一、概述

近幾年隨著數據（jù）流量不斷增長，傳統承載網的數據傳輸和帶寬壓力不斷增加，骨幹網傳輸速率將從100G不斷向200G/400G等更高速率升級。未來2年（nián），超100G網絡在整（zhěng）體市場份額中將超過60%，並且400G+將成為超100G網絡的主流應用。中國移動研究院專家表示，從骨幹網層麵來看，單波400G即將開啟，並進入長周期。因此，提前部署支持200G、400G係（xì）統（tǒng）的光纖光纜產品是建（jiàn）設高速（sù）信息網絡的基礎。但是，現網（wǎng）中使用的G.652光纖，已經無法滿足未來光傳輸網絡超高（gāo）速率、超大（dà）容量、超長距離的傳輸需要。

G.654.E作為（wéi）一種低損耗（hào）大有效麵積的光纖，可滿足超高速率和超長距離傳輸的需要，站上了曆史的舞台。

二．G.654E 光纖的簡介

1.什麽是G.654光纖

 G.654係列是一種光纖標準（zhǔn），主要是為（wéi）長距離傳輸（如海底傳輸係（xì）統）建立的（de）。G.654光纖的正式名稱是"截止波長位移光纖（Cut-off Shifted Fiber (簡稱：CSF）"，適用於使傳（chuán）輸衰減損耗最小的C~L波段（1530~1625nm）。

根據國際電（diàn）信聯盟ITU-T的分類（lèi），G.654係列光纖可分為五個子類別：A、B、C、D和E。其中，G.654.C和G.654.D的特點是（shì）超低損耗、擴展模場直徑（MFD），以及減小非線性效應，從而（ér）大幅提（tí）升了傳（chuán）輸性能（改善了光信噪比）。除了海底光纜，陸地傳輸係統的數據傳輸速度也正變得越來越快，傳輸容量也越來越大，同樣要求光纖具備低損耗和低非線性。因此，2016年首（shǒu）次設立了一個子類別（G.654.E），作為G.654係列（liè）中應用於陸地傳輸係統的專門分類。

2.G.654.E光纖特點（diǎn）

新（xīn）型G.654.E光纖有效麵積增加62.5%，光纖損耗降低10%，傳輸性能提升（shēng），在承載超100G方麵具（jù）備（bèi）優異的性能，有利於全光組網。因此兼（jiān）具低非（fēi）線性效應（大有效（xiào）麵積）和（hé）低（dī）衰減係（xì）數的G.654.E光纖是200G、400G及未來Tbit/s超高速傳輸技術的首選光纖。

（1）光纖的材質

標準光纖通過在（zài）纖芯中加入GeO2（二氧化矽）提升折（shé）射率，包層則使用石英（yīng）玻璃。然而，G.654是純矽芯石英光纖（xiān）的結構：纖芯由（yóu）純（chún）石英玻璃製成，通過在包層的石英玻璃中（zhōng）加入F（氟）等元素來降低折射率。由於纖芯是由純石英玻璃製成的，因此可以實現（xiàn）低傳輸損耗，並且也最適用於長距離傳輸。

（2）低的非線（xiàn）性效應

提高網絡傳輸性能是（shì）一個係統工程，如400G長距離傳送（sòng）麵臨香農極限、高波特（tè）率器件（高速、高性能）、超寬頻譜（pǔ）資源技（jì）術（C+L）等關（guān）鍵挑戰，解決香農極限難題的手段就是提高光信噪比（bǐ）。G.654E光纖增大光纖（xiān）的模場直徑，支持更高（gāo）的入射功率；光纖的模場直徑越大，通過光纖（xiān）橫截麵的能（néng）量密度就越小，從而改善光纖的非線性效應，提升光纖通信係統的信噪比。G.654E相（xiàng）比同纜的G.652.D，承載的同速率係統OSNR餘（yú）量均（jun1）有提升（1.82dB-2.78dB），入纖功率均有約1dB的提升。

（3）中繼站（zhàn）成本可控製

相比G.652光纖，G.654.E光纖無電中繼距（jù）離優（yōu）勢明顯，可以延長無電中繼傳輸距離，可達（dá）900km以（yǐ）上，減少中繼站（zhàn）設置。

（4）G.652.D與（yǔ）G.654.E關鍵指標比較

三．G.654.E光纜的商用工程

一直以來，國內三大運營（yíng）商都在積極推動G.654.E光纖的測試和商用，其中（zhōng）最為積（jī）極的當屬（shǔ）中國聯通，不斷攜手業界應用、推廣（guǎng）G.654.E光纖。2015-2017年，中國聯通分別在（zài）東部（bù）幹線網絡和西部幹線網絡開展試點，其中東部試驗網選擇了帶寬需求（qiú）量大、最有（yǒu）可能（néng）優（yōu）先部（bù）署400G技術（shù）的山東濟南-青島，光纜長度約（yuē）430km，在（zài）驗證人工和氣流法布放光纜對大有效麵積光纖性能影響的（de）同時，進（jìn）行400G係統的傳輸性能現網測試驗證。西（xī）部試驗網選擇了工作環境複雜，途徑戈壁灘、天山以（yǐ）及草原的新疆哈密-巴裏坤段，光纜長度約150km，充分驗證架空敷設工藝對大有效麵積（jī）光纖的影響、較惡劣環境下長期運行的光纜的性能。

