相比普通光缆，超低损耗光纤和大有效面积光纤将有效增加系统的传输距离，减少中继站的数量，尤其是针对大跨段，效果非常明显。按照普通光纤光缆工程单位造价10万元，ull光纤光缆单位工程造价109万元计算，36万光缆的建设若全部采用ull光纤，将会增加光缆工程投资m36万（10910）万324亿元。
在100g波分场景下，建设一个波分中继站的各项成本约为3840万元，采用ull光纤可以减少中继站8个，节约投资3072亿元，与增加的光缆投资相比，传输系统总体投资在不含中继站土建成本时基本持平，但后期减少了中继站的维护成本。在400g波分场景下，建设一个波分中继站的各项成本约为4800万元，采用ull光纤可以减少中继站39个，节约投资1872亿元，传输系统总体投资节约显着。同时，ull光纤带来的系统衰耗冗余还将给维护带来更大便利，并提供优化光放站的空间，有利于工程的实施，带来工程建设和工程维护的间接收益。如果采用大有效面积光纤，也可以获得类似的效果。
光传输系统需要保持系统容量和传输距离之间的平衡，在长距离光传输系统中，普遍采用高阶调制方式提高频谱利用率，同时通过低损耗、新型放大器等方法来保持所需的传输距离。
目前400g光传输系统有多种实现方式，包括四载波mqsk、双载波m16qam等。其中双载波m16qam为业界的主流实现方式，m16qam调制格式系统和mqsk调制格式系统相比，具有更高的频谱效率。理论上，m16qam的背靠背osnr容限比mqsk差约67b，因此m16qam的传输距离不到mqsk的四分之一。一方面设备厂家正在研究更高阶的fec技术和新型放大技术（如拉曼放大器）提高系统osnr，提升系统传输距离；另一方面，作为系统传输的物理层媒介，新型光纤也能提升系统osnr，满足400g系统长距传输的需求。
在400g系统无电中继传输距离达到1000的场景中，根据骨干光缆现状和400g m16qam传输系统的性能，如果使用普通的edfa放大器，则需要光纤的损耗达到014b，目前的光纤技术达不到这样的损耗。如果使用普通的edfa放大器加上大有效面积光纤，则需要光纤的损耗达到0153b，目前的光纤技术也达不到这样的损耗。如果使用拉曼放大器，则需要光纤的损耗达到017b。如果使用拉曼放大器加上大有效面积光纤，光纤的损耗可以放宽到0183b。
在400g系统无电中继传输距离为600的场景中，如果使用普通的edfa放大器，则需要光纤的损耗达到0165b，超低损光纤基本能够满足性能要求。如果使用普通的edfa放大器加上大有效面积光纤，则需要光纤的损耗达到0178b。如果使用拉曼放大器，则需要光纤的损耗放宽到0195b。
为了评估100g和400g传输系统在新型光纤上的传输性能，早在2014年，中国移动便在国内率先开展了实验室测试和现试点。实验室中，100g和400g信号分别在g652、超低损光纤和大有效面积光纤上进行传输性能测试：超低损光纤熔接后的损耗为0175b，大有效面积光纤熔接后的损耗为0165b。
系统方面，100g系统采用mqsk调制格式，400g系统采用双载波的m16qam调制格式。根据实验结果结合理论分析，采用mqsk调制格式的100g系统的背靠背osnr容限约为10b，能够在g652光纤输约3000（5b osnr余量）；采用m16qam调制格式的400g系统的背靠背osnr容限约为185b，能够在g652光纤输约450（5b osnr余量），测试性能结果如表1所示。对于超低损光纤和大有效面积光纤，400g的传输距离可以被延长到约600和900（5b osnr余量）。因此超低损光纤和大有效面积光纤对于延长400g系统的传输距离帮助非常大。
表1 100g和400g传输性能比较
新型光纤技术发展现状
