12/23/2005，毫不夸張的說光纖是整個(gè)光通訊的技術(shù)基礎(chǔ)，比如通訊波長(zhǎng)的選擇立足于光纖的吸收和色散峰位置，光纖的物理特性產(chǎn)生了當(dāng)前光放大、色散管理以及非線性分析等研究分支，所有這些都足以表明光纖光學(xué)對(duì)整個(gè)光通訊研究的決定性作用。本期JLT是一期關(guān)于光纖的論文�？�，專刊既立足于揭示光纖光學(xué)研究的一些新主題，又總結(jié)回顧了近年來光纖研究的一些杰出成果。�？�共22篇論文，其中9篇為特邀論文，分別來自康寧，日本幾個(gè)光纖公司，以及俄羅斯、丹麥等研究機(jī)構(gòu)。內(nèi)容上既聚焦于特種光纖研制，也涵蓋了色散管理、非線性分析等光纖特性的深入研究，從覆蓋面來看基本反映了近來光纖熱門研究的方方面面，下面我們分類別、有選擇的摘錄一些：
1.具有某些特殊性能光纖的研究：
在FTTH實(shí)用化的同時(shí)，必須有效解決用戶端信息寫入難這一問題。由于通常的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖數(shù)值孔徑小，彎曲損耗大，因此并不適合客戶端的局域網(wǎng)使用。此前評(píng)析的一些實(shí)用系統(tǒng)通常都在局域網(wǎng)內(nèi)改用多模光纖，有效抑制了光纖的彎曲損耗，裝配也更加容易了。然而多模光纖存在較大的模間色散，是無(wú)法用在長(zhǎng)距離傳輸上的，因此在實(shí)現(xiàn)局域接入后必須改用單模光纖，這樣增多了接頭，也增大了接頭損耗。另一方面，現(xiàn)有的光纖制作工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，做任何大的結(jié)構(gòu)改進(jìn)也都是不現(xiàn)實(shí)的。本期�？�一篇特邀論文是來自Fujikura公司的，其研發(fā)人員介紹了其利用現(xiàn)有光纖拉制工藝制作的兩種改良光纖，具有低彎曲損耗的特性，接頭損耗也明顯降低，作者認(rèn)為其產(chǎn)品更適合FTTH應(yīng)用。第一種其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是在包層和芯層之間再增加一層更低折射率分布的氧化硅，對(duì)芯層與包層之間的模場(chǎng)起到一種隔離作用，也就是折射率分布呈凹槽狀，明顯可以降低彎曲引起的能量泄漏。相應(yīng)的作者也認(rèn)為利用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)工藝來制作改進(jìn)光纖也是相對(duì)容易的；另一種改進(jìn)光纖就是孔洞光纖，結(jié)構(gòu)有點(diǎn)類似于簡(jiǎn)化了的光子晶體光纖，比起凹槽光纖除了低彎曲損耗，還具有數(shù)值孔徑大確保持單模的特性，容易做信息寫入的載體，但顯然制作上就沒那么簡(jiǎn)單了。
剛剛提到了多模光纖由于數(shù)值孔徑大，彎曲損耗小，抗干擾能力強(qiáng)等特性而在局域網(wǎng)接入有著廣闊的市場(chǎng)。在實(shí)際使用的時(shí)候多模光纖的帶寬主要受到激勵(lì)模式的模間色散的影響，通常來說有兩種光注入模式，一種是使用LED光源的滿注入（OML）方式，另一種是使用VCSEL光源的限模注入法（RML）。顧名思義，使用前一種方法，光纖中上百個(gè)模式都會(huì)被激勵(lì)，每個(gè)模式都攜帶能量；而后者只激發(fā)靠近纖芯的少數(shù)模式，這些模式色散接近，模時(shí)延降低，可以增大光纖帶寬，目前該方式正逐漸被寫入IEEE標(biāo)準(zhǔn)。RML有很多優(yōu)勢(shì)，但也同時(shí)有許多缺點(diǎn)，比如VCSEL陣列化難，以及由于模間干涉引起信噪比下降等，因此有很多研究者致力于改善這些問題。本期斯洛文尼亞的一篇研究思路是相反的，他們立足于對(duì)現(xiàn)有50和62.5微米的標(biāo)準(zhǔn)多模光纖做改進(jìn)，仍使用OML方法，可以降低模間色散到0.055到0.25ns/km之間，這樣可以有效改善光纖帶寬，超過10GHz.km，這比通常的RML還優(yōu)秀。另外由于OML法比起RML操作更容易，公差范圍大，終端要求低。唯一讓人產(chǎn)生疑問的是作者對(duì)光纖的改進(jìn)是否容易開展，是否偏離了現(xiàn)有的工藝？如果工藝也容易的話，那么技術(shù)對(duì)實(shí)際應(yīng)用具有相當(dāng)誘惑力的。
來自康寧的特邀論文是關(guān)于其非線性光纖設(shè)計(jì)的最新研究成果，主要涉及光纖Kerr效應(yīng)的一些應(yīng)用，如信號(hào)處理等。在非線性光纖設(shè)計(jì)過程里要綜合考慮許多參數(shù)，如光纖有效截面、色散和衰減因子等，必須對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行合理選擇�？祵幍脑O(shè)計(jì)既面向通常的階躍型光纖，也涉及了更復(fù)雜折射率分布（如W型）的光纖。顯然折射率分布復(fù)雜了，可以優(yōu)化的參數(shù)就變多了，明顯增大了設(shè)計(jì)的靈活性。在高性能非線性光纖設(shè)計(jì)過程里，必須消除的因素是受激布里淵散射（SBS）的影響，因?yàn)樗�限制了光纖的功率提供。為此康寧的技術(shù)方案是改變光纖中的摻雜和摻雜濃度，而讓分布布里淵的頻率發(fā)生漂移，從而避免了對(duì)使用波長(zhǎng)的影響。其實(shí)類似的概念已經(jīng)在色散降低光纖中得到了成功運(yùn)用。（作者 浙江大學(xué)宋軍博士）