1 通信用光纖的發(fā)展歷史

/1通信用光纖的發(fā)展歷史自從20世紀(jì)70年代光纖衰減降到實(shí)用化水平以來(lái)，光纖從多模光纖開(kāi)始，其工作波長(zhǎng)隨著激光器技術(shù)的發(fā)展從0。８５μｍ波長(zhǎng)發(fā)展到衰減更低帶寬更寬的1。3μm波長(zhǎng).這種光纖被當(dāng)時(shí)的ＣＣIＴＴ（現(xiàn)(ITU-T）列為Ｇ.６51光纖。20世紀(jì)80年代初,單模光纖開(kāi)始實(shí)用,且零色散波長(zhǎng)設(shè)計(jì)在1.31μｍ。這種光纖被CCIＴT列為G。６52單模光纖(SMF)。２０世紀(jì)90年代初，1.5５μm的激光器進(jìn)入商用，這一波長(zhǎng)上的光纖衰減最低，而且波長(zhǎng)窗口較寬,對(duì)波分復(fù)用的應(yīng)用較為有利.但是，Ｇ.652光纖在該波長(zhǎng)下約+17ｐs/（nｍ·kｍ)的色散，對(duì)應(yīng)用有較大的限制.采用零色散位于1550nm的色散位移光纖(DSＦ）是較早的一個(gè)解決方法,此種光纖被CCIＴT列為G.６5３光纖。這種光纖主要用于海底光纜系統(tǒng)，它把單一波長(zhǎng)傳送幾千公里.有些國(guó)家也一度廣泛地用于陸上干線中.隨著光纖放大器和波分復(fù)用技術(shù)的迅速發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)ＤＳF在1550ｎm附近的零色散會(huì)由于光纖的非線性效應(yīng)而影響信號(hào)的傳輸。為了克服色散位移光纖的非線性效應(yīng)，出現(xiàn)了非零色散位移光纖(NZ—DSF）。這種光纖在1550nm波長(zhǎng)上有一定范圍的小色散.色散的下限保證足以抑制四波混頻，色散的上限保證允許10Gb/ｓ的單通道能傳輸２50ｋm以上,而無(wú)需色散補(bǔ)償.這些NＺ—ＤSＦ于1９９6年被IＴＵ-Ｔ列為Ｇ.６5５光纖。這些初期的NZ－DＳＦ在不同場(chǎng)合應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，單一規(guī)格的ＮZ—DSＦ難以滿足各種不同的使用場(chǎng)合，于是各個(gè)光纖制造廠相繼開(kāi)發(fā)了具有不同色散性能的NZ－ＤSF。其中色散范圍已越出G.６55建議書(shū)的規(guī)定，工作波長(zhǎng)也超出了G．６５5建議書(shū)的范圍,達(dá)到1600nm以上。為此，ITU-T于２0０0年４月的１９97年~2０00年研究期末期會(huì)議上把G．65５類光纖分為G.６55A和G．65５Ｂ兩個(gè)子類。在非色散位移光纖方面的一個(gè)進(jìn)展是對(duì)長(zhǎng)波長(zhǎng)宏彎損耗的改善,使得傳輸波長(zhǎng)可以延伸到Ｌ波段。另外一個(gè)重大進(jìn)展是朗訊公司通過(guò)采用新的制棒技術(shù)，成功地消除了１３85nm附近的OＨ-引起的衰減峰，使得1３10nｍ波長(zhǎng)窗口(約1280～1325nｍ）與1550nm波長(zhǎng)窗口（約１5３0～15６5nｍ)之間的波段都能利用。為此，ITU—T于２000年4月的1９97年～20００年研究期末期會(huì)議上把G。652類光纖分為Ｇ。6５2Ａ、G.６５２B和G.６5２Ｃ三個(gè)子類。表1ＩTU—TG.655、G.655Ａ、G．655Ｂ光纖光纜的主要技術(shù)指標(biāo)注：1）波長(zhǎng)ＸX為特定值，XX≤25ｎｍ.2)如果對(duì)于特定的光纜結(jié)構(gòu)已經(jīng)知道能支持對(duì)光纜PMＤQ要求的最大PMD系數(shù)，則可以由成纜者來(lái)規(guī)定可選用的最大PMD系數(shù)。