前幾天寫光通訊那篇文章的時候，提到了 CE、C++、C+L 波段。

很多同學問，之前知道的都是 O 波段、E 波段、C 波段、L 波段，沒聽說過什麼 CE、C++、C+L 波段，這是啥意思？

今天，小棗君就專門給大家解釋一下。

▉ 傳統波段

大家都知道，光纖通訊，就是利用光作為資訊載體，在纖芯中傳輸，進行通訊。

然而，並不是所有的光，都適合光纖通訊。光的波長不同，在光纖中的傳輸損耗就不同。

光纖的核心 —— 纖芯（石英纖維）

為了儘可能減小損耗，保證傳輸效果，科研工作者一直在致力於尋找頻率（波長）最合適的光。

上世紀 70 年代初，光纖通訊開啟實用化落地的程序。當時主要的研發物件，是多模光纖。

多模光纖的纖芯直徑更大，容許不同模式的光在一根光纖上傳輸。

最早被使用的光，是波長為 850nm 的光，這個波段（band），也被直接稱為 850nm 波段。

後來，到了 70 年代末 80 年代初，單模光纖開始了大規模的應用。

經過測試，工程師們發現，1260nm~1360nm 波長範圍的光，由色散導致的訊號失真最小，損耗最低。

所以，他們將這一波長範圍採納為早期的光通訊波段，並命名為 O-band（O 波段）。O，是“Orignal（原始）”的意思。

此後的三四十過年，經過漫長的摸索和實踐，專家們逐漸總結出一個“低損耗波長區域”，也就是 1260nm~1625nm 區域。這個波長區域範圍的光，最適合在光纖中傳輸。

這個區域被進一步劃分成了五個波段，分別是：O 波段，E 波段，S 波段，C 波段和 L 波段。

隨著技術的不斷演進變化，專家們還驗證了光纖傳輸損耗和光波波長之間的規律，如下圖所示：

最常用的波段，被稱為 C 波段（1530nm~1565nm）。C，是“conventional（常規）”的意思。

C 波段表現出的損耗最低，被廣泛用於都會網路、長途、超長途以及海底光纜系統。WDM 波分複用系統中，也經常用到 C 波段。

C 波段旁邊的 L 波段（1565nm~1625nm），是損耗第二低的波段，也是行業的主流選擇之一。當 C 波段不足以滿足頻寬需求的時候，也會採用 L 波段作為補充。L，是“long-wavelength（長波長）”的意思。

S 波段（1460nm~1530nm），也就是“short-wavelength（短波長）”波段，光纖損耗比 O 波段要高一些。它經常被用於 PON（無源光網路）系統的下行波長。

PON 就是家庭光纖寬頻的那套系統。

它的上行波長為 1310nm，下行波長為 1490nm。

最後再來看看 E 波段。

這個波段有點特別，它是五個波段中最不常見的波段。E，是“extended（擴充套件）”的意思。

大家觀察剛才那張波長和損耗關係圖時，會發現，E 波段有一個明顯的不規則激凸。

那是因為 1370-1410nm 波段，氫氧根離子（OH-）吸收，所以損耗急劇加大。這也被稱為水峰。

早期的時候，因為工藝限制，光纖玻璃纖維中，經常殘留有水（OH 基）雜質，導致 E 波段的衰減最高，無法正常使用。

後來，玻璃製作過程中的脫水技術發明，E 波段中最常用的光纖（ITU-T G.652.D）的衰減變得比 O 波段低，從而解決了水峰問題。（G.652.D 也被稱為低水峰光纖或無水峰光纖。）

除了以上波段之外，其實還有一個波段會被用到，那就是 U 波段（ultra-long-wavelength band，超長波段：1625-1675 nm）。U 頻段則主要用於網路監控。

彙總一下，如下表所示：

▉ 波段的擴充套件趨勢

時至今日，波段的情況又發生了變化。

隨著網路資料流量的不斷增長，光纖的容量需要進一步擴大。

想要擴大容量，有這麼幾種辦法：

1、採用更牛逼的調製方式、頻譜整形技術、各種複用手段（偏振複用，空分複用甚至角動量複用等）；

2、擴大單根光纖中的纖芯數量；

3、用更大的頻譜頻寬，增加波道數量。

針對第三種方法，專家們就想出了，對現有的波段（前文提到的那些波段）進行擴充套件。

CE 波段

傳統 C 波段，指的是 1529.16nm 到 1560.61nm 的波段，從頻率上看是 195.9THz 到 191.6THz，大約可使用頻譜範圍是 4THz。在 50GHz 間隔下，這個傳統 C 波段可以支援 80 波，因此，也稱為 C80 波段。

而 CE 波段，是在 C80 波段的基礎上，向長波長擴充套件了一點點，波長範圍是 1529.16-1567.14nm，大約可使用頻譜範圍是 4.8THz。在 50GHz 間隔下，CE 波段可以支援 96 波，因此，也稱為 C96 波段。

C96 波段相比 C80 波段，傳輸容量可提升 20%。

C++ 波段

再來看看 C++ 波段方案。

大家看到 C++，一定會覺得很親切。其實，這裡的 C++，和 C++ 程式語言沒有任何關係。

C++，其實就是在 C96 擴充套件的基礎上，進一步擴充套件，波長範圍是 1524-1572nm，大約可使用範圍達到 6THz，波長數可以擴充套件到 120 波。C++ 也因此被稱為 C120 波段（也有稱為 Super C Band）。

C++ 波段相比 C80 波段，傳輸容量可提升 50%。

C+L 波段

最後看看 C+L 波段方案。

L 波段 1565nm 到 1625nm，如果按照 1570~1611nm 算，可用頻譜範圍大約是 4.8THz。因此，C+L 波段，可以實現 192 個波長，頻譜頻寬接近 9.6THz，傳輸容量提升將近 1 倍。

畫一張圖，對比如下：

再列個表，更方便對比：

值得一提的是，C+L 也有潛在的多種方案及頻譜邊界，例如：

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

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

大家應該也看出來了，其實 L 波段也有 L++ 波段的，有時候也被稱為 Super L Band。

▉ 結語

以上，就是 C、CE、C++、C+L 波段的區別介紹。

總的來看，光纖可用頻譜資源已經可以拓展到非常大的範圍。但是，想要真正實現，並沒有那麼簡單。

最主要的挑戰，來自擴充套件頻譜對光器件的更高要求。

摻鉺光纖放大器（EDFA），光調製器等有源器件，WSS 這樣的無源器件（受限於 LCOS 工藝），對新擴充套件的頻譜範圍並不能都直接進行支援，需要進行升級。尤其是 L 波段，在傳輸效能劣化方面更差，會增加運維複雜性，進而增加成本投入。

另一方面，關於頻譜擴充套件方案的具體標準，還有待進一步完善和明確。

總而言之，頻譜擴充套件是一條必經之路，但究竟這條路該怎麼個走法，還需要時間告訴我們答案。