目前，信息通信技術(shù)處于加速發(fā)展和跨界融合的爆發(fā)期，將成為引領(lǐng)新一輪科技革命的主導(dǎo)力量。隨著智能制造以及“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的不斷強(qiáng)化，信息通信技術(shù)逐漸向其他領(lǐng)域融合。特別是在移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，海量數(shù)據(jù)傳輸及處理成為亟待解決的難題。“提速降費(fèi)”以及物聯(lián)世界的需求，也促使基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不斷升級(jí)。為此專訪了美國(guó)康寧公司全球光通信新業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Sergei Makovejs博士（以下簡(jiǎn)稱“SM”），共同就光通信系統(tǒng)高速傳輸以及最新的光纖技術(shù)進(jìn)行探討。以下為采訪文字實(shí)錄：
Sergei Makovejs博士
近幾年，我國(guó)光纖光纜企業(yè)一直深耕超低損耗光纖領(lǐng)域，且取得了較大進(jìn)展?？祵幾鳛槌蛽p耗光纖領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者如何應(yīng)對(duì)？超低損耗光纖核心的技術(shù)及工藝難點(diǎn)有哪些？
SM: 2007年，康寧率先推出商用且滿足ITU-T G.652規(guī)范的的超低損耗光纖——SMF-28®ULL光纖，與普通光纖工藝不同，康寧的超低損耗光纖借鑒了海底光纖技術(shù)，采用純硅芯工藝，在纖芯區(qū)采用純二氧化硅、在包層區(qū)摻氟降低折射率，最大限度降低本征衰耗，實(shí)現(xiàn)了衰耗低于0.168dB/km；降低衰減的同時(shí)滿足G.652光纖標(biāo)準(zhǔn)，與現(xiàn)網(wǎng)兼容。采用純硅纖芯大幅降低光纖衰減并保持與G.652規(guī)范的兼容是超低損耗光纖制造過(guò)程中的兩大挑戰(zhàn)
自從2008年康寧在中國(guó)市場(chǎng)推出超低損耗光纖在以來(lái)，以優(yōu)異的性能得到了市場(chǎng)的認(rèn)可。該技術(shù)也被認(rèn)為是未來(lái)光纖技術(shù)發(fā)展的方向，國(guó)內(nèi)的光纖光纜企業(yè)也在這一領(lǐng)域進(jìn)行持續(xù)深入開發(fā)。
康寧公司目前依靠其創(chuàng)新實(shí)力，在超低損耗光纖領(lǐng)域不斷推出更優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，在業(yè)界繼續(xù)領(lǐng)跑。在今年的OFC上，康寧展示了的衰減低至0.1460dB/km的Vascade® Ex3000光纖，創(chuàng)造了光纖衰減的新的記錄。
近期，我國(guó)“提速降費(fèi)”的不斷被提出，這為超低損耗光纖的發(fā)展帶來(lái)了哪些契機(jī)？康寧公司產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況如何？
SM: “提速降費(fèi)”對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言是重大挑戰(zhàn)。帶寬不斷增加的同時(shí)，資費(fèi)收入提升有限。難題破解的關(guān)鍵是通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)單位比特成本的降低。具體到骨干網(wǎng)，主要通過(guò)通過(guò)400G代替現(xiàn)有的100G技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，相比較于100G系統(tǒng)，400G通過(guò)高階調(diào)制技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)單位比特成本減低一半左右。
另一方面，400G技術(shù)由于受OSNR限制，傳輸距離不到100G系統(tǒng)的1/4。因此需要超低損耗光纖的支持，來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸距離的提高。
目前超低損耗光纖在國(guó)內(nèi)已經(jīng)在國(guó)家電網(wǎng)和中國(guó)移動(dòng)，中國(guó)電信等運(yùn)營(yíng)商開始使用，積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為客戶解決了光信號(hào)傳輸中的實(shí)際問(wèn)題。
雖然超低損耗光纖陸續(xù)得到業(yè)內(nèi)認(rèn)可，但由于其產(chǎn)業(yè)不成熟及部署成本較高，我國(guó)超低損耗光纖遲遲未開始大規(guī)模部署。您認(rèn)為超低損耗光纖未來(lái)發(fā)展前景如何？目前有何技術(shù)難點(diǎn)仍待突破？預(yù)計(jì)何時(shí)將步入大規(guī)模商用階段？