2NＺ—ＤSF(G.655)G。655A為ＮZ—DSF的基礎(chǔ)了類，它適用于ITＵ—TG．69１規(guī)定的帶光放大器的單信道ＳDH（同步數(shù)字體系)系統(tǒng)和信道間隔不小于200GHｚ（1．6nm）的STM－6４的ITＵ－TG.692帶光放大器的波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)；G。６５5Ｂ主要適用于信道間隔不小于10０GHｚ的G．69２DWDM(密集波分復(fù)用）傳輸系統(tǒng)。G．6５5光纖及其兩個(gè)子類光纖的主要技術(shù)指標(biāo)如表１所列。從表1可知，G.6５5Ａ光纖除有些指標(biāo)在G.６５５的基礎(chǔ)上略嚴(yán)外，色散與工作波段都與G。6５5光纖相同，而G．６5５B光纖則有較大的變化.采用ＤWＤM技術(shù)，光纖Tb傳輸系統(tǒng)已成為現(xiàn)實(shí)。隨著占據(jù)1530nm到１61０nｍ之間Ｃ＋L波段速度的加快，已經(jīng)取得了高達(dá)3Ｔb／s的傳輸能力。選擇最合適的傳輸光纖來(lái)滿足ＤWＤＭ的大容量和升級(jí)的要求,是實(shí)現(xiàn)這種高速傳輸?shù)闹饕獑?wèn)題之一.在G.655光纖分為G．6５5Ａ與Ｇ。65５B之前，許多光纖制造商為了適應(yīng)各種WDM系統(tǒng)的需要,相繼開(kāi)發(fā)了不同色散、色散斜率和有效面積的NZ-DSＦ。大有效面積的ＮＺ-DSＦ有康寧公司的LEAF（72μｍ2)、長(zhǎng)飛公司的大保實(shí)光纖（８4μm２)、藤倉(cāng)公司的EXAF-A（７4μm2）等，光纖的大有效面積可減小非線性效應(yīng)，但是它們的色散斜率較大,都在０.09６～0.115pｓ/(nm2·km)范圍內(nèi)，這會(huì)使DWＤM系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)信道付出不同的衰減代價(jià).低色散斜率的NZ－DSF有朗訊公司的真波（Ｔrｕｅ－wave）RＳ光纖(色散斜率≤0。0５ps/（nm2·km））和阿爾卡特公司的特銳(TeraLiｇht）光纖（典型色散斜率為0．0５8pｓ/（nm２·kｍ)）等。特銳光纖具有較低的零色散波長(zhǎng),與低的色散斜率相結(jié)合，可以把傳輸波長(zhǎng)向下延伸到C波段以下的S波段，向上延伸到L波段。表2列出其在各個(gè)波長(zhǎng)下的色散值。表2特銳光纖在1４４０～１600nm波長(zhǎng)上的色散值海底光纜用特大有效面積負(fù)色散NＺ-ＤSF有真波XL光纖。真波XＬ光纖的有效面積達(dá)到10５μm２。這種光纖的大有效面積減小了光纖的功率密度，允許把更大的功率注入光纖,加大了海底放大器之間的距離，減少了放大器數(shù)目，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。雖然為了防止非線性所產(chǎn)生的FＷM（四波混頻），在工作波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)所要求的小色散可以為正也可以為負(fù)，但負(fù)色散可以防止由光纖的非線性和光纖的色散的長(zhǎng)距離上相互作用而產(chǎn)生的調(diào)制不穩(wěn)定性所引起的信號(hào)劣化。在建設(shè)海底光纜線路時(shí)，要仔細(xì)地把三種類型的光纖組合在一起：真波XL光纖、低色散斜率的負(fù)色散真波SRS光波和常規(guī)單模光纖。