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随着因特网技术的迅速发展,要求光纤传输系统的传输容量不断地扩大,面对传输容量的扩大,目前主要有三种解决途径:(1)增加每个信道的传输速率;(2)减少信道间距;(3)增加总的传输带宽。对于第一种办法,如果速率提高到10Gbit/s或10Gbit/s以上时,将带来新的色散补偿问题,况且现在的电子系统还存在着所谓"电子瓶颈"效应问题;第二种办法如果将信道间距从100GHz降低到50GHz或25GHz将给系统带来越来越严重的四波混频(FWM)等非线性效应,且要求系统采用波长稳定技术,因而增加传输容量的途径更期待于增加系统总的传输带宽。增加系统总的传输带宽,一方面需要研究新的光放大器,如L波段的EDFA,是它将EDFA工作波长由C波段(本文中,未特别说明时,O、E、S、C、L波段所对应的波长范围分别为:O波段为1270nm到1370nm、E波段为1370nm到1460nm、S波段为1460nm到1530nm、C波段为1530nm到1565nm、L波段为1565nm到1625nm)扩展到L波段,使EDFA的放大增益谱扩展了一倍;另一方面要增加光纤的带宽,即增加光纤工作波段的宽度。在现有的大多数G.655光纤中,即使传输距离为80公里,也要在L波段上进行色散补偿。另外,一些G.655光纤的零色散点落在S波段内,这样,DWDM在S波段上应用所引起的四波混频将是一个很大的问题;这样的色散特性限制了DWDM在该光纤中应用的工作波段的宽度。可以说,DWDM在G.655光纤中的应用一般只适用于在C和L波段。G.652光纤虽然具有较宽的工作波段,但该光纤在C和L波段具有很高的色散,高的色散大大缩短了系统无色散补偿的传输距离。在应用高速率如10Gbit/s或10Gbit/s以上的DWDM技术时,对色散管理极为苛刻,波分复用的信道数越多,信道间隔越小,对传输一定距离后的累积色散要求就越严。对色散值大的G.652光纤而言,就必然增加在总的传输距离内色散补偿的次数,增加色散补偿的成本;对色散斜率大的G.655光纤而言,就必然增加色散补偿的难度,从而增加色散补偿的成本。G.656光纤是专门针对在应用DWDM技术时,G.655光纤和G.652光纤的不足而提出的,它在S波段具有足够大的色散,可抑制FWM等非线性效应,在L波段的色散同G.655光纤相当,可在S、C和L波段内应用DWDM技术;既可以在城域网络中得到应用,也可以在长途骨干网络中应用,极具有市场前景。本文针对未来通信技术的发展趋势和ITU-T G.656光纤的技术规范,开发出了一种新型宽带通信光纤。该光纤具有优异的色散特性,在S、C和L波段内的最小色散系数大于2ps/(nm?km),最大色散系数不超过14ps/(nm?km),其在1550nm处的有效面积在52～64μm2之间。在S、C和L波段内都具有较高的色散系数,并且具有合适的有效面积,可有效地抑制非线性效应,该光纤具有优异的相对色散斜率和相对较低的色散系数,大大降低了色散全补偿的代价。光纤还具有优异的衰减特性,其在1460nm到1625nm范围内的衰减都小于0.4dB/km,1550nm处的衰减小于0.22 dB/km。除了这些以外,该光纤还具有优异的偏振模特性,优异的几何性能和机械性能。结合新型宽带通信光纤的研制实验,本文还系统地阐述了光纤制造过程中的一些基础理论,过程控制方法和测试方法,并分析了大量的试验数据。本文的内容还包括:(1)对宽带传输光纤的基础理论进行了介绍,并阐述了DWDM系统中的色散补偿技术和光纤的非线性效应。(2)根据光纤波导的数值模拟理论,采用Fiber_CAD计算机辅助设计手段,对与本课题所采用的光纤折射率剖面相类似的W型折射率剖面进行了模拟计算。通过计算,给出了构成折射率剖面的各个参数对光纤波导性能的影响趋势,以便指导光纤制造过程中的工艺控制。(3)对光纤的预制棒的制造工艺和拉丝工艺进行了介绍,通过对PCVD工艺和拉丝工艺理论的分析,给出了影响光纤性能的工艺参数的主要因素,为光纤性能的优化指明了方向。(4)阐述了与光纤传输性能相关的一些性能参数的基本概念;结合光纤通信的基础理论和一些机理分析,对光纤性能参数的一些测试结果进行了剖析。(5)给出了新型宽带通信光纤的主要性能指标,并介绍了新型宽带通信光纤在40Gbit/sDWDM系统的传输实验的结果。