中國電信也積極探索並在業內率先規模引（yǐn）入G.654E超低損耗及大有（yǒu）效麵積新型光纖。2019-2021年中國電信（xìn）開展了上海-金華-河源-廣州G.654.E光纖光纜試商用工程，全G.654.E部署，實際線路最長2000km、衰減≤0.174dB/km、有效麵積130μm2。並基於該光纜進行了單波（bō）長400Gb/s DWDM係統超長（zhǎng）距傳輸現網試驗。現網比對測（cè）試結果表明（míng），G.654E光纜的應用可以使得係統OSNR相較傳統G.652D纖芯環境提升3.5dB，起到（dào）延長無電中繼傳輸距離、減少電中繼數量和節能降耗等實際效（xiào）果，對未來單波1T及更高速率傳輸係統的（de）發展演進提供有力支撐。

中（zhōng）國移動早在2016年在（zài）北京-濟南（nán）-南京（jīng）線路上也開展了大有效（xiào）麵積超低損耗光纖試商用。光纜采用G.654E+G.652D的混纖（xiān）共纜結構。

由於（yú）G，654.E光纖輸入功率大、傳輸容（róng）量達、傳輸損耗（hào）低，未來將被廣泛（fàn）使（shǐ）用於國家電（diàn）網、各大運營商等大型數據中心的線路傳輸。

國家（jiā）電網

中國移動

中國聯通

中國電（diàn）信

2021年11月，中國電信（xìn）決定在四圈六軸區域重點部署G.654.E光纖光（guāng）纜，四圈指的是長（zhǎng）三角、京津冀、成（chéng）渝、粵港澳（ào）四個經濟圈，六軸就是任（rèn）意兩個經（jīng）濟圈的主幹連接。

四．測試標準和挑戰

1. 中國電信集團關於G.654.E超低損光（guāng）纖集采測試檢測項目及測試技術指標

從中國電信集團對於（yú）G.654E光纜的驗收和（hé）維護要求可（kě）看出：

在（zài）光（guāng）纜的傳輸性（xìng）能（néng）方麵，增加了1625nm的損耗測試，1625的衰減係數：最（zuì）大衰減係數不超過0.20dB/km；仍舊保留對偏振模色散（PMD）和（hé）色（sè）度色散（CD）的測（cè）試（shì）要求，在1550mm偏振模色散係數最大值單盤（pán）：< 0.125p/m(單盤值)、1550色散係數：17~23ps/(nm·km)。

對熔接的要求：接頭損耗（hào）平均值：平均值應不大於0.03dB、接頭損耗最大（dà）值：最大值應不大於0.05dB。

2.G.654.E幹線光纜工程驗收（shōu）與（yǔ）維護的挑戰

五．草莓秋葵菠萝蜜黄瓜丝瓜榴莲污污污（pǔ）公司（sī）的測試（shì）方案

1.住友TYPE-82C+專有的G.654E熔接模式，麵向G.654.E的熔接問題

住友電工的高精度纖芯對準（zhǔn）光纖熔接機TYPE-82C+搭載了（le）多項適用於G.654.E光纖的專用熔接條件。

（1）納（nà）米熔接技術：通（tōng）過運用獨家的人工（gōng）智能技術，大幅提高了熔接精度和熔接效率。該技術可運用在惡劣的環境下，且對操作人員技能水平沒有要求，即使是在（zài）偏軸、歪斜等（děng）情況下，也可以通過對放電強度和驅動馬達自動進行微小的調整，發（fā）揮最佳性能。

（2）熔接時間：SM FAST模式:5秒 ；AUTO 模式式: 7秒（miǎo）。

（3）自動識別（bié）不同類別的光纖，並進（jìn）行超低損熔接。

（4）雙加熱爐，大大提高了熔接效率

（5）具（jù）備G.654E專用熔接模式：采用纖芯對準技術，推定損耗精度高

（6）自動（dòng）識別G.654與G.652纖芯：通過自動光纖識別技術，即（jí）使是異種類型的光纖，能夠準確地 判別光纖類型，設定最佳適接（jiē）條（tiáo）件，也能夠實現低損耗熔（róng）接。