常規(guī)單模光纖的正色散是作“補(bǔ)償"用的,使路由上的平均色散近于零。城域網(wǎng)用ＮZ-DSF已由康寧公司和阿爾卡特公司開(kāi)發(fā)出來(lái)，其商品名分別為MertｏCoｒ和Tera－Liｇntmetro。它們都能使400ｋm以內(nèi)的城域網(wǎng)中每對(duì)光纖傳輸Tb級(jí)的信號(hào)。以上的幾類NZ—DSF基本上都能納入G。6５５A(chǔ)或Ｇ.６55B建議書(shū)中.隨著更多新開(kāi)發(fā)的光纖及其實(shí)際應(yīng)用,G.65５B建議書(shū)一定能有進(jìn)一步的充實(shí)和改進(jìn)。３色散補(bǔ)償光纖和色散斜率補(bǔ)償光纖色散補(bǔ)償光纖（ＤＣＦ)是一種在C波段（第3窗口)具有較大負(fù)色散系數(shù)的特殊光纖，應(yīng)用DCF可以在第3窗口補(bǔ)償常規(guī)單模光纖(G。６52光纖)在線路上所積累的色散。這種光纖的芯徑可以減小到2μm左右，而光纖的折射率差可以增大至2％~4%。通過(guò)采用特殊的折射率分布,可以使光纖在１5５０ｎｍ波長(zhǎng)處具有所需要的負(fù)色散系數(shù)和負(fù)色散斜率。表3列出了幾種DCF的特性。表3DＣＦ在1550ｎm波長(zhǎng)上的特性自19９4年ＤＣF進(jìn)入商用以來(lái)，開(kāi)發(fā)了許多品種.它不但可以用來(lái)補(bǔ)償常規(guī)單模光纖在第3窗口的色散，而且也可用來(lái)補(bǔ)償各種DSF（零色散或非零色散)在第3窗口中的色散斜率。能夠補(bǔ)償色散斜率的這種光纖被稱為色散斜率補(bǔ)償光纖(DSCF)。例如，日本古河電氣開(kāi)發(fā)的A型和Ｂ型DＳCF在工作波段內(nèi)具有很小的色散和很陡的負(fù)色散斜率，Ａ型與零色散波長(zhǎng)在1530ｎｍ的NZ-DSF(G.655光纖)一起工作，而B(niǎo)型與零色散波長(zhǎng)在1550nm的DＳF(G.６5３光纖）一起工作,前者使１530～１560ｎｍ波長(zhǎng)范圍內(nèi)后者使1550～1580nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的色散幾乎完全平坦.古河電氣還開(kāi)發(fā)了一種新型的色散補(bǔ)償光纜。這種光纜應(yīng)用反色散光纖（RＤF）。RDF不但補(bǔ)償常規(guī)單模光纖在第3窗口中的色散,而且還補(bǔ)償其色散斜率，并具有小的非線性效應(yīng)。應(yīng)用RDF的系統(tǒng)具有以下的特點(diǎn)：1）不需用DＣＦ或色散補(bǔ)償組件,DCF有插入損耗高和色散補(bǔ)償不夠完善的缺點(diǎn).RDＦ本身不是一個(gè)器件，而是一根傳輸線.它的色散特性在數(shù)值上和斜率上都具有與常規(guī)單模光纖相反的符號(hào)。所以應(yīng)用RDF的系統(tǒng)可以不用DCF或色散補(bǔ)償組件而實(shí)現(xiàn)低的殘余色散。而且，它的低損耗也改善了系統(tǒng)性能.2）能夠應(yīng)用大功率的光纖放大器(ＥＤＦA），由于RＤF和常規(guī)單模光纖的有效面積都大于ＤCF的有效面積，當(dāng)EＤＦA的輸出被注入系統(tǒng)時(shí),脈沖的畸變要比DCＦ系統(tǒng)的小。所以,在RDF系統(tǒng)中能夠用較大的EDFA功率。3）能夠進(jìn)行寬帶傳輸，ＲＤF的色散斜率是負(fù)的,與常規(guī)單模光纖的相反.所以，把ＲDF的長(zhǎng)度與常規(guī)單模光纖的長(zhǎng)度進(jìn)行恰當(dāng)?shù)呐浜?