色散測試在光纖鑒定中的關(guān)鍵作用

  無(wú)論是連接社區還是橫跨大陸，速度和準確性都是承載關(guān)鍵任務(wù)通信的光纖網(wǎng)絡(luò )的兩大關(guān)鍵要求。用戶(hù)需要更快的 FTTH 鏈路和 5G 移動(dòng)連接，以實(shí)現遠程醫療、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、視頻會(huì )議和其他帶寬密集型應用。隨著(zhù)數據中心的大量涌現以及人工智能和機器學(xué)習的快速發(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 ITU-T G.650.3 標準，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(cháng)距離上的擴展，但根據 ITU-T G.650.3 標準，對于數據傳輸速率超過(guò) 10 Gbps 的光纖來(lái)說(shuō)，色散就成了問(wèn)題。CD會(huì )嚴重影響信號質(zhì)量，尤其是在高速通信系統中，而測試是應對這一挑戰的關(guān)鍵。

  什么是CD？

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

  材料色散是所有光纖類(lèi)型的固有因素，會(huì )導致不同波長(cháng)以不同的速度傳播，最終導致波長(cháng)以不同的時(shí)間到達遠端收發(fā)器。

  波導色散產(chǎn)生于光纖的波導結構，光信號在光纖的纖芯和包層中傳播，而這兩種光纖的折射率不同。這導致模場(chǎng)直徑變化，并導致每個(gè)波長(cháng)的信號速度變化。

  保持一定程度的 CD 對于避免其他非線(xiàn)性效應的發(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，以避免對信號的完整性和服務(wù)質(zhì)量造成負面影響。

  光纖類(lèi)型對色散有什么影響？

  如前所述，CD是任何光纖固有的自然特性，但光纖類(lèi)型在管理 CD 方面起著(zhù)至關(guān)重要的作用。網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商可以選擇 “自然 ”色散光纖，或色散曲線(xiàn)經(jīng)過(guò)偏移的光纖，以減少特定波長(cháng)范圍內的CD影響。

  當今網(wǎng)絡(luò )中最常用的光纖是具有自然色散的標準 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，但針對長(cháng)距離進(jìn)行了優(yōu)化，價(jià)格也更高。

  歸根結底，運營(yíng)商必須了解其網(wǎng)絡(luò )中的光纖類(lèi)型。如果大部分光纖是標準的 G.652，但有些是其他類(lèi)型的光纖，那么如果無(wú)法看到所有鏈路中的CD，服務(wù)質(zhì)量就會(huì )受到影響。

  如何應對 CD 的挑戰？

  在已知光纖類(lèi)型并可相應調整收發(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(lèi)型普遍存在的異構網(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(lèi)型上使用隨機收發(fā)器可能會(huì )導致錯誤和服務(wù)中斷。例如，在色散位移光纖上部署長(cháng)距離相干收發(fā)器和放大器時(shí)，可能會(huì )產(chǎn)生非線(xiàn)性效應。

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

  FTBx-570 支持高達 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)間和運營(yíng)成本。

  展望未來(lái)

  色度色散仍然是確保高速通信系統可靠性和效率所必須應對的挑戰。光纖特性和測試是解決色散復雜性的關(guān)鍵，可為技術(shù)人員和工程師提供設計、部署和維護承載全球關(guān)鍵任務(wù)通信的基礎設施所需的洞察力。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的不斷發(fā)展和擴展，EXFO 將繼續創(chuàng )新并向市場(chǎng)推出解決方案，以領(lǐng)先一步支持先進(jìn)技術(shù)的采用。