Y8T298 住友：超低损耗光纤
今年ECOC，住友有个光纤技术回顾，有几个光纤的曲线给的数据比较清晰，做个笔记。
下图是个总表，从1966年高锟院士的低损耗光纤理论后，1970-1980是光纤制造工艺发展期，以前写过的OVD、MCVD、PCVD和VAD等等。（合集2020第185-191页光纤沉积工艺）
从应用领域来看，1984年开始的骨干网光进铜退，1995年互联网推动城域网的光纤部署，之后就是PON、移动基站，和近几年开始大规模部署光纤的数据中心。
主要的分类，之前是TDM，1990~年代开始TDM+WDM，到现如今的相干技术。
光纤的类型也有很多，但在产业留下来的，主要是两类，一类是普通标准单模，也就是咱们熟悉的G.652系列。
另一类就是G.654，不断的降低损耗，以及降低非线性。降低非线性效应，在Y8T258写过了。
今天主要补充一下降低损耗的技术条件。
光纤的损耗，主要就是几大类，一个是结构损耗，就是芯层与包层的接触面的平滑度，这个损耗从早期的酸洗到后期的原子界面沉积，工艺基本定型，损耗也很小。主要处理的是采用新材料或新工艺，导致的损耗变化。也就是为了改善一个指标，可能引起的另一指标的变化。基本可控。
吸收损耗，对于654光纤而言，无需考虑水吸收峰和红外吸收这俩区间，在1550nm DWDM波段也是处于最小的点。
真正能降低的就是瑞利散射了。
瑞利散射和组分以及分子的密度、排布结构相关。以前写OTDR时，说过瑞利散射，颗粒小于光波长的1/10认为是瑞利散射，大于波长1/10的认为是米氏散射。
二氧化硅这些原子们的分布就与瑞利散射导致的光学损耗强相关。要改善的有两点，一是选择什么原子，二是原子的分布密度。
普通光纤一般选择掺杂来改变折射率，设计折射率的分布区间。光纤横截面径向折射率分布，在各种类型中有不同的分布区域。
第一根光纤是用纯氧化硅做包层，用氧化硅掺入TiO2氧化钛做芯层。
目前绝大部分的652光纤是纯氧化硅做包层，用氧化硅掺入GeO2氧化锗做芯层。
654的部分厂家超低损耗光纤用纯二氧化硅做芯层，包层掺氟，2020合集第183-185解释为何包层掺氟可以降低折射率，这个原子大小有关。
采用纯氧化硅不掺杂做芯层，用掺氟来做包层，可以比芯层掺锗的损耗低一些。
其次就是降低玻璃的原子密度，用的方法是降低Tf，fictive temperature，就是虚温，啥叫虚温？就是原子之间引力与斥力平衡的那个等效温度，玻璃有个介绍就是宏观是固态，微观是液态，为啥是液态？ 就是原子还需要移动才能达到力的平衡，但现实又不允许原子移动，内部的应力就不平衡，就有了一个“虚拟等效应力平衡点的温度”
那为什么不选择应力平衡呢，主要是光纤很长，不可能做到完美的“原子分布”应力平衡，而一旦存在多晶，界面就有更强的光反射。是刻意选择的玻璃态。
就是降温时快一些，不要让他们应力平衡，简单理解就是一个飞翔的喜鹊，“飞”是动作，大自然进入冰河期，冻住了，宏观这个喜鹊是不飞的，微观看翅膀又是飞的。只要老天爷降温的速度够快，就能看到这些现象。
玻璃就是这种工艺
降低Tf，也可以降低玻璃的硅原子和氧原子的分布态，可以降低损耗。
硅和氧的分布环不同，分布密度也不同，主要是三倍环、四倍环与六倍环的结构控制，从而控制密度大小。
采用的工艺方法，是控制光纤拉丝的冷却梯度。找到最适合的分子密度，找到低损耗谷底。