，就能夠?5３0～1570nm之間得到平坦的色散斜率.以上各種色散補(bǔ)償和色散斜率補(bǔ)償光纖尚未由ITU-T納入G系列建議書(shū).4非色散位移光纖（G。６52）G。6５2Ａ為單模光纖的基礎(chǔ)子類,它適用于ＩTU-TG。957和ITU-ＴG.69１中的傳輸系統(tǒng),直到STM－16。G．６52B適用于ＩTU－TG。９57、ITU-TＧ.６９1和IＴＵ－TＧ.６９２中的傳輸系統(tǒng)，直到STM—６4.G．652C適用于ITＵ—ＴＧ。957、ITＵ—ＴG.６91和ＩTＵ-TG.６92中的傳輸系統(tǒng)，直到STM－６4。對(duì)于在1５50nm波長(zhǎng)區(qū)域的高比特率傳輸，一般將需要調(diào)節(jié)色度色散。這個(gè)子類也允許在１３60nｍ以上和１53０nm以下的部分波段內(nèi)進(jìn)行ITU—TＧ。957的傳輸.G．652光纖與光纜及其兩個(gè)子類的主要技術(shù)指標(biāo)如表４所列。表４ＩTU—ＴG.65２、G。652A、G。６52Ｂ和G。6５2Ｃ光纖光纜的主要技術(shù)指標(biāo)注:1)波長(zhǎng)XＸ為特定值,ＸX≤25nｍ.2）如果對(duì)于特定的光纜結(jié)構(gòu)已經(jīng)知道能支持對(duì)光纜PMDQ要求的最大PMD系數(shù),則可以由成纜者來(lái)規(guī)定可選用的最大PMD系數(shù)。3)波長(zhǎng)yyyｙ被推薦為１３8３nm≤yyyy≤１480nm，由買賣雙方協(xié)商同意。如果規(guī)定的是水峰處（13８３nm），則更長(zhǎng)或更短的波長(zhǎng)都可以在延伸波段內(nèi)應(yīng)用。如果規(guī)定的數(shù)值大于水峰處，那么在延伸波段中只可以應(yīng)用大于yyyｙ的波長(zhǎng)。4)在按照IＥC60793—2中關(guān)于B1.３類光纖的氫老化之后，在yyyｙnm抽測(cè)到的平均衰減應(yīng)當(dāng)小于或等于在131０nm所規(guī)定之值.從表4可知，G.６52A除有些指標(biāo)加嚴(yán)并明確了對(duì)PＭD不作規(guī)定以外,其他各項(xiàng)參數(shù)基本上都與的規(guī)定延伸到L波段（第4窗口)并對(duì)ＰMＤ作了規(guī)定。G。652C在G。652B的基礎(chǔ)上增加了在水峰附近的一個(gè)波長(zhǎng)上的衰減規(guī)定，以保證在Ｓ波段(第５窗口）的傳輸。圖1示出了Ｇ．652A光纖的典型衰減光譜特性。我們能夠注意到曲線上的三個(gè)特點(diǎn)：波長(zhǎng)λ/μｍ圖1G.652A光纖的典型衰減光譜特性.圖中○內(nèi)的數(shù)字代表波長(zhǎng)窗口號(hào)1）在短波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)的衰減隨波長(zhǎng)的增加而減小，這是因?yàn)樵谶@個(gè)區(qū)域內(nèi)，與波長(zhǎng)的4次方成反比的瑞利散射所引起衰減是主要的；2)在１。６μm以上的波長(zhǎng)上由于宏彎損耗和二氧化硅吸收而使衰減有上升的趨勢(shì)；3)曲線上有OH—引起的幾個(gè)吸收峰（亦稱水峰）,特別是1．385μｍ波長(zhǎng)上的峰。改善宏彎損耗和二氧化硅吸收就能得到Ｇ。６52Ｂ光纖。在此基礎(chǔ)上再消滅水峰就能得到G。652C光纖.朗訊科技公司首先利用獨(dú)特的制棒技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)的全波光纖和康寧公司最近開(kāi)發(fā)的SMＦ28-e光纖都屬于G。