【中國傳動(dòng)網(wǎng) 技術(shù)前沿】 新型光纖助力5G高速信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

5G光網(wǎng)絡(luò)需要新型超低損耗抗彎光纖

由于5G需求的拉動(dòng)，2015-2020年全球每月互聯(lián)網(wǎng)流量將從3.7EB增長到30.6EB，5年內(nèi)提升10倍；年增長率達(dá)到53%。增強(qiáng)移動(dòng)寬帶，大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)和低時(shí)延高可靠三大業(yè)務(wù)場(chǎng)景不僅推動(dòng)著通信技術(shù)和設(shè)備的升級(jí)，也對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的物理承載——光纖提出了新的挑戰(zhàn)。

在5G網(wǎng)絡(luò)主力軍400G通信系統(tǒng)的建設(shè)中，如果仍使用傳統(tǒng)光纖進(jìn)行傳輸，其光電轉(zhuǎn)化放大距離只能達(dá)到40G系統(tǒng)的10%，根本無法解決通信流量巨增這一嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)問題。同時(shí)由于在極小彎曲半徑下，光功率會(huì)大幅泄露至光纖包層而產(chǎn)生彎曲損耗，傳統(tǒng)光纖對(duì)于密集布排線等狹小空間的應(yīng)用場(chǎng)景也無法勝任。因此如何配套升級(jí)400G相關(guān)的光纖光纜產(chǎn)品成為各界從業(yè)人員關(guān)注的焦點(diǎn)。從光纖技術(shù)來看，降低光纖衰減可以提升整個(gè)鏈路的OSNR并有效延長傳輸距離，被認(rèn)為是長距離光纖通信的首要發(fā)展方向。光纖實(shí)現(xiàn)從“低損耗”到“超低損耗”的技術(shù)跨域，是近幾年來光纖光纜技術(shù)方面的重中之重。

目前行業(yè)內(nèi)超低損耗大有效面積G.654E光纖（即U3LA光纖）的制造技術(shù)仍舊掌握在少數(shù)廠家手中。日本和美國的兩家公司在2011年前后就已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)實(shí)現(xiàn)了超低損耗光纖的技術(shù)；國內(nèi)生產(chǎn)廠商起步較晚，技術(shù)積累薄弱，只有中國信科集團(tuán)旗下的烽火等兩家公司于2016年前后相繼研發(fā)出超低損耗光纖技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。近兩年，國內(nèi)超低損耗光纖技術(shù)進(jìn)步飛速，已經(jīng)在光纖各項(xiàng)指標(biāo)上達(dá)到了國際水平，在產(chǎn)量方面也重大突破，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求作出了積極的響應(yīng)。2018年，中國移動(dòng)計(jì)劃在新干線上試用約1萬芯公里的G.654E光纖；中國聯(lián)通也計(jì)劃逐次啟動(dòng)三條干線光纜，使用約10萬芯公里的G.654E光纖。在運(yùn)營商的帶領(lǐng)下，U3LA光纖將乘著新一代高速通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的潮流迅速發(fā)展壯大。

向光纖損耗極限進(jìn)軍，光纖性能不斷突破

經(jīng)過2年的研發(fā)和調(diào)試，烽火的U3LA光纖于2016年研制成功，并于2017年正式投產(chǎn)。烽火通信將U3LA光纖的有效面積提升到130μm2，直接面向高速率大容量的通信業(yè)務(wù)要求，抑制鏈路中非線性效應(yīng)的產(chǎn)生。烽火U3LA光纖在1550nm波段的衰減平均值為0.165dB/km，最小達(dá)到了0.152dB/km，降低光纖衰減優(yōu)化了系統(tǒng)的OSNR，極大地延長了光纖的無電中繼傳輸距離?？紤]到密集布排線等狹小空間的使用，烽火U3LA光纖本身的彎曲損耗達(dá)到了彎曲不敏感單模光纖G.657A2的水平。這項(xiàng)不同于其他超低損耗光纖的特點(diǎn)，使烽火U3LA光纖具備良好的抗彎曲性能，適應(yīng)多樣化的光纖應(yīng)用場(chǎng)景。

2018年6月，在上海世界移動(dòng)大會(huì)（GSMA2018）上，作為5G承載的重要一環(huán)，超低損耗技術(shù)以及新型光纖光纜在此次會(huì)議上引起了諸多國內(nèi)外電信運(yùn)營商的關(guān)注。現(xiàn)場(chǎng)演示過程中，烽火U3LA光纖在1550nm波長窗口實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為0.162dB/km，給參會(huì)代表留下了深刻的印象。

烽火光纖一脈相承，科技轉(zhuǎn)化成果喜人

始于上世紀(jì)70年代，烽火光纖研發(fā)團(tuán)隊(duì)曾拉制出國內(nèi)第一根光纖，經(jīng)過40年的技術(shù)積淀，烽火光纖研發(fā)團(tuán)隊(duì)在首席科學(xué)家“中國光纖之父”趙梓森院士的帶領(lǐng)下，已具備了強(qiáng)大的光纖設(shè)計(jì)、研發(fā)和制造能力。U3LA光纖從研發(fā)到生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，烽火光纖研發(fā)團(tuán)隊(duì)，包括武漢郵電科學(xué)研究院國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，都提供了充分的支持。趙梓森院士對(duì)U3LA光纖的進(jìn)展也十分關(guān)注，對(duì)光纖設(shè)計(jì)提供了寶貴的指導(dǎo)和建議，并將團(tuán)隊(duì)研究成果以專利委托的形式在烽火通信進(jìn)行產(chǎn)出轉(zhuǎn)化，以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的生產(chǎn)規(guī)模，為我國下一代通信網(wǎng)絡(luò)提供優(yōu)質(zhì)、充足的光纖光纜產(chǎn)品。

2018年上半年，烽火作為國內(nèi)光纖光纜的代表性企業(yè)，成功中標(biāo)中交信通的采購計(jì)劃。中交信通作為新興的通信服務(wù)商，具有大量管線資源和高安全級(jí)路由的優(yōu)勢(shì)。在2018~2020年，中交信通G.654E的線路鋪設(shè)長度將達(dá)到數(shù)萬芯公里，建設(shè)總投資超過10億元，建設(shè)完成后能夠在骨干網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)一二線大型城市高速互聯(lián)的目標(biāo)，滿足高速通信業(yè)務(wù)的新需求。

烽火U3LA光纖將作為400G高速通信線路的主力軍，一方面不斷突破自我，在現(xiàn)有超低損耗的基礎(chǔ)上繼續(xù)前進(jìn)，另一方面把握時(shí)代脈搏，與時(shí)俱進(jìn)，將強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為市場(chǎng)資源，為響應(yīng)國家“寬帶中國”，“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”的號(hào)召做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。