一、光纖的分類方法
對于光纖的分類方法有多種,通常有:可按照光纖的制造結構、光纖的制造材料、光纖剖面折射率分布、光纖傳輸模式、光纖的性能特征及ITU-T建議等進行分類,其常用的分類方法、分類名稱及特點匯總于下表1。
表 1:光纖的常規分類表
下述依據IEC、ITU-T相關標準,并結合我國的相關標準中給出的分類方法,對光纖的分類類別與分類代碼及其子類別代碼情況予以介紹。
二、IEC按光纖傳輸模式的分類與分類代碼
在上述表1的分類方法中,根據光信號在光纖中傳輸模式分類法,可將光纖分為單模光纖(Single Mode Fibre)和多模光纖(Multi-mode Fibre),其含義見下表2-0。依據國際電工委員會(IEC)的IEC 60793-2《光纖 第2部分 產品規范 總則》的最新版本規定,多模光纖的分類代碼被命名為A;單模光纖的分類代碼被命名為B、C和D,其中B、C、D類別單模光纖的區別,是基于對光纖的改良優化以凸顯光纖的某些性能,以適應于光纖不同用途場景,如光信號的長距離傳輸、極短距離傳輸、偏振態的保持等等。
表 2-0:單模光纖和多模光纖的定義
1、A 類別多模光纖的分類與分類代碼
依據IEC規范IEC 60793-2《光纖 第2部分 產品規范 總則》的規定,對于A類別多模光纖,按照其纖芯/包層的材料、折射率分布特性、折射率分布指數參數(g)限制等,命名其了四個基本子類:A1類、A2類、A3類和A4類,具體詳見下表2-1-1。
表 2-1-1:IEC 關于A類別多模光纖的類別命名
在我國通信行業標準YD/T 908-2020《光纜型號命名方法》的附錄A中也給出了A類別多模光纖的詳細分類類別與分類代號,具體詳見下表2-1-2。它是根據纖芯直徑、包層直徑、折射率分布特性及纖芯/包層材料等要求,并結合日常常用的光纖類型具體給出的,包括其子類的再分類。表中已取消了在早期的標準中A1c(85/125)、A3d等的子類類別。事實上,對于表2-1-2,YD/T 908-2020是依據我國國家標準GB/T 12375.x系列標準匯總的。
表 2-1-2:A類別多模光纖的詳細分類及代碼
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欲更多了解上述國內相關標準情況的請進入:YD/T 908;GB/T 12375.x系列
2、B 類別單模光纖(長距離傳輸用光纖)的分類與分類代碼
從早期版本的IEC 60793-2的規定,只命名了A類別多模光纖和B類別單模光纖;對于單模光纖后期才增加了其它類別的單模光纖的分類。根據IEC單模光纖的類別分類,B類別單模光纖主要適用于光信號的長距離、高通道的傳輸,使用于通信網的長途網、本地網和接入網的組網,應用于SDH系統(單通道)、WDM系統(多通道)和OTN系統(多光通路)。這是因為B類別單模光纖具有優越的傳輸損耗性能和傳輸色散性能所致,因此,B類別單模光纖則又根據零色散波長區域的不同,然后再根據特定波長衰減和截止波長,劃分了基本子類:B1~B6類,但沒有B3類(注意:這些基本子類也是根據光纖技術的發展逐步增加到目前的B6類別的)。另外,對于B類別單模光纖的技術要求是由IEC 60793-2-50做出規范。
鑒于此,在YD/T 908-2020的附錄B中給出了我們日常使用的B類別單模光纖基本子類的分類類別與分類代號(包括其再次的細分類),同時給出了相應光纖的名稱及與ITU分類代號的對應關系,具體詳見下表2-2。表中對于已經不常用的子類(如B4a及 B4b等)已不再列出;事實上,對于該表,YD/T 908-2020是依據GB/T 9771.x系列標準匯總的。
表 2-2:B類別單模光纖的分類與代碼
欲具體了解GB/T 9771.x系列標準情況的請進入。
3、C 類別單模光纖(互連用單模光纖)的分類與分類代碼