（7）熔接損耗低：滿足電信集團對G.654E的驗收標準，具體見下表。

2.EXFO FTBx-750C OTDR，麵向1625nm光纜損耗的測試

EXFO OTDR在行業內有較（jiào）高占有率，主要應用於：幹線光纜施（shī）工驗收、維護搶修（xiū）、光纜（lǎn）廠生（shēng）產/廠驗和第三方檢測等。

FTBx-750C結合（hé）高（gāo）動態範圍和（hé）高分辨率，實現非常精確的光纖/光纜測試。

在G.654E的測試經驗方麵：

（1）參與中國電信（xìn）集團上海金華河（hé）源廣州幹（gàn）線光（guāng）纜線路工程驗收；

（2）參與長飛（fēi）、烽（fēng）火和亨通的G.654E光纜廠驗；

（3）大規模使用（yòng）於長飛、烽火、亨通、中天、富（fù）通等光（guāng）纜廠的各個生產工位。

特點：

（1）顯示（shì）屏：8英寸     

（2）波長：1310±20nm，1550±20nm，1625±10nm

（3）動態範圍（脈寬20us，SNR=1） 46dB

（4）事件盲區：≤ 0.5m

（5）線性度：±0.03dB/dB                            

長距離測（cè）試，對OTDR的線性度（dù）是一個考驗，EXFO優異的線性度（dù）使得（dé）現場測試數據的重複性非（fēi）常穩定（dìng）

OTDR線性度不好長距離末端曲線上（shàng）翹較小的光纜平均損（sǔn）耗

3.EXFO FTB-5500B/5800，麵向PMD/CD測（cè）試

EXFO色散分析儀（yí），滿足從驗證光纖傳統容（róng）量到將網絡升級到指定速率的各種色度色（sè）散和（hé）偏振模色散測試要求。專為超長距離、高速傳輸（shū）應用所設計，提供測試（shì）速度、精度和性能的保證（zhèng）。

（1）FTB-5500B 偏振模色散（sàn）（PMD）分析（xī）模塊

FTB-5500B PMD 分析儀模塊是一（yī）款符合最新（xīn）的FOTP-124A測試標（biāo）準，基於擴展幹涉法進行測試的PMD分析儀。可用（yòng）於光放大線路或普通線路（lù）PMD的測量，是（shì）業界第一台基於幹涉法，同時可以穿通EDFA進行PMD測（cè）試的儀表。由於去除幹涉圖樣中自相關峰對PMD 的影響（xiǎng），使測量更為（wéi）精確。該方法（fǎ）不僅適用普通光纜和器件（jiàn）測（cè）試，同（tóng）時適用於架（jià）空光纜等環境變化（huà）大的測試，也是（shì）業界第一台可以測量低達PMD為零的PMD分析儀。主要特（tè）點：

● 全PMD測試範圍內4.5秒測試

● 沒有自相關峰的影響，測試精（jīng）度（dù）更高

● 檢測方法（fǎ）可以朔源到NIST （美國（guó）國家標準（zhǔn）與（yǔ）技術研（yán）究院）

● 架空光纜理（lǐ）想的選擇

● 專利技術（shù），可以穿通 EDFA 進行係統級（jí）測試

● 精（jīng）度可以滿足100 Gbit/s 速率的需要

● 符合FOTP-124-A 最新測量標（biāo）準， 基於擴展幹涉法（fǎ）進行測試。

（2）FTB-5800 色度色散（CD）分析模塊

FTB-5800是一台（tái）基於（yú）相移法原理（lǐ）進行色散測量的色散分析儀，測試方（fāng）法符合FOTP-169標（biāo）準，該方法為色散的基準測量法，適用所有類型的光纖的色散分析。采用EXFO專利技術，無（wú）需收端和（hé）發端通信，即可進行色散測量。在鏈路中可以（yǐ）通過EDFA、隔離器等單向器件測試。主要（yào）特點：

● 0.1nm的實際色散測試步長（zhǎng）：取樣點（diǎn）950個

● 基於相移法（fǎ）的高精度：可以評估色散（sàn）補償斜率是否合適

● 混合光纖的精確測試

● 殘餘色散測試能力，可以穿（chuān）通（tōng） EDFA

七．小結

G.654.E光纖可以（yǐ）顯著提升（shēng）400G WDM等高速係（xì）統無（wú）電中繼傳輸距離，是構建超高速超長距大容量骨幹光網（wǎng）絡，是服務於國家“東數西算”戰略的落地實施，是新建（jiàn）光纖的主要選擇之一。

林（lín）普（pǔ）儀器在光纖/光纜的測試領（lǐng）域有三十年的行業底蘊，服務為於光棒/光纖/光纜的研發—生產—檢驗—工程驗收—維護搶修等運用（yòng），提供一攬子的測試解決方案。

我們致力於為G.654E的施工的熔接、工程驗收和日常維護提供（gòng）優異的現場測試方案。