U3LA光纤：5G时代长途干线的新宠

光纤自1970年问世以来，迄今已有近50年历史，且产品种类和相关技术还在不断完善和革新之中。中国的光纤技术起步稍晚，第一根实用多模光纤是1977年由中国光纤之父赵梓森院士自主研发拉制，并在次年实现多模光纤通信的实用化。上世纪80年代是单模G.652光纤的辉煌时代，伟大的“八纵八横”通信线路便在这一期间建设；90年代初，网络大提速，通信系统由PDH向SDH过渡，色散问题成为光纤改善的重要指标；到了2005年，波分复用技术推动了光纤水峰的改善。时至今日，ICT逐步融合发展、5G商用蓄势待发，频分、波分已被更先进的交叉复用/空分复用取代，信息网络朝更大容量、更高速率、更长中继与传输距离方向演进。 [好文分享：www.11jj.com]

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如今的光纤应用越来越广泛，衍生出针对具体场景的传能光纤、掺铒光纤、掺镱光纤、光子晶体光纤、耐高温光纤等品类，但主流的大宗产品还是通信网络用单模光纤，特别是在400G 甚至更高级别的通信系统中，信噪比恶化和光纤的非线性效应成为制约通信距离的主要因素，传统的G.652光纤无法满足长距离传输系统的需求，新型超低损耗大有效面积光纤U3LA就成为新时代超高速骨干传送网的主要选择。

U3LA指具有超低衰减、超大有效面积的光纤，满足ITU-T 中的G.654.E光纤标准。这类光纤在超100G系统中应用占有很大优势，超低衰减确保光纤较远的传输距离，超大有效面积确保光纤在较高的入纤功率下减小传输系统的非线性效应。此外，光纤的机械特性还必须满足成缆、施工等工程应用的需要。

1） 有效面积大

对于超100G而言，长途传输系统用掺铒光纤放大器（EDFA）代替中继器，这样，由于光纤非线性造成的信号变形成了主要问题。光纤介质的非线性效应来自光纤的非线性极化效应，当入纤光功率超过一定数值后，由于G.652光纤有效截面积很小(50~80μm2 )，使得纤芯中的光功率密度过高，从而诱导了光纤材料的非线性极化，明显影响了信号光的相位、脉冲形状和功率演化。光纤的非线性效应与信号的光功率密度成正比，因此可以通过适度增加光纤的有效面积来减小非线性。烽火超低损大有效面积光纤，在保证超低衰减性能的同时，有效面积可达到130μm2。

2）衰减低

随着光纤技术不断发展，光纤的衰减值从1970年的20dB/km降至现在的0.2dB/km以下，但是通信系统速率不断提升，使得光纤在衰减上有进一步降低的需求，2015年国内厂家研制出的低损耗单模光纤衰减能控制在0.185dB/km以内；由于国外技术封锁，国内厂家在超低损耗光纤ULL技术方面比国外厂家起步略晚，但近两年追赶较快，已研制出衰减在0.170dB/km以内的超低损耗单模光纤。在ULL技术基础上，烽火于2017年利用国际首创的VAD+PCVD+OVD三步法开发出超低损耗大有效面积光纤U3LA，其光纤衰减小于0.170 dB/km，典型值0.165dB/km。

3） 超强抗弯

G.654.E标准规定光纤必需达到G.652.D的弯曲特性，在此基础上，以烽火U3LA为典型的光纤还兼具超强抗弯性能，裸纤能达到接入网用G.657.A2的抗弯水平。这种特性能确保光纤适应各种结构程式的光缆制造工艺，目前成缆后平均衰减也能保证在0.166dB/km以下，最大衰减为0.176dB/km@1550nm 。