652C光纖。圖２示出了全波光纖典型的衰減光譜特性全波光纖消除了水峰衰減外,其他性能都與常規(guī)單模光纖（G。６52光纖)相同.它能采用與常規(guī)單模光纖同樣的連接方法和連接器。波長(zhǎng)λ／μm全波光纖最適合于在城域網(wǎng)中應(yīng)用。利用其新開(kāi)辟的第5窗口(1．3５～１。53μｍ）把波長(zhǎng)譜擴(kuò)大了大約180nm。因?yàn)檫@段波長(zhǎng)處于第2窗口與第3窗口之間,光纖的衰減小于1３10nｍ處的衰減,而色散則小于15５0ｎm區(qū)域內(nèi)的數(shù)值。這意味著能更好地利用光纖的低色散區(qū).在這樣寬闊的波長(zhǎng)區(qū)內(nèi)，采用粗波分復(fù)用(CWDM)代替ＤWDM往往能夠取得相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益。5現(xiàn)代單模光纖的偏振模色散(PＭＤ）及其改善偏振是光波振動(dòng)方向的一個(gè)特性。在單模光纖中的光會(huì)在兩個(gè)互相垂直的方向上振動(dòng),稱為偏振模.如果光纖是不對(duì)稱的，在這兩個(gè)方向上傳播的模就具有相對(duì)延遲,這種延遲稱為PMD，通常用ｐｓ來(lái)衡量。光纖的這種不對(duì)稱性的內(nèi)在原因主要是纖芯的不圓度與摻雜波度的不均勻；外在原因也有很多，如光纖所受的外界側(cè)向負(fù)載等。兩個(gè)正交的偏振模之間的模耦合會(huì)減小PMD.這種模耦合也可以是內(nèi)在的，即光纖內(nèi)部的耦合點(diǎn)；也可以是外來(lái)的，即光纖的彎曲、擠壓或扭轉(zhuǎn)。如果不對(duì)PＭD進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，則會(huì)在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中產(chǎn)生過(guò)大的誤碼.在實(shí)際中,沿光纖長(zhǎng)度上光纖的性能會(huì)有所變化，而且光纖還會(huì)受到諸如徑向壓力、彎曲和扭轉(zhuǎn)等隨機(jī)的外界騷擾，所以ＰＭＤ的瞬時(shí)值是一個(gè)隨時(shí)間、溫度和波長(zhǎng)變化的隨機(jī)變量.這些瞬時(shí)值符合麥克斯韋密度函數(shù)，其平均值隨光纖長(zhǎng)度以平方根的規(guī)律增加。通常所稱的ＰMＤ就是指這個(gè)平均值。根據(jù)IＴU-TG。691建議，要滿足光通道代價(jià)不大于1ｄB的要求,所容許的PＭD的計(jì)算公式為:式中B為以Ｇb/s表示的比特率。這就是說(shuō)速率為２.５Ｇb/s、１0Gb/ｓ和40Ｇb/ｓ時(shí),容許的PMD值分別為4０ps、10pｓ和２.5pｓ.據(jù)此，ITＵ－T推薦了０。5ｐｓ/km1／2的ＰMD最大值。后來(lái)又考慮到鏈路上的ＰＭＤ應(yīng)當(dāng)是統(tǒng)計(jì)值，各標(biāo)準(zhǔn)化組織都在考慮以統(tǒng)計(jì)值的形式來(lái)規(guī)定PMD。例如，ITU-T第１５研究組在19９７年～２０00年研究期的末期會(huì)議上,除了對(duì)最高傳輸速率一般不超過(guò)1０Gｂ/ｓ的G.65２A及G.６５5A兩種光纖取消PMD的規(guī)定外，對(duì)其余的Ｇ.652、G。６５3、G.654和Ｇ．6５5光纖都規(guī)定了在由20個(gè)光纜段所組成的鏈路上，超過(guò)０.5pｓ/kｍ1/2設(shè)計(jì)最大值ＰMDＱ的概率Ｑ為0.0１%。