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中国光纤光缆产业三十而立
2008年12月1日 11:16    通信世界周刊    评论()    
作 者:江苏亨通 吴重阳

    改革开放30年,中国通信业从无到有,从少到多,构成了全方位、多层次、多方式的网络体系。全国电话交换机在1978年只有406万门,第一个模拟移动电话系统于1987年开通,1994年我国加入国际互联网;到了2007年,我国已建成世界上最大的固定通信网(3.65亿户)、最大的移动通信网(5.47亿户)、第二大互联网(网民总数2.1亿人)。三大网络扩展速度如此惊人,关键是我国在过去30年中建成了世界上最大的光缆传输网。到2007年底,我国基础运营商建成光缆总长度达573.7万公里,所用光纤约1.26亿公里,加上广电、电力、石油及其它专用线路,全国光缆总长度约718.7万公里,用光纤约1.55亿公里。能建成如此庞大的光缆网,主要源于我国光纤光缆业30年来的巨大进步。

    双重因素推动光纤发展

    光纤通信商用化以来,由于市场需求和技术进步的推动,光纤品种、特性及应用经历了下述三个重要发展阶段,制造技术也相应变化发展。

    多模光纤(第一、第二窗口)研发和应用

    1972年~1981年是多模光纤的研发和应用期。前期第一个使用的波长是850nm,称为第一窗口。起先开发使用阶跃型多模光纤,接着开发了A1a类梯度多模光纤(50/125),以后又开发使用A1b类梯度多模光纤(62.5/125)。后两种光纤与850nm附近波长LED(发光二极管)相配合,形成光通信系统。20世纪70年代末80年代初,第二窗口(1300nm)也开发成功。

    G.652及G.653、G.654单模光纤(第二、三窗口)应用

    1982年~1992年是G.652及G.653、G.654单模光纤研发并大规模应用期。1973年~1977年,世界各大光纤制造商开发了各种先进的预制棒生产工艺。康宁开发出OVD技术,日本的NTT、住友、古河、藤仓等联合开发出VAD技术,朗讯改善了MCVD技术,荷兰菲力浦开发了PCVD技术。1982年美国、日本、德国等开始大量建设G.652单模光纤长途工程。这时康宁的OVD进一步提高了沉积速率,VAD、MCVD、PCVD都采取外加套管以增大预制棒,以后各家都照着两步法的混合工艺来加大预制棒。各大光纤制造商制造技术的重大进步,为常规单模光纤的广泛应用创造了更好的条件。1984年一些国家开始采用第三窗口(1550nm)。1984年CCITT发布G.651和G.652标准。

    1985年,日本、美国研发出G.653色散位移光纤。1988年CCITT发布G.653标准,此光纤大量用于日本的通信干线。90年代初,掺铒光纤放大器(EDFA)开始商用,促使密集波分复用(DWDM)提上议事日程。但G.653光纤在1550nm波长处的零色散造成DWDM系统波道间的非线性干扰十分严重,因而没在世界上推广。

    光纤通信窗口全打开,光纤特性趋完善

    1993年~2006年,光纤通信窗口扩展到四、五窗口及S波段,光纤通信窗口全面打开,几种新品种光纤开发问世,光纤特性更趋完善。

    非零色散位移单模光纤(第三、第四窗口)出现。为抑制DWDM系统中的四波混频(FWM)和交叉相位调制(XPM),减小光通道间的非线性干扰,非零色散位移光纤在1993年问世。这些光纤一开始工作在第三窗口,即C波段(1530~1565nm),1995年后扩展到第四窗口,即L波段(1565~1625nm)。1996年,ITU-T制定了G.655标准;1998后在全世界得到广泛应用。以后光纤特性逐渐提高,标准也在不断趋向完善。

    低水峰单模光纤G.652C(第五窗口)问世。1998年,朗讯推出了全波光纤,即低水峰光纤,打开了光纤的第五窗口,即E波段(1360~1460nm)。1999年,中国开始采用全波光纤做光缆,亨通所生产光缆用于九江电信。2000年,ITU-T制定了G.652C标准。2001年,康宁做出了低水峰光纤。2002年,G.652C光纤在全世界推广开来。从此单模光纤扩展至1260~1625nm的波长范围,具有优异的衰减性能。2002年5月,ITU-T将单模光纤通信系统光波段划分为O、E、S、C、L、U波段。多模光纤850nm称为第一窗口,单模光纤O带为第二窗口,C带称第三窗口,L带为第四窗口,E带为第五窗口。

    G.656光纤面世,非零色散位移单模光纤扩展到S波段。住友、藤仓、阿尔卡特等公司努力把非零色散位移光纤的波段扩展到S波段。2004年ITU-T发布了G.656标准,在S、C、L波段都可做DWDM。

    G.657光纤标准制定。2006年末,ITU-T又制定了新标准G.657光纤,它是一种接入网用弯曲不敏感单模光纤。G.657A类光纤最小弯曲半径可为15mm,G.657B类光纤最小弯曲半径可为7.5mm。这表明光纤通信界不仅关注长途干线网、城域网,对接入网也高度重视。

    万兆以太网用激光器优化多模光纤A1a.2。传统上,多模光纤用LED光源,单模光纤用LD做光源。近年来数据通信飞速发展,传统多模光纤传输速率只有10~100Mbit/s,不能满足更高的传输速率需求。2004年11月IEC发布了A1类多模光纤特性IEC60793-2-10标准,把A1类渐变型多模光纤细分为A1a.1、A1a.2、A1b、A1d,其中A1a.2类光纤是激光器优化多模光纤。

    中国光纤光缆的发展历程

    改革开放30年来,我国光纤光缆事业的发展主要经历了启动、实用化和产业化、干线大建设与产业跟进、成为世界级制造大国共四个阶段。

    启动阶段(1978年~1982年)

    1978年全国科学大会召开,把光纤通信列为优先发展的几大新技术之一。是年,邮电部、电子部、上海市相关单位先后成立光纤通信会战领导小组。邮电部会战单位主要是武汉邮电院、邮电部五所、邮电部侯马电缆厂;电子部主要会战单位是08所、23所、34所、44所、46所;上海市主要会战单位是上海硅酸盐所、上海冶金所、上海电缆所、上海邮电519厂、上海石英玻璃厂、上海新沪玻璃厂。

[1]  [2]  编 辑:徐亮
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