在IIEC 60793-2標準的第6版本(2007年版)中又增加定義了應用于短距離傳輸的單模光纖,并被命名為C類別單模光纖。C類別單模光纖其主要特征是光纖的模場直徑(MFD)相對變小,特別適用于設備內或設備間的互連。目前C類別單模光纖在典型的傳輸波長下,根據其模場直徑大小命名了C1類、C2類、C3類和C4類四個基本子類,代碼中數字越大,其模場直徑越?。ó斎皇窃谝欢ǖ膫鬏敳ㄩL時),每個子類可以進一步再分類,具體詳見下表2-3。該表是依據我國國家標準GB/T 31242《設備互連用單模光纖特性》給出的。
表 2-3:C類-單模光纖的分類與代號
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4、D類別單模光纖(偏振保持單模光纖)的分類與分類代碼
根據IIEC 60793-2標準的第9版本(2019年版),IEC又增加定義了用于偏振態保持的單模光纖,并被命名為D類別單模光纖。D類別單模光纖通過人為引入的技術方法,優化了光纖的偏振態保持性能,以適用于需要偏振態保持需求場景使用的單模光纖(如通信系統、工業控制系統、光纖陀螺等場景)。目前D類別光纖基于典型工作波長的不同,又命名了D1類、D2類和D3類三個基本子類,具體詳見下表2-4,代碼中數字越大,其工作波長的數值越大。該表是依據我國通信行業標準YD/T 3432《通信用偏振保持光纖特性》給出的。
表 2-4:D類-單模光纖的分類與代號
欲詳細了解YD/T 3432標準內容及D類單模光纖特性的請進入。
三、ITU-T按光纖傳輸特性的分類與代號
在上述表1分類方法中,根據ITU-T建議的光纖分類法,目前可分為7大類,其分類代號以G.65x(x = 1~7)表示,即ITU-T建議書的編號,基于光纖傳輸特性的類別分類法。除代號G.651為多模光纖外,其余6種均為單模光纖。這6種單模光纖主要是按單模光纖的色散特性等特征進行分類的,且與IEC命名的B類別單模光纖有一一對應的關系。也就是說,ITU-T基于光纖傳輸特性的類別分類G.65x(x = 2~7),僅是針對IEC命名的B類別單模光纖,在表2-2中可以可到它們的對應關系。而下表3-1專門列出了B類別單模光纖ITU-T分類與IEC間的對應關系,特別是表中還給出了2018版的IEC 60793-2-50標準給出的新的分類代碼命名,即將IEC的原分類代碼與ITU-T分類代碼相結合的命名方式。
表 3-1:B類別單模光纖ITU-T分類與IEC分類的對應關系
需要指出的是,ITU-T將其建議的不同類型的單模光纖,依據其相應光纖的適用場合的不同要求(如是否帶光放大器、單通道或多通道、不同的工作波長下、不同的速率下、不同的彎曲半徑下等的場合)而進一步進行了再分類,其分類代號也使用A、B等英文字母來命名(但與IEC命名中的A~D含義是不同的)。其中,如:G.652子類又細分為代號為G.652A~ G.652D的4個類型;G.655子類又細分為代號為G.655A~ G.655E的5個類型;G.657子類又細分代號為G.657A~ G.657B的2個類型,等等。在用英文字母標識的分類代號中,又可以進一步再分類,其是用阿拉伯數字來表示的,如G.657A1、G.657A2、G.657B2和G.657B3;等。ITU-T建議的光纖的分級分類及代碼情況詳見下表3-2中。
表 3-2:ITU-T建議的光纖的分類及代碼
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四、關于IEC用于綜合布線系統的光纖分類(OS類與OM類)
另外,在大樓綜合布線系統中所使用的光纖,基于光纖的傳輸衰減限值與最小模式帶寬,IIEC?11801-1《信息技術-用戶房屋綜合布線 第1部分 一般要求》標準,對光纖又有一種分類方法:將單模光纖命名為OSn(即OS1、OS1a、OS2等)類型;將多模光纖命名為OMn(即OM1直到OM5等)類型。這種分類的目的,主要是為了適應在一定的長度距離內、在不同的光波段下,以支持一定速率的傳輸帶寬;主要應用與綜合布線系統之中。顯然,IIEC?11801標準這種分類方法僅是基于光纖的特殊應用目的而分類,并未對光纖機理做任何改變,該類別分類與IEC 60793-2的分類類別光纖是有其對應關系的。
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