??1966年光纖之父高錕提出光纖通信的概念，1977年世界第一條光纖通信系統(tǒng)在美國(guó)投入商用，1982年我國(guó)首個(gè)光纖通信實(shí)用工程—武漢“八二”工程順利實(shí)施，直到如今，“光纖到戶”讓光通信走入平常百姓家。短短三十四年，光通信讓世界發(fā)生了天翻地覆的變化。在這個(gè)過(guò)程中，光纖光纜是不折不扣的主角。從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化生產(chǎn)，各種理論概念，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)逐漸轉(zhuǎn)化為各種標(biāo)準(zhǔn)，為光纖光纜的規(guī)?；瘧?yīng)用提供了依據(jù)，也為光纖光纜的高質(zhì)量高水平的生產(chǎn)提供了保障。但是，在光纖光纜在發(fā)展過(guò)程中，由于研究機(jī)構(gòu)不同，使用區(qū)域不同，應(yīng)用類(lèi)別不同等等因素，導(dǎo)致了各種標(biāo)準(zhǔn)共存。這些標(biāo)準(zhǔn)各有特點(diǎn)，且相互聯(lián)系。本文就目前中國(guó)光通信行業(yè)內(nèi)現(xiàn)行的光纖光纜的主流標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的歸類(lèi)和解析。在提高自己對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解的同時(shí)，希望也能對(duì)關(guān)注這方面信息的同行們有所幫助。
按照個(gè)人的理解，目前中國(guó)光通信行業(yè)對(duì)于光纖光纜的標(biāo)準(zhǔn)主要分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)兩大部分。其中國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要是國(guó)際電工委員會(huì)頒布的IEC系列標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際電信聯(lián)盟頒布的ITU系列標(biāo)準(zhǔn)；國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)主要是中國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)共同頒布的GB系列標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部頒布的YD/T系列標(biāo)準(zhǔn)。
一根光纖本身就具有獨(dú)立的光信號(hào)傳輸?shù)墓δ?，也是就是說(shuō)，在理想環(huán)境下，只需要一根光纖，加上兩端的終端設(shè)備，就能構(gòu)成一個(gè)光通信系統(tǒng)。所以，光纖的材料和結(jié)構(gòu)決定了它的光學(xué)傳輸性能。但是，由于光纖的機(jī)械物理性能以及環(huán)境性能相對(duì)較差，就需要將光纖通過(guò)多道工序制作成光纜以增強(qiáng)在實(shí)際使用過(guò)程中機(jī)械物理性能及環(huán)境性能，而且在這個(gè)過(guò)程中，要把對(duì)光纖光學(xué)傳輸性能的影響降到最低。
首先來(lái)看光纖部分：如下表所示，常見(jiàn)的光纖國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有IEC 60793系列和ITU G65x系列，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)為GB系列。其中ITU系列標(biāo)準(zhǔn)是同時(shí)包含光纖和光纜標(biāo)準(zhǔn)。
另外，在某些特定的應(yīng)用領(lǐng)域中，也會(huì)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其涉及到的光纖光纜的要求。比較有代表性的比如：ISO 11801 Information technology --- Generic cabling for customer premises，這是一個(gè)由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)發(fā)布的綜合布線標(biāo)準(zhǔn)。
由于各種標(biāo)準(zhǔn)的形成體系不一樣，著重點(diǎn)也不一樣。對(duì)于同一類(lèi)光纖產(chǎn)品，不同的標(biāo)準(zhǔn)有著不一樣的代號(hào)。就如同我們?cè)诟鞣N行業(yè)資訊中，廠家的產(chǎn)品資料里，以及各種招標(biāo)文件里，常常會(huì)見(jiàn)到如G652D，OS2，B1.3等不同的光纖代號(hào)，而實(shí)際上這幾種代號(hào)指的是同一類(lèi)光纖產(chǎn)品。我們可以通過(guò)下表來(lái)對(duì)比一下各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于目前常見(jiàn)光纖的定義：