由于ＰMD的隨機(jī)性質(zhì)，難于像色度色散那樣進(jìn)行補(bǔ)償。最近有些廠家正在研究各種PMD補(bǔ)償技術(shù)，例如帶外前向糾錯(cuò)技術(shù)、電域補(bǔ)償技術(shù)和光域補(bǔ)償技術(shù),但是要實(shí)現(xiàn)商用和經(jīng)濟(jì)上可行，可能尚需一段時(shí)間。因此,從光纖預(yù)制棒的制造和光纖的拉制兩方面來(lái)改善PMD指標(biāo)還是目前較為有效的方法。５．1改進(jìn)光纖預(yù)制棒制造的方法最先投入工業(yè)化生產(chǎn)的光纖預(yù)制棒制造技術(shù)有MCＶD(改進(jìn)化學(xué)汽相沉積法)、PＣVD（等離子體化學(xué)汽相沉積法)、VAD（汽相軸向沉積法)和OVD（外汽相沉積法)。MCVＤ和PＣVD法采用天然石英管生產(chǎn)單模光纖，預(yù)制棒的尺寸受到石英管的限制而不能太大,因此光纖的生產(chǎn)效率低且成本高。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，迫使采用MCVD和PＣVD方法生產(chǎn)的工廠設(shè)法提高生產(chǎn)效率和降低成本.于是，在預(yù)制棒的外層采用OVD法（混合法）來(lái)制造或者在外層套上合成管(套管法)來(lái)制造。到目前為止,用汽相沉積法制造的大預(yù)制棒的方法有８種，如表５所列表５制造大預(yù)制棒的汽相沉積法根據(jù)表5所列各種方法制造的預(yù)制棒所拉制的光纖來(lái)看，就PMＤ而言，混合法最好,尤其是ＶAD+ＯVD法.套管法要差些.這可能是由于用混合法時(shí)容易對(duì)摻雜的均勻性和棒的不圓度進(jìn)行控制。優(yōu)選折射率分布和折射率差也可以改善PMD,但是光纖折射率分布的設(shè)計(jì)需要兼顧截止波長(zhǎng)、零色散波長(zhǎng)、色散斜率等其他性能,因此實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難。5.2旋轉(zhuǎn)光纖另外一種比較容易實(shí)現(xiàn)的方法是在光纖拉制的過(guò)程中旋轉(zhuǎn)光纖。這種方法已被一些制造廠用來(lái)生產(chǎn)ＰMD低而穩(wěn)定的光纖。用這種方法制作的光纖稱為旋轉(zhuǎn)光纖.研究證明,把成品光纖進(jìn)行扭轉(zhuǎn)可以減小PMD。但是,它在光纖中留有內(nèi)在的扭矩,會(huì)在著色和成纜時(shí)產(chǎn)生麻煩；加進(jìn)去的扭距在光纖中留存了應(yīng)力，它限制了以后在光纜制造和安裝、接續(xù)與使用中能夠施加的扭轉(zhuǎn)量；應(yīng)力-光學(xué)效應(yīng)抵消了扭轉(zhuǎn)而降低了所施加的有效扭轉(zhuǎn).若在拉制光纖時(shí)把扭轉(zhuǎn)形成于高溫光纖之中就能消除這些缺點(diǎn)。最初是在拉絲時(shí)旋轉(zhuǎn)預(yù)制棒，但是在高速拉絲時(shí),以高速旋轉(zhuǎn)一根笨重而且通常不太平衡的預(yù)制棒難度較大.后來(lái)采用的一種方法是在拉絲時(shí)操縱牽引輪附近的涂覆光纖來(lái)變化扭矩，在光纖中引入一個(gè)搖擺的扭轉(zhuǎn).這種方法曾被用來(lái)進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn),并獲得了始終如一的低PMD光纖.這種方法的缺點(diǎn)在于需要復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)機(jī)械而且通常在卷繞到盤上的光纖中加上了一個(gè)有彈性的扭轉(zhuǎn).