SM: 400G采用16QAM調(diào)制方式，對(duì)系統(tǒng)OSNR要求增加~6dB ,因此傳輸距離受到限制，需要大大增加設(shè)備成本。超低損耗技術(shù)基礎(chǔ)上的ITU-T G.652和G.654大有效面積超低損耗光纖，可以有效提高系統(tǒng)傳輸距離，節(jié)約400G傳輸?shù)馁M(fèi)用。隨著骨干網(wǎng)流量的增加，對(duì)400G系統(tǒng)部署的要求也逐步增加，運(yùn)營(yíng)商超低損耗光纖的需求也會(huì)越來(lái)越迫切。
超低損耗光纖G.652和G.654光纖是未來(lái)光纖發(fā)展的方向，目前各廠家主要的開發(fā)方向主要集中在進(jìn)一步降低光纖損耗，降低光纖生產(chǎn)成本。配合運(yùn)營(yíng)商400G系統(tǒng)的部署，客戶會(huì)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和了解超低損耗光纖帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。
隨著全球100G及400G部署增速，對(duì)于光纖光纜提出了哪些新的挑戰(zhàn)？如何滿足骨干網(wǎng)絡(luò)升級(jí)需求？
SM: 以10G系統(tǒng)為參照點(diǎn)，升級(jí)至100G并不需要大幅增加OSNR（光信噪比）。這是因?yàn)閷?duì)100G進(jìn)行了更為嚴(yán)格的相干檢測(cè)（相對(duì)于10G的直接檢測(cè)），且100G系統(tǒng)的傳輸速率為25G——采用偏振復(fù)用和高效QPSK調(diào)制，可升至100G。因此，部分100G系統(tǒng)可能在以前部署10G網(wǎng)絡(luò)的光纖設(shè)備上運(yùn)行。然而，對(duì)于沒(méi)有充足裕度的10G系統(tǒng)鏈接（如存在大量電纜中斷，縮小了損耗裕度）， 升至100G系統(tǒng)可能需要采用成本高昂的中間再生裝置或部署新的光纖設(shè)備（G.652超低損耗光纖或G.654超低損耗光纖，視具體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而定）。
由于波特率由10G升至100G和400G（很可能升級(jí)為2x200G 16-QAM副載波），最大傳輸距離大幅降低（不到1/4）。根本原因如下：調(diào)制的頻譜效率更高（即16-QAM對(duì)QPSK），對(duì)OSNR的要求更為嚴(yán)格。這就意味著400G再也不能以低成本進(jìn)行傳輸（即無(wú)中間再生器），且需要采用G.652超低損耗光纖或G.654超低損耗光纖，很可能同時(shí)采用混合EDFA/ Raman放大及先進(jìn)的前向糾錯(cuò)技術(shù)來(lái)延長(zhǎng)傳輸距離。
新一代光通訊技術(shù)對(duì)于光纖光纜管道利用率要求越來(lái)越高，康寧公司在這方面有哪些技術(shù)突破？代表產(chǎn)品有哪些？
SM: 為應(yīng)對(duì)新一代光通訊技術(shù)對(duì)于光纖光纜管道利用率越來(lái)越高的要求，多年來(lái)康寧已為市場(chǎng)提供了MiniXtend®微型光纜。在2015年初，康寧發(fā)布了Ultra200光纖和MiniXtendHD®光纜.
SMF-28 ultra200是業(yè)界第一款將9.2微米模場(chǎng)直徑，低損耗，G.657A1抗彎性能融為一體的高性能光纖，完全兼容G.652D光纖。
康寧Mini-Xtend HD采用了SMF-28 Ultra200光纖，進(jìn)一步降低了光纜直徑，提高了光纖容量。Mini-Xtend HD光纖芯數(shù)高達(dá)288芯。對(duì)于144芯的微纜，外徑降低了約21%，將144芯光纜適用的微管尺寸下調(diào)到了10/8mm。由此使每個(gè)管道的光纖容量增加至33%，為客戶節(jié)省了管道資源。
隨著信息化時(shí)代的來(lái)臨，數(shù)據(jù)高速傳輸顯得尤為重要。光纖光纜如何滿足信息化高速傳輸需求？未來(lái)光纖光纜技術(shù)發(fā)展方向及潮流是什么？
SM: 這個(gè)問(wèn)題可以分成兩部分。對(duì)于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的互聯(lián)，由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)東西向大流量數(shù)據(jù)的交換以及超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的出現(xiàn)，對(duì)于光纖容量和速率要求更高。因此對(duì)OM3和OM4等高帶寬多模光纖的需求會(huì)有大幅度增加。同時(shí)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的單模光纖應(yīng)用也會(huì)增加，未來(lái)數(shù)據(jù)中心光進(jìn)銅退的趨勢(shì)會(huì)更加明顯。另一方面，對(duì)于數(shù)據(jù)中心之間的連接，要求點(diǎn)對(duì)點(diǎn)并且低時(shí)延傳輸，盡量減少電再生，這也給超低損耗光纖帶來(lái)市場(chǎng)機(jī)會(huì)。
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