大家都知道，從傳輸性能方面來(lái)講，單模傳輸系統(tǒng)要比多模傳輸系統(tǒng)好。但在目前的光通信系統(tǒng)中，不僅僅考慮的是性能，系統(tǒng)的成本也要考慮在內(nèi)。從成本方面來(lái)看，單模光纜相對(duì)于多模光纜價(jià)格較低，而對(duì)于光器件：如光源，光接收機(jī)，光連接器等，多模類(lèi)則要比單模類(lèi)便宜許多。因此，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域有不同的側(cè)重點(diǎn)。如在長(zhǎng)途干線系統(tǒng)中，光纖光纜的用量較大，且對(duì)傳輸性能的要求較高，所以多采用單模傳輸系統(tǒng)。而在靠近用戶終端部分，如大樓的綜合布線系統(tǒng)中，往往光器件類(lèi)的用量較大，且多模傳輸系統(tǒng)的傳輸性能也能滿足用戶需求，所以多采用單模傳輸系統(tǒng)。
從標(biāo)準(zhǔn)使用上來(lái)看，長(zhǎng)途干線系統(tǒng)多采用ITU/T G65x 系列標(biāo)準(zhǔn)。綜合布線系統(tǒng)多采用ISO 11801標(biāo)準(zhǔn)。因此我們分別通過(guò)這兩類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)了解一下表1中各類(lèi)單模及多模光纖的特點(diǎn)。
首先通過(guò)ITU/T G65x系列標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看一下單模光纖：
一、G652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖
標(biāo)準(zhǔn)單模光纖是指零色散波長(zhǎng)在1.3um（1310nm）窗口的單模光纖，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU-T）把這種光纖定義為G652光纖。其特點(diǎn)是當(dāng)工作波長(zhǎng)在1.3um（1310nm）時(shí)，光纖的色散很小，系統(tǒng)的傳輸距離只受光纖衰減所限制。但這種光纖在1.3um（1310nm）波段的損耗較大，約為0.3dB/km~0.4dB/km;在1.55um波段的損耗較小，約為0.2dB/km~0.25dB/km。色散在1.3um（1310nm）波段為3.5ps/nm·km，在1.5um波段較大，約為20ps/nm·km。這種光纖光纖可支持用于在1.55um波段的2.5Gb/s的干線系統(tǒng)，但由于在該波段的色散較大，若傳輸10Gb/s的信號(hào)，傳輸距離超過(guò)50公里時(shí)，就要求使用價(jià)格較貴的色散補(bǔ)償模塊了。
二、G653色散位移光纖
針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)單模光纖衰減和零色散不在同一工作波長(zhǎng)上的特點(diǎn)，人們開(kāi)發(fā)出了一種把零色散波長(zhǎng)從1.3um移到1.55um的色散位移光纖（DSF，Dispersion-shifted fiber）。ITU把這種光纖定義為G653。
三、G654衰減最小光纖
為了滿足海底光纜長(zhǎng)距離通信的需求，人們開(kāi)發(fā)出了一種應(yīng)用于1.55um波段的純石英芯單模光纖，它在該波段的衰減最小，僅為0.185dB/km。ITU將這種光纖定義為G654光纖。G654光纖在1.3um波段的色散為零，但在1.55um波段色散較大，約為17~20ps/nm·km。
四、 G655非零色散光纖
前面提到的色散位移光纖在1.55um波段的色散為零，不利于多信道的WDM傳輸，用的信道數(shù)較多時(shí)，信道間的間距較小，這時(shí)就會(huì)發(fā)生四波混頻（FWM）導(dǎo)致信道間發(fā)生串?dāng)_。人們研究發(fā)現(xiàn)，如果光纖線路的色散為零，F(xiàn)WM的干擾就會(huì)十分嚴(yán)重；如果有微量色散，F(xiàn)WM干擾反而還會(huì)減小，于是誕生了一種新的光纖，即非零色散光纖。ITU將其定義為G655光纖。非零色散光纖實(shí)際是一種改進(jìn)的色散位移光纖，其零色散波長(zhǎng)不在1.55um處，而是在1.525um或1.585um處，因此非零色散光纖同時(shí)削減了色散效應(yīng)和四波混頻效應(yīng)，而標(biāo)準(zhǔn)光纖和色散位移光纖都只能克服這兩種缺陷中的一種，所以非零色散光纖棕合了標(biāo)準(zhǔn)光纖和色散位移光纖最好的傳輸特性，特別適合于高密度DWM系統(tǒng)的傳輸。
五、G656非零色散光纖
