前几天写光通信那篇文章的时候，提到了CE，C，C L波段。 　　

　　

　　很多同学问，之前都知道O波段，E波段，C波段，L波段，但是没听说过什么CE，C，C-L波段。这是什么意思？ 　　

　　

　　今天小枣君就给大家讲解一下。 　　

　　

　　众所周知，在传统波段，光纤通信是利用光作为信息载体在纤芯中进行传输和通信。 　　

　　

　　然而，并不是所有的光都适合光纤通信。光的波长不同时，光纤中的传输损耗也不同。 　　

　　

　　光纤芯3354芯(应时光纤) 　　

　　

　　为了尽可能减少损失，保证传输效果，研究人员一直在努力寻找频率（波长）最合适的光. 　　

　　

　　20世纪70年代初，光纤通信开始了实际应用的进程。当时主要研发对象是多模光纤。 　　

　　

　　多模光纤的纤芯直径更大，允许不同模式的光在一根光纤中传输。 　　

　　

　　最早使用的光是波长为850纳米的光，也直接称为850nm波段. 　　

　　

　　后来在70年代末80年代初，单模光纤开始被广泛使用。 　　

　　

　　 　　

　　

　　经过测试，工程师们发现，波长范围在1260纳米到1360纳米的光，色散造成的信号失真和损耗最低。 　　

　　

　　因此，他们采用这个波长范围作为早期的光通信波段，并将其命名为O-band(O波段)。o，意思是“Orignal”。 　　

　　

　　30-40年后，经过长期的探索和实践，专家们逐渐得出结论，“低损耗波长区域”,即1260nm~1625nm区域。,是光纤中最适合光传输的波长区域。 　　

　　

　　这个地区被进一步划分为五个波段，分别是：O波段，E波段，S波段，C波段和L波段。. 　　

　　

　　 　　

　　

　　随着技术的不断演进，专家们也验证了光纤传输损耗与光波波长之间的规律，如下图所示： 　　

　　

　　 　　

　　

　　最常用的波段称为C波段(1530纳米~ 1565纳米)。c表示“常规”。 　　

　　

　　c波段损耗最低，广泛应用于城域网、长途、超长距离和海底光缆系统。c波段常用于WDM系统。 　　

　　

　　C波段旁边的L波段(1565nm ~ 1625nm)是损耗第二低的波段，也是业界的主流选择之一。当C波段不足以满足带宽要求时，将使用L波段作为补充。l的意思是“长波”。 　　

　　

　　S波段(1460nm ~ 1530nm)，即“短波长”波段，比O波段具有更高的光纤损耗。它通常用于PON(无源光网络)系统的下行波长。 　　

　　

　　 　　

　　

　　PON是家庭光纤宽带系统。 　　

　　

　　其上行波长为1310纳米，下行波长为1490纳米。 　　

　　

　　最后，让我们看看E波段. 　　

　　

　　这个乐队有点特别。它是五个波段中最不常见的波段。e的意思是“延伸”。 　　

　　

　　你看刚才波长和损耗关系的图，会发现E波段有一个明显的不规则凸起。 　　

　　

　　 　　

　　

　　那是因为在1370-1410nm波段，氢氧根离子(OH-)吸收，所以损耗急剧增加。这也被称为水峰. 　　

　　

　　早期由于工艺限制，光纤玻璃纤维中常残留水(OH基)杂质，导致E波段衰减最高，无法正常使用。 　　

　　

　　后来在玻璃制作过程中发明了脱水技术，最常用的光纤在E波段(ITU-T G.652.D)的衰减变得低于O波段，从而解决了水峰问题。(G.652.D也叫低水峰光纤或无水峰光纤。) 　　

　　

　　除了以上波段，其实还有另外一个波段会用到，那就是U波段(超长-WA 　　

velength band，超长波段：1625-1675 nm）。U频段则主要用于网络监控。

　　

汇总一下，如下表所示：

　　

　　

▉ 波段的扩展趋势时至今日，波段的情况又发生了变化。

　　

随着网络数据流量的不断增长，光纤的容量需要进一步扩大。

　　

想要扩大容量，有这么几种办法：

　　

1、采用更牛逼的调制方式、频谱整形技术、各种复用手段（偏振复用，空分复用甚至角动量复用等）；

　　

2、扩大单根光纤中的纤芯数量；

　　

3、用更大的频谱带宽，增加波道数量。

　　

针对第三种方法，专家们就想出了，对现有的波段（前文提到的那些波段）进行扩展。

　　

CE波段

　　

传统C波段，指的是1529.16nm到1560.61nm的波段，从频率上看是195.9THz到191.6THz，大约可使用频谱范围是4THz。在50GHz间隔下，这个传统C波段可以支持80波，因此，也称为C80波段。

　　

而CE波段，是在C80波段的基础上，向长波长扩展了一点点，波长范围是1529.16-1567.14nm，大约可使用频谱范围是4.8THz。在50GHz间隔下，CE波段可以支持96波，因此，也称为C96波段。

　　

C96波段相比C80波段，传输容量可提升20%。

　　

C++波段

　　

再来看看C++波段方案。

　　

大家看到C++，一定会觉得很亲切。其实，这里的C++，和C++编程语言没有任何关系。

　　

C++，其实就是在C96扩展的基础上，进一步扩展，波长范围是1524-1572nm，大约可使用范围达到6THz，波长数可以扩展到120波。C++也因此被称为C120波段（也有称为Super C Band）。

　　

C++波段相比C80波段，传输容量可提升50%。

　　

C+L波段

　　

最后看看C+L波段方案。

　　

L波段1565nm到1625nm，如果按照1570~1611nm算，可用频谱范围大约是4.8THz。因此，C+L波段，可以实现192个波长，频谱带宽接近9.6THz，传输容量提升将近1倍。

　　

画一张图，对比如下：

　　

　　

再列个表，更方便对比：

　　

　　

值得一提的是，C+L也有潜在的多种方案及频谱边界，例如：

　　

C4T+L4T：1529~1561nm（4THz） + 1572~1606nm（4THz）

　　

C6T+L6T：1524~1572nm（6THz） + 1575~1626nm（6THz）

　　

大家应该也看出来了，其实L波段也有L++波段的，有时候也被称为Super L Band。

　　

▉ 结语以上，就是C、CE、C++、C+L波段的区别介绍。

　　

总的来看，光纤可用频谱资源已经可以拓展到非常大的范围。但是，想要真正实现，并没有那么简单。

　　

最主要的挑战，来自扩展频谱对光器件的更高要求。

　　

掺铒光纤放大器（EDFA），光调制器等有源器件，WSS这样的无源器件（受限于LCOS工艺），对新扩展的频谱范围并不能都直接进行支持，需要进行升级。尤其是L波段，在传输性能劣化方面更差，会增加运维复杂性，进而增加成本投入。

　　

另一方面，关于频谱扩展方案的具体标准，还有待进一步完善和明确。

　　

总而言之，频谱扩展是一条必经之路，但究竟这条路该怎么个走法，还需要时间告诉我们答案。

　　

好了，今天内容就到这里，谢谢大家的耐心阅读！

　　

　　

参考文献：

　　

1、“扩展C波段波分复用系统”技术白皮书

　　

2、光通信新的发展方向，光纤在线

　　

3、谈拓展C波段波分复用系统技术，中国电信张安旭

　　

4、Optical line systems: the road to 100Tbps，Ovum