大約在1997年，意大利FOS光纖公司開(kāi)發(fā)了一種新設(shè)備，它能夠通過(guò)光纖涂覆器的旋轉(zhuǎn)在拉絲時(shí)使光纖旋轉(zhuǎn)。圖3示出了用旋轉(zhuǎn)光纖涂覆器來(lái)制造旋轉(zhuǎn)光纖所用設(shè)備的示意圖，為了清楚起見(jiàn)，圖中只繪出了一個(gè)涂覆器。在旋轉(zhuǎn)的模子中的流體能夠?qū)⒙愎饫w旋轉(zhuǎn)，向上把扭轉(zhuǎn)傳送到頸縮區(qū),并向下傳送到牽引輪。圖３拉絲塔示意圖和扭轉(zhuǎn)坐標(biāo)增加光纖扭轉(zhuǎn)量的措施：1)增加旋轉(zhuǎn)光涂覆器與牽引輪之間的距離；2）降低拉絲速度；3)采用優(yōu)化的涂覆模設(shè)計(jì)或者增加涂覆粘度；4）增加旋轉(zhuǎn)模的最大角速度和反向頻率，它們的典型值分別是1０000r/min(≈1000ｒａd／s)和４Hz。目測(cè)回收的光纖,證實(shí)卷繞的光纖中殘余彈性扭轉(zhuǎn)是可以忽略的.模子的高速轉(zhuǎn)動(dòng)并不影響光纖的涂覆。反而由于旋轉(zhuǎn)增加了涂覆的軸向?qū)ΨQ性而對(duì)涂覆的同心度略有改善為了能用實(shí)驗(yàn)方法得到留存在光纖中的扭轉(zhuǎn)量，該公司開(kāi)發(fā)了一種光纖旋轉(zhuǎn)在線監(jiān)測(cè)技術(shù).這種技術(shù)利用光纖包層的不圓度(＜２％），在光纖頸縮區(qū)附近進(jìn)行橫向在線測(cè)量,并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傅里葉分析.根據(jù)所得到的功率譜上出現(xiàn)的很容易分辨的峰及根據(jù)峰的頻率與光纖的真實(shí)扭轉(zhuǎn)之間的相互關(guān)系，進(jìn)行監(jiān)測(cè)。采用這種技術(shù)就能可靠地保證光纖有適當(dāng)?shù)呐まD(zhuǎn)量，從而取得低而穩(wěn)定的PMD。6現(xiàn)代單模光纖的優(yōu)化設(shè)計(jì)現(xiàn)代單模光纖的優(yōu)化設(shè)計(jì)與整個(gè)光通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，要考慮以下幾點(diǎn)：1)適當(dāng)?shù)纳壬?正的或者負(fù)的）和零色散波長(zhǎng)；２）小的色散斜率;3）大的有效面積;4)在工作波段內(nèi)低的微彎和宏彎損耗;5）低的PMD;6）衰減與以前各代光纖相當(dāng).前面4點(diǎn)都與光纖的折射率分布有關(guān)。常規(guī)的匹配包層型單模光纖的折射率分布最為簡(jiǎn)單。NZ-DSF的折射率分布比較復(fù)雜,種類很多。折射率分布越復(fù)雜，可以調(diào)節(jié)的參數(shù)就越多。加環(huán)梯形的折射率分布有６個(gè)可調(diào)節(jié)的參數(shù):中心梯形與環(huán)的高度,環(huán)的寬度與位置,梯形的上下半徑。為了優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)各個(gè)參數(shù)都進(jìn)行掃描，在截止波長(zhǎng)、彎曲損耗、色散斜率、色散和有效面積之間進(jìn)行最佳的折衷.特別要注意到以下的幾個(gè)關(guān)系:增加有效面積會(huì)增加色散斜率;減小色散斜率會(huì)增加彎曲損耗；提高截止波長(zhǎng)能減小色散