G656光纖又稱(chēng)為寬帶光傳輸用非零色散光纖，相當(dāng)于G655光纖的改進(jìn)型。它將非零色散的波段范圍由G655光纖的1.525um或1.585um擴(kuò)展到1.460~1.625范圍內(nèi)，這將大大提高WDM系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。G656 光纖既可以顯著降低系統(tǒng)的色散補(bǔ)償成本，又可以進(jìn)一步發(fā)掘石英玻璃光纖潛在的巨大帶寬。G656光纖可保證通道間隔100GHz、40Gbit/s 系統(tǒng)至少傳400km。
六、G657彎曲不敏感光纖
由于光傳輸系統(tǒng)在接入網(wǎng)中大量使用，安裝環(huán)境對(duì)光纖的彎曲性能提出了更高的要求，因此誕生了彎曲不敏感單模光纖。ITU將其定義為G657光纖。相對(duì)于普通單模光纖，它擁有更小的彎曲半徑和宏彎損耗。
對(duì)于多模光纖，由于目前在接入網(wǎng)部分使用的較多，我們通過(guò)綜合布線標(biāo)準(zhǔn)ISO11801來(lái)詳細(xì)了解一下。
2002年9月，ISO/IEC 11801正式頒布了新的多模光纖標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)，將多模光纖重新分為OM1、OM2和OM3三類(lèi)，其中OM1、OM2指目前傳統(tǒng)的50μm 及62.5μm多模光纖，OM3是指萬(wàn)兆多模光纖。2009年，又新增加了一種OM4萬(wàn)兆多模光纖。
這幾種多模光纖的區(qū)別請(qǐng)見(jiàn)下表
表2：多模光纖帶寬及傳輸距離對(duì)比
需要特別說(shuō)明的是，在ISO/IEC11801中，對(duì)于OM1、OM2只有帶寬的要求。但是在實(shí)際光纖選型及應(yīng)用中，已經(jīng)形成了一定的規(guī)律：即OM1代指?jìng)鹘y(tǒng)的62.5/125光纖，OM2代指?jìng)鹘y(tǒng)的50/125光纖，而萬(wàn)兆多模OM3、OM4均為新一代50/125光纖。
由于光纜的主要是用來(lái)增強(qiáng)光纖的物理機(jī)械性能，所以相對(duì)于光纖來(lái)說(shuō)，光纜相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要簡(jiǎn)單一些，下面來(lái)看看光纜相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)：
光纜類(lèi)型
表3：光纜相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的歸類(lèi)
對(duì)于一份光纜標(biāo)準(zhǔn)，從內(nèi)容上一般分為兩個(gè)部分：一是針對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)中所涉及的所有光纜的一些通用準(zhǔn)則以及測(cè)試方法，如IEC 60794-1、GB/T 7424.1、GB/T 7424.2等。另一部分是針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域或使用環(huán)境而制定的單獨(dú)規(guī)范，如IEC 60794-2、GB/T 13993.2、YD/T 1258.3等。
我們以光纜試驗(yàn)項(xiàng)目為切入點(diǎn)來(lái)了解一下各個(gè)光纜標(biāo)準(zhǔn)間的區(qū)別和聯(lián)系。
上表中為常見(jiàn)的通信用光纜試驗(yàn)項(xiàng)目，不同類(lèi)型的光纜在具體試驗(yàn)項(xiàng)目的選取上是不相同的。如室外光纜由于使用環(huán)境在室外，更注重光纜的抗拉，抗沖擊，抗壓扁、阻水等性能。而室內(nèi)光纜多注重光纜的卷繞、彎曲、阻燃等性能。所以，室外光纜往往沒(méi)有老化、燃燒等試驗(yàn)項(xiàng)目，室內(nèi)光纜一般也沒(méi)有阻水、低溫沖擊、低溫彎曲等試驗(yàn)項(xiàng)目。而且在拉伸、壓扁、沖擊等試驗(yàn)項(xiàng)目中，室內(nèi)光纜在具體參數(shù)的要求也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于室外光纜。室內(nèi)外通用光纜則是集中了室內(nèi)光纜和室外光纜各自的特點(diǎn)，既阻燃，也阻水，在抗拉，抗沖擊，抗壓扁也是綜合了室內(nèi)外不同應(yīng)用環(huán)境的需要，采用比較均衡的參數(shù)值。
既然光纜有著不同的分類(lèi)，那么我們?cè)鯓觼?lái)快速辨別一款光纜呢？這就涉及到了光纜的命名。對(duì)于光纜的命名，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義。而在國(guó)內(nèi)，通常依照<YD/T 908光纜型號(hào)命名方法>標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義。
通過(guò)以上對(duì)于光纖光纜標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)單解析，希望能讓剛接觸光纖光纜的技術(shù)人員以及銷(xiāo)售人員對(duì)光纖光纜有一個(gè)大致的了解，也歡迎對(duì)文章有誤的地方批評(píng)指正。