當前光纖用量的情況

*、多模光纖，大家知道*代應用的光纖，在光纖發明之后，首先傳輸的是多模光纖，雖然它很塊被單模光纖取代，但是現在多模光纖仍然用于短舉例的計算機通信。多模標準更多是在ISO這個組織發展，到1995年是OM1，OM2，到 2002年，隨著以太網發展的10G，出現了新的激光優化的光纖，2010年以后，進一步出現了OM4，需要在實際的系統，傳輸的舉例更長，并且適應以太網發展的40G到100G的技術。
單模光纖的標準，首先出現的是G.652的標準也是出現在1984年，1988年出現653和654的標準，653是應用150的衰減和射程都是Z低的，654主要是為了海底通信的光纖。隨著接入網的發展，2006年以后出現了657的標準。光纖的PMD也是隨著傳輸速率的增長，時機出現以后，發現原來PMD控制光纖有問題，所以PMD的要求也在逐漸提高。
下面是CRU的光纖市場的一個情況?？梢钥匆幌?，從1993年，當時的光纖用量還一千多萬公里，到去年總的用量是2.5億公里，這樣一個成長的曲線，另外也是看到藍色的常規的G65光纖逐漸被低水峰光纖取代，655光纖大概50萬公里，占了1%，這是當前光纖用量的情況。多模光纖也是出現逐漸增長的過程，2013年左右大概是每年380萬公里這樣一個規模，每年增長速度大概5%左右，另外常規的多模光纖，OM1是逐漸下降，OM1和OM2，尤其是OM1，就是62.5的多模光纖是逐漸下降的，新一代的激光優化的，高帶寬的光纖OM3和OM4是逐漸增長的過程。
海底光纜，大家知道*條海底的通信光纜是1988年鋪設的，是跨太平洋的光纜。從1989年到2013年，這20多年之間，平均每年的海底光纜的鋪設量是在106000多公里，海底光纜是受經濟起伏的影響比較大，波動比較大。
這個表可以看一下，海底光纜因為它距離長，承載的信息量大，所以它的系統也是在不斷的升級的。我們可以看一下，在前幾年的十幾的系統，在Z近都已經提升到單波長100G的系統，近兩年新建的系統也都是單波長100G的系統。海底光纜用的光纖主要是654，前期也有一些管理的光纖，但是將來隨著數據的提升，肯定是以654光纖為主。那么，到目前為止，所建的海底光纜、電纜的總量大概在263條，22條在芯片，這些海底光纜負責了整個跨連接的間的通信的99%的流量都是通過海底光纜傳輸的。
第二部分探討一下光纖面臨的一些挑戰和解決方案。首先看一下光纖的帶寬，我們知道光纖的帶寬非常大。比如跟城域規定的波長帶寬網格從1260到1625，但是在長距離，它的帶寬是有限的，比如C波段帶寬小于不到5Hz，我們再看一下光纖容量的演進。在80年代TDM的系統，光纖的容量在兆比特每秒，到90年代，隨著光放大器的應用，光纖到Gbit這樣一個量級，現在光纖流量已經到 Tbit的兩極，再往上走，光纖容量已經要接近相融的非線性極限。根據相融定理，光纖的容量，或者說它的主效率是由光纖的信噪比決定的，Z大的能夠達到 10bit，從需求來看，每年干線的流量是增長50%，從現在起到2020年以后的某個時段，單模光纖的容量就會達到100Tbit每秒這樣一個極限。
高速網絡的光纖解決方案主要是兩個內容，*、回顧光纖技術的演進過程。第二、下一代高速網絡中光纖技術面臨的技術的瓶頸和解決方案。
1966高坤博士發表了一篇的文章，開始了光纖的時代。當時，實際上銅纜的衰減每公里10DB以下，高坤博士告訴我們采用高純度的二氧化硅能夠支撐光纖，并且光纖通過提純達到這樣的一個。今天來看，高坤的這些預測，仍然在指導我們的工作。在1978年由康寧公司制造了20DB以下的光纖，1978年光纖的衰減到0.2DB以下。
解決方案，首先就是進一步降低衰減和降低光纖的非線性，這兩個是為了改進光纖的信噪比。另外，研發更大帶寬的光放大器，還有Z近幾年很熱的多芯光纖，但是后兩種技術可能需要更長的時間，目前的解決方案主要還是在前面兩個，如何提高光纖的光信噪比，那么在改進光纖的光信噪比，我們這個光纖有一個新的定義，就是光纖的有效面積和光纖的衰減如何改進光纖的品質因素，比如說我們以這個表列的，以這個常規單模光纖為基準，如果我們將654光纖的有效面積從80提升到110，品質因素可以提高1.39DB，如果將光纖的衰減從常規的0.2降到 0.18，它的品質因素又可以提高1.57DB，加在一起就是.96DB，進一步增大有效面積，或者進一步降低衰減，它的品質因素可以得到進一步的提升，品質因素越高，對光信噪比的改進越好。
從654的演進標準我們也看到發展的方向，2012年通過了G.654D的標準，這個就是為了改進G.654光纖的信噪比，適應更多的系統。應用于陸地的，由于以前的654主要應用于海纜，應用于陸地的654光纖新的標準目前也在討論之中，這個標準有可能654.1。
長飛公司在有大效面積和超低衰減這兩個方面的進展。今年正式向市場推出了兩種大有效面積，低衰減光纖，它的有效面積分別是110，130，衰減是小于0.184，這是低衰減。另外，大家比較關注的超低衰減光纖，我們公司經過近幾年的努力也是取得了一定的進展，目前能夠達到0.167DB的功率這樣一個水平。
我們知道我們國家2013年100G開始大規模的應用，主要是用的652D的低衰減光纖，幾年以后，400G可能會開始建設，這里面可以用到的光纖，從目前來看，應該還是652D的低衰減，或者是654的大有效面積的低衰減，或者大有效面積超低衰減，或者是在652的超低衰減，這幾種光纖之中，剛才李晗博士也講了，這個實驗還再繼續進行。
下面簡單的探討一下傳輸實驗，就是這個表列出了近兩年2014年，2013年，就是OFC報道的一些高速系統的傳輸實驗，我們主要關注它采用一些什么樣的光纖。當然，這個不同的傳輸實驗，它的速率還有調制格式，還有用的光放大的方式有所不同。但我們可以看到這些傳輸實驗，首先都是大家10bit/s /Hz，這個表中第二個，它也是進行了線網的測試，另外就是大有效面積，另外也是低衰減大有效面積光纖。這也是我們在OFC2014年發表的一篇文章，主要是中國電信、中興通訊、長飛聯合做的一個1.2T的傳輸實驗，采用的是曼徹斯特WDM，這個圖都是傳輸了兩千公里，右邊這個圖形大有效面積和超低衰減表現更優一些，左邊這個圖，可以看到大有效面積光纖的輸入功率更高一些。這個就是中國移動Z近做的N×400G的實驗，長度是20×100公里，我們這個光纖也是跟中興的設備商配合，中興的4×100G的WDM的系統。另外，我們也在跟聯通進行80×100G的傳輸實驗，用了長飛的大有效面積低衰減光纖，這個實驗還在進行當中。