从第一根光纤诞生到现在，光纤的种类日渐繁多，支撑起了各个领域的光通信系统。
今天，我们就来聊聊一种新型的光纤——G.654E光纤，以及它相较于传统G.652D光纤的优势。
我们先给出基本的概念。
什么是G.654E光纤？
G.654E光纤，是一种专门为陆地长途干线传输系统设计的新型光纤。
它在保持低衰减的同时，具有更大的有效面积，从而能够更好地应对高速率、长距离传输带来的挑战。
对光纤命名比较了解的人就会发现，这里既然命名为G.654E，那自然前面就有G.654A、G.654B、G.654C、G.654D。
所以接下来，我们来总结下G.654E的产生背景。
G.654E光纤如何产生的？
要了解G.654E光纤，我们不得不提及其前身（或者称为其大家族更合适）——G.654光纤。
上世纪80年代中期，为了满足海底光缆长距离通信的需求，人们研发出了G.654光纤。
这种光纤在1550nm波长附近的衰减比传统的G.652光纤低10%以上，有“1550nm波长衰减最小单模光纤”之称。
90年代，WDM技术开始在海底光通信系统中得到应用。这种技术使得一根光纤中可以同时传输多条光波道，大大提高了光纤的传输容量。
然而，随着光纤放大器的使用，大功率的多波长光信号被耦合进一根光纤，导致光纤开始表现出非线性特性。
那我们也知道：光纤的非线性效应与光纤纤芯的光功率密度有关。
如果在入纤光功率不变的情况下，通过增大光纤的有效面积，降低纤芯的光功率密度，变可达到降低非线性效应的目的。所以，人们就开始尝试在G.654光纤上进行增大光纤的有效面积的研究。
另有个小问题，那就是：光纤有效面积的增加又会导致截止波长的增大。
截止波长的增大就会限制光纤的使用，所以截止波长必须加以控制。
具体的，为了不影响光纤在常规的C波段（1530nm～1565nm）的使用，G.654光纤的截止波长定在了1530nm。
到了2000年，ITU在对G.654光纤标准进行修订时，将其名称修改为“截止波长位移单模光纤”。
此后，G.654光纤主要围绕衰减和大有效面积进行优化，并逐渐发展成了A/B/C/D四个子类。
到目前为止，我们了解到G.654A/B/C/D类光纤主要是针对海缆。
接下来，我们再来说说G.654E光纤的产生（这才进入了正题）。
与海缆系统不一样，在陆地干线传输线路中，主要使用的是G.652D光纤。
然而，随着波分系统中的单载波速率突破100Gbps，非线性效应越明显，影响了系统的传输性能。因此，科研人员就想到将G.654光纤引入并应用于陆地长途干线传输系统。
但是陆地传输系统跟海底传输系统还是有不一样的地方，所以就对G.654光纤的特性进行改进，进而产生了G.654E光纤。
具体有哪些改进呢？
陆地用的G.654光纤的宏弯损耗要求要严格得多（宏弯损耗与G.652D一致），而对光纤的有效面积、衰减指标则要比海底用要求宽泛，G.654光纤各个子类的主要传输指标差异见下表。
G.654E的应用场景主要在陆地，G.654A/B/C/D的应用场景主要在海底。
G.654E光纤有何优势？
既然陆缆之前主要采用的是G.652D光纤，所以我们也就拿它来做对比。
与传统的G.652D光纤相比，G.654E光纤具有以下显著优势：
1.大有效面积
G.654E光纤的有效面积主要有A110（110 um2）和A130（130 um2）两种类型。2018年之后，新建的干线线路都统一选择了A130光纤，所以以A130为主。
相较于G.652D（A80）光纤，G.654E光纤的有效面积增加了大约47%，这一提升在非线性效应维持不变的前提下，使得最佳入纤光功率提高了约1.7dB。从而能够支持更高的传输速率和更长的传输距离。
2.低衰减
G.654E光纤的衰减典型值也要比G.652D光纤低约0.02dB/km。虽然这在单个光放段内可能看起来微不足道，但在长距离传输中，这种优势会被放大，从而显著降低整个系统的衰减。
3.更好的OSNR性能
由于G.654E光纤的大有效面积和低衰减特性，其OSNR（光信噪比）性能也会得到显著提升。这对于高速率、长距离传输系统来说至关重要。
G.654E光纤的应用情况？
目前，G.654E光纤已经在多个省际、省内干线建设中得到了广泛应用。实际使用效果表明，G.654E光纤在提升传输性能、降低系统衰减等方面具有显著优势。
特别是在单载波速率超过100G的WDM系统中，G.654E光纤更是展现出了其独特的魅力。
当然，G.654E光纤也并非完美无缺。
由于其截止波长为1530nm，因此在1530nm以下的波长范围内无法使用。例如，城域网中单光模块超100G的传输系统多工作在1310nm波长附近，G.654E光纤并不适合。
此外，G.654E光纤应用规模跟G.652D无法比拟，所以产量上不去，价格也相对较高。