1970年光纤损耗做到了20b，到今天，光纤损耗可以突破到0146b。近期对新型光纤技术的关注主要集中在低损光纤ll( )、超低损光纤ull（）和大有效面积光纤leaf（ ）3类，如图 所示。普通g652光纤的纤芯材料为掺锗二氧化硅，有效面积为852，典型损耗为019～020b。低损光纤的纤芯材料也是掺锗二氧化硅，有效面积为852，典型损耗为0185b。超低损光纤的纤芯材料为纯二氧化硅，通过纯二氧化硅来降低损耗，有效面积为852，典型损耗为017b。大有效面积光纤的有效面积为110～1302，典型损耗可以降低到016b以下。图 新型光纤截面图
低损耗g652光纤（,ll）和普通g652光纤区别不大，纤芯由掺锗的二氧化硅制成。低损耗单模光纤不改变现有g652d光纤的波导结构，其工艺主要是通过改善光纤内部的应力,从而优化瑞利散射来降低损耗。超低损耗、纯硅芯单模光纤是通过改进光纤的折射率和制造工艺，在芯层中没有掺杂锗元素，减小了瑞利散射损耗，进一步降低了光纤损耗；大有效面积单模光纤在低损、超低损光纤的技术上，再通过增加光纤的模场直径、调整折射率差来实现较大的有效面积，兼有低损耗并能抑制光纤非线性效应的优点。
掺锗纤芯的标准单模光纤和纯so2纤芯单模光纤在折射率分布上有明显的区别。为了保持纤芯和包层直接的折射率差，需要降低包层的折射率，这主要通过在包层中掺杂氟等元素来实现。通过纯硅纤芯的技术，石英光纤的衰减可以进一步降低到理论的最低值015b。应用于陆上长途传输的超低损光纤，在降低衰减的同时还需要考虑和现有大量铺设的g652光纤兼容，采用与传统g652光纤一致的有效面积和模场直径，给工程施工和客户应用带来便利。
超低损光纤呈现两大发展趋势
超低损耗光纤的传输性能已经在实验室和现测试得到了验证，并且在国家电及国外运营商规模使用，产品的可靠性和优异的衰减特性得到充分验证。为了更好地满足运营商大规模应用，助力400g系统的部署。超低损光纤主要有两个发展趋势。
● 光纤衰减进一步降低：随着预制棒制造技术和拉丝技术的不断进步，ull光纤的衰减可以从现在的017b继续降低到016b。光纤衰减越低，跨段损耗越小，可以提升更多的osnr，帮助系统传输更远的距离。
● 光纤成本进一步优化：目前超低损耗光纤由于采用纯硅纤芯技术，光纤价格较高，是普通g652光纤的3～4倍，是g655光纤的15倍左右。随着工艺的改进，供应商的增加和生产规模的扩大，超低损耗光纤的成本和价格也会不断降低。
另外，光缆工程的投资大部分是施工、管道租赁等费用，光纤在整个光缆工程中的投资占比较小，但对于提升传输系统意义重大。采用性能优异的光纤，可以延长光复用段的传输距离，减少系统设备的投资。
对于大有效面积光纤，能够有效降低非线性效应带来的系统损伤，可以提高400g系统的osnr，延长传输距离，但考虑到工程中使用大有效面积光纤与常规光纤的对接，存在成缆和熔接，以及工程施工带来的附加损耗，实际传输效果需要通过实际工程进行进一步验证。
超低损光纤的应用主要和其延伸传输距离的功效密不可分，近期可以在以下场景中使用
● 400g在一些场景传输距离不足，新型超低损光纤可以增加400g的传输距离。
● 新型超低损光纤还有望用于长距离直达链路。以从北京到广州为例，如果铺设超低损光纤，则有望用100g光传输系统实现3000的直达链路而不需要电再生。
● 此外，远期还可以用于光电混合交叉场景。由于光交叉不能进行信号电再生，所以需要通过新型低损耗光纤延长信号的传输距离。
小结
升级光纤、光放大器等基础资源是增加400g系统传输距离的有效手段。其中骨干光缆敷设成本巨大，需要提前2～3年统一规划。虽然超低损光纤自身成本较高，但是随之带来传输距离的增加和中继节点的减少，能够使系统总成本大幅降低。超低损耗光纤是未来干线传输系统演进的根基，可提前做好布局和准备，随着超低损耗光纤应用的扩大和更多厂家对研发的投入，超低损耗光纤的产业链日趋强大，规模应用指日可待。