同波長的光脈沖在光纖中傳播時(shí)，光的色散會(huì)導(dǎo)致脈沖重疊、失真，最終導(dǎo)致傳輸信號(hào)的質(zhì)量下降。色散有兩種形式：材料色散和波導(dǎo)色散。

  材料色散是所有光纖類型的固有因素，會(huì)導(dǎo)致不同波長以不同的速度傳播，最終導(dǎo)致波長以不同的時(shí)間到達(dá)遠(yuǎn)端收發(fā)器。

  波導(dǎo)色散產(chǎn)生于光纖的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，光信號(hào)在光纖的纖芯和包層中傳播，而這兩種光纖的折射率不同。這導(dǎo)致模場直徑變化，并導(dǎo)致每個(gè)波長的信號(hào)速度變化。

  保持一定程度的 CD 對(duì)于避免其他非線性效應(yīng)的發(fā)生非常重要，因此零 CD 并不可取。但必須將 CD 控制在可接受的水平，以避免對(duì)信號(hào)的完整性和服務(wù)質(zhì)量造成負(fù)面影響。

  光纖類型對(duì)色散有什么影響？

  如前所述，CD是任何光纖固有的自然特性，但光纖類型在管理 CD 方面起著至關(guān)重要的作用。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可以選擇 “自然 ”色散光纖，或色散曲線經(jīng)過偏移的光纖，以減少特定波長范圍內(nèi)的CD影響。

  當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)中最常用的光纖是具有自然色散的標(biāo)準(zhǔn) ITU-T G.652 光纖。ITU-T G-653 零色散位移光纖不支持 DWDM 傳輸，G.655 非零色散位移光纖的 CD 更低，但針對(duì)長距離進(jìn)行了優(yōu)化，價(jià)格也更高。

  歸根結(jié)底，運(yùn)營商必須了解其網(wǎng)絡(luò)中的光纖類型。如果大部分光纖是標(biāo)準(zhǔn)的 G.652，但有些是其他類型的光纖，那么如果無法看到所有鏈路中的CD，服務(wù)質(zhì)量就會(huì)受到影響。

  如何應(yīng)對(duì) CD 的挑戰(zhàn)？

  在已知光纖類型并可相應(yīng)調(diào)整收發(fā)器的網(wǎng)絡(luò)中，CD 測試似乎并不那么重要。然而，在混合光纖類型普遍存在的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，全面的光纖鑒定和測試就變得勢在必行。

  在未知光纖類型上使用隨機(jī)收發(fā)器可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤和服務(wù)中斷。例如，在色散位移光纖上部署長距離相干收發(fā)器和放大器時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生非線性效應(yīng)。

  在這種情況下，EXFO 的 FTBx-570 單端色散分析儀可改變游戲規(guī)則。這一創(chuàng)新解決方案是業(yè)內(nèi)唯一可提供快速、單端 CD 和 PMD 測試的設(shè)備，是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商全光纖鑒定程序的一部分。

  FTBx-570 支持高達(dá) 800G 及以上的網(wǎng)絡(luò)速度，可確保城域網(wǎng)、核心網(wǎng)、DCI 和蜂窩/移動(dòng) xhaul 網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)完整性。FTBx-570 的單端測試功能使技術(shù)人員能夠在 30 秒內(nèi)從單個(gè)位置高效地鑒定多個(gè)光鏈路，從而減少部署時(shí)間和運(yùn)營成本。

  展望未來

  色度色散仍然是確保高速通信系統(tǒng)可靠性和效率所必須應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。光纖特性和測試是解決色散復(fù)雜性的關(guān)鍵，可為技術(shù)人員和工程師提供設(shè)計(jì)、部署和維護(hù)承載全球關(guān)鍵任務(wù)通信的基礎(chǔ)設(shè)施所需的洞察力。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和擴(kuò)展，EXFO 將繼續(xù)創(chuàng)新并向市場推出解決方案，以領(lǐng)先一步支持先進(jìn)技術(shù)的采用。