Skip to content

ICT百科

通信与信息领域内的知识性网站

Menu
  • 首页
  • AI与算力
  • 光纤
  • 无线移动
    • 3G
    • 5G
    • 4G
    • xRAN
  • 6G
  • 光通信
    • WDM
    • PON
  • 交换路由
  • 半导体
  • 光器件与模块
  • 核心网
  • 原理
  • 物联网
  • 云计算
  • 通信人物
  • 设计与工程
  • 科谱
  • 通信百科文库
  • 通信企业
Menu

O波段与波长选择

Posted on 2025-07-102025-07-10 by 李, 东霏

O 波段,也就是1260-1360nm的光谱区间,该波段是在 1970 年代中期定义的,这个时期,光纤在 O 波段内的功率损耗最低。

关于其短波边界1260nm,我们在上一期文章《为何是850nm和1260nm?》中已讨论过。其长波边界1360nm则是为了规避OH⁻(羟基)吸收峰。,传统光纤在此处损耗峰值达1.5dB/km。

通过在光纤上增加一层能阻挡氢气渗透的涂层,可以显著降低光纤中的OH⁻离子含量(降至1 ppb以下),从而基本消除1360nm附近的水吸收峰。这种符合低水峰要求的光纤(如ITU-T G.652.D标准)。当然这是E波段的事情了。

光纤在O波段1310 nm处的典型值为0.32–0.38 dB/km,主要是瑞利散射导致的,约占光纤衰减的 96%。说直白点就是光纤在制造过程中不可能达到理想的均匀,总会存在一些波动。比如说玻璃成分波动,将导致微小的折射率变化;以及密度波动,这是一种基本波动,无法改善,关于瑞利散射原理我们在后面的章节中再讲。

除了光纤本身性质导致的瑞利散射损耗,O 波段也要考虑弯曲损耗,包括宏弯损耗和微弯损耗。特别是在光纤布线过程中,如果处理不当造成的微弯会引入额外的损耗。相应的就有了G.657.A1 抗弯光纤,采用O波段,主要应用于光纤到户。

从抗宏弯损耗角度来对比,给出一个示意图:

G.657.A1最小弯曲半径10mm, G.657.A2/B2最小弯曲半径7.5mm,G.657.B3最小弯曲半径5mm。相比G.652的弯曲半径25mm,都要小得多。

另一个比较关键的参数是色散,其本质不同波长光波在介质中传播速度不同。是目前主流的G.652标准单模光纤在O波段存在零色散点,大概在1302–1322 nm之间,色散值小于0.5 ps/(nm·km)。

上面我们提到了O波段的几个关键参数,如瑞利散射损耗、OH吸收损耗、弯曲损耗,以及色散。

可能有的朋友会犯迷糊了。在具体应用中,是看衰耗还是看色散。

衰减上,O波段整体上要比C波段高一些,但胜在色散低。因此,O波段常应用在对损耗不太敏感的场景,比如说数据中心2km以内的互联,数十公里左右的5G前传以及上面提到的G.657光纤FTTH等场景。

如果距离再远一些,如40km,80km甚至100km,此时衰耗就更重要了,可能需要配合SOA放大器了。

对于多模光纤系统,O波段(主要指1310nm窗口)也常被使用,通常搭配多模光源(如VCSEL)。也有单模光源的多模光纤,不太常见。

O波段的主要应用场景有数据中心互联、5G前传,PON接入等。这些场景下激光器的发光波分各有不同,但都是基于CWDM粗波分技术。标准的CWDM有18个波长,但真正落在O波段的5个波长,每个波长之间间隔20nm。

但在数据中心,用的比较多的是前四个波长,简称CWDM4,分别是1271nm, 1291nm,1311nm和1331nm波长。这些波长都是位于O波段内的,衰耗不是太大,但色散是真的低。

较大的20nm波长间隔降低了对激光器波长精度和温控的要求,因此通常可以采用成本较低的DML(直接调制激光器),从而显著降低了整个光模块的成本。

与之相似的是LWDM4,也是在O波段范围内,4 个通道的中心波长间隔约为 4.5 nm (800 GHz),分别是1295.56nm,1300.05nm、1304.58nm、1309.14nm。主要设计用于 10 公里传输(覆盖更广的数据中心园区或接入网边缘需求)。

LWDM4由于波长间隔窄(4.5nm),需要更精确的波长控制和更严格的温控。通常使用波长稳定性更好的 DFB。这导致了模块成本相对较高。所以如果能用CWDM4解决的一般不太会选择LWDM4方案。

CWDM6的波长1271nm, 1291nm, 1311nm, 1331nm, 1351nm, 1371nm中,前五个位于O波段内,波长间隔也为20nm,而1371nm则位于E波段。应用场景包括数据中心内部互联、5G前传/中传,企业网核心链路等。

不过需要注意的是,1351nm波长靠近水峰边缘,在标准光纤中的损耗略高于 1331nm。

在5G前传的25G BiDi(双向)方案中,通常使用O波段的1270nm和1330nm波长进行上下行传输

另外,PON领域,O波段的使用也是非常广泛。

比如说,EPON/GPON的上行使用的是1310nm波长,属于O波段,下行使用的是1490nm波长。10G-EPON上行波段,如XGPON,上行使用1270nm波长。

25G PON的上行传输可使用1270nm、1286nm或1300nm等波长,这种设计主要是为了在相同的光分配网络(ODN)上与现有的GPON、XG(S)-PON等系统实现波长共存。

而50G PON则使用1270nm/1286nm/1300nm/1310nm作为上行波长,下行使用1342nm波长,都属于O波段。据了解,目前国内产业界对于50G PON上行波长已基本趋向于选择1286nm。

We supply various data-rate AOC/DAC/MPO cables, optical modules, and transceivers, along with optical components used within them, such as aspheric lenses, collimating lenses, aspheric lens arrays, waveplates, etc. Custom development services are also available.

Contact us via Email: market@bitwavx.com

Category: 光器件与模块, 光纤, 光通信

🚀 有问题就有答案,点击提问 →

博主
李东霏
【香农信息技术研究院】

标签

4G 5G 5G NR 5G前传 5G承载 6G 50G PON 400G 800G DWDM F5G FDD FlexE G.654E G.709 GPON ISI LTE MIMO MPLS ODN Open RAN OSNR OTN PON ROADM Segment Routing SPN SRv6 TDD WDM 光与技术 光模块 光纤 区块链 华为 参考信号 同步 天线增益 数据中心 波长 相干技术 空芯光纤 诺基亚 路由器
您尚未收到任何评论。

友情链接:通往ICT之路文库,大功率电源培训,ICT培训

© 2025 ICT百科 | 蜀ICP备2020035321号-1
微信支付
请使用 微信 扫码支付