El desarrollo de nuevas fibras ópticas es un proceso que lleva tiempo y consta de tres etapas principales. Primero, se inicia la investigación teórica y se busca el consenso entre la comunidad académica e industrial. En segundo lugar, se establece la capacidad de producción industrial y se realizan pruebas en laboratorio y condiciones de red en funcionamiento. Por último, se estandariza el producto y se lanza a gran escala en la industria.
Un ejemplo concreto es la fibra G.654. En 2010, se comenzó la investigación sobre fibras ópticas de ultra baja atenuación y alta área efectiva.
Para 2014, se habían completado las muestras de prototipo y las pruebas de transmisión de laboratorio.
En 2016, se realizó la primera prueba en tierra de cables ópticos G.654.
En 2017, la UIT-T publicó el estándar G.654.E. para cable terrestre
Los criterios de pérdida por macroflexión de las fibras ópticas terrestres G.654 son sustancialmente más estrictos que los del uso submarino (la pérdida por macroflexión es consistente con G.652D ), y el área efectiva y los indicadores de atenuación son más amplios que los del uso submarino.
Las principales diferencias de cada subclase de fibra G.654 se indican en la siguiente tabla.
En los años 2018 y 2019, los operadores de telecomunicaciones y las redes eléctricas llevaron a cabo validaciones bajo condiciones de red en funcionamiento.
En 2022, la fibra G.654.E se implementó a gran escala en la red, con millones de núcleos por kilómetro.
Este ciclo de desarrollo ilustra la paciencia y dedicación requerida para llevar una nueva fibra óptica al mercado. Dado que el proceso es largo, es esencial anticipar la dirección en la que evolucionará la red óptica en las próximas dos décadas y las nuevas aplicaciones que surgirán.
ANTECEDENTES
G654: fibra óptica de pérdida ultrabaja , utilizado principalmente para cable óptico transoceánico.
El núcleo común es SiO2 puro, mientras que los ordinarios deben doparse con germanio.
La pérdida cercana a 1550nm es mínimo, solo 0.185dB / km, la dispersión es relativamente grande, un ataque 17 ～ 20 ps / (nm · km), pero la dispersión es cero en la región de 1300nm.
La fibra G.654 es una fibra monomodo con longitud de onda de corte desplazada, también conocida como fibra de 1550 nm con el mejor rendimiento.
EC y GB/T clasifican la fibra G.654 como fibra de tipo B1.2. Se utiliza principalmente para sistemas de comunicación por cable óptico submarino sin retransmisión con distancias de transmisión muy largas y en los que no se pueden insertar dispositivos activos y tienen requisitos de atenuación particularmente altos.
Las fibras ópticas G.654E tienen dos áreas efectivas diferentes: 110 um2 (A110) y 130 um2 (A130).
Las fibras A110 y A130 se utilizaron en las líneas troncales de China de 2015 a 2018. Después de 2018, solo se utilizó fibra A130 para construir líneas troncales.
La fibra G.654E (A130) tiene un área efectiva un 47 por ciento mayor que la fibra G.652D (A80). Bajo la condición de que el efecto no lineal permanezca sin cambios, la potencia óptica de entrada óptima se puede aumentar en aproximadamente 1,7 dB.
La fibra G.654E tiene una atenuación típica de aproximad. 0,02 dB/km menos que la fibra G.652D .
La atenuación de la fibra G.654E es aproximadamente 1,6 dB menor que la de la fibra G.652D en una sección de amplificador óptico de 80 km.
Debido a que la ubicación de la estación amplificadora óptica en el sistema de transmisión troncal terrestre se define con frecuencia, aumentar la potencia óptica que ingresa a la fibra y disminuir la atenuación de la fibra óptica no puede reducir en gran medida el número de estaciones amplificadoras ópticas. El OSNR de la fibra G.654E se puede mejorar en aproximadamente 3 dB en comparación con la fibra G.652 , suponiendo que la configuración de la estación del amplificador óptico se mantenga esencialmente sin cambios.
Desventajas de la fibra G.654E
La fibra G.654E tiene una longitud de onda de corte de 1530 nm, lo que limita su uso en longitudes de onda inferiores a 1530 nm. Por el momento, los sistemas de transmisión en la red del área metropolitana con un solo módulo óptico que supera los 100G, como los sistemas de capa central y capa de agregación de backhaul 5G, suelen funcionar alrededor de la longitud de onda de 1310 nm (banda O). Como resultado, la fibra G.654E no es adecuada para su uso en una red de área metropolitana o red de acceso.
El tamaño del mercado de la fibra óptica G.654E es significativamente menor que el de la fibra óptica G.652D , lo que contribuye a su alto precio.
La fibra desnuda G.654E cuesta actualmente casi diez veces más que la fibra G.552D.
Escenarios de aplicación de la fibra G.654E
Los cables ópticos que emplean fibras ópticas G.654E tienen aproximadamente 15.000 kilómetros de longitud entre los cables ópticos creados por varios operadores en las líneas troncales interprovinciales e intraprovinciales. Esto es suficiente para justificar el uso de fibra óptica G.654E en líneas troncales interprovinciales.
Las líneas troncales intraprovinciales a menudo tienen una tasa de portadora única más baja, un número menor de secciones de amplificador óptico en la porción múltiplex y requisitos de tolerancia OSNR más bajos que las líneas troncales interprovinciales.
Como resultado, la demanda de fibra .654E no es alta. Se sugiere utilizar fibra de baja pérdida G.652D (el precio unitario de la fibra desnuda es aproximadamente de 1,5 a 2,0 veces mayor que el del G.652D normal).
G.654E, no es apropiado para su uso en la transmisión del área metropolitana y acceso, porque utilizan SFP + a 1310 nm.
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