超C波段与扩展C波段:一场“带宽革命”的微观较量

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超C波段与扩展C波段:一场“带宽革命”的微观较量

发布时间:2026-01-06 14:49:23  点击量:

光通信行业把 1 530 nm 附近这一小段“黄金谱域”统称为 C 波段(Conventional Band)。过去三十年,围绕这 4 THz 的方寸之地,上演了一幕又一幕容量突围战:从 10 G 到 400 G、从 80 波到 96 波,再到今天的 120 波,每一次跃升都伴随一个前缀——“扩展”或“超”。它们究竟差在哪?是简单的“多几纳米”还是系统级重构?答案藏在频谱宽度、器件生态、网络成本三条暗线之中。

超C波段与扩展C波段:一场“带宽革命”的微观较量

定义回归:先把“波长”换算成“钞票”

传统 C 波段:1529.16 nm – 1560.61 nm,约 4 THz,50 GHz 间隔下可放 80 波,行业黑话叫“C80”。

扩展 C 波段(Extended C):1529.16 nm – 1567.14 nm,约 4.8 THz,50 GHz 间隔下 96 波(C96)。

超 C 波段(Super C,亦称 C ):1524 nm – 1572 nm,约 6 THz,50 GHz 间隔下 120 波(C120)。

一句话,扩展 C 向“长波长”借了 0.8 THz,超 C 则同时向“短波长”和“长波长”两端共抢出 2 THz。多出的 40 % 频谱,在 400 G 时代可让单纤容量从 38.4 T 直接飙到 48 T,价值多少?按国内骨干 100 km 段 96 波系统造价约 120 万元计,每 1 T 约 3 万元,超 C 凭空多出的 10 T 相当于 30 万元“隐形收入”。

技术剖面:多出的 2 THz 从哪来?

光纤本身:低损窗口就在那里


石英光纤衰减系数 < 0.25 dB/km 的窗口实际覆盖 1 450 – 1 625 nm,传统 C 波段只用了中间最平坦的 30 nm。扩展 C 继续向右延伸到 1 567 nm,已接近 OH 峰左侧肩膀;超 C 则向左下探到 1 524 nm,进入 P 波段边缘。两段看似“鸡肋”的谱域,因新一代超低损光纤(ULL)与 DSP 补偿算法成熟,衰减与色散不再是拦路虎。

放大器:铒离子被“榨干”最后一滴


EDFA 的增益谱由铒离子能级决定,天然覆盖 1 530 – 1 565 nm。扩展 C 只需把铒纤加长 20 % 并把泵浦激光器从 980 nm 调到 1 480 nm 即可把增益尾巴拉到 1 567 nm。超 C 则必须引入双铒纤+增益平坦滤波器(GFF)+ 1480 nm/980 nm 混合泵浦,才能把增益带从 1 524 nm 一路压到 1 572 nm,代价是噪声指数(NF)恶化 0.5 dB,输出饱和功率降低 1 dB。

波长选择开关(WSS):LCOS 技术救场


传统硅基液晶(LCOS)阵列端口带宽 4.8 THz,刚好覆盖扩展 C;超 C 需要 6 THz 端口,必须换用 12.5 GHz 像素级 LCOS,并把驱动电压从 3.3 V 升到 5 V,功耗增加 15 %。

激光器与调制器:温度漂移是隐形地雷


1 524 nm 比 1 530 nm 高 8 THz,对 DFB 激光器来说波长温度系数 0.1 nm/℃,意味着无制冷封装(TO-CAN)在 0 – 70 ℃ 范围会漂移 7 nm,极易撞相邻信道。因此超 C 的 120 波必须全部改用 25 ℃ 温控的 micro-ITLA,单价从 80 美元涨到 140 美元,光模块 BOM 成本抬高 5 %。

场景经济学:什么时候选谁?


存量 80 波 100 G/200 G 网络,光纤还有 6 dB 余量,想再跑 3 年——直接加 16 波扩展 C,无需动 WSS,投资回收期 1.2 年。

新建 400 G 骨干,预测未来 5 年流量年增 30 %——一步到位超 C,虽然初期 CAPEX 高 20 %,但可省一次“二次上塔”施工,按 10 年 TCO 算反而便宜 12 %。

数据中心互联 80 km,光纤已埋 576 芯——用扩展 C 足够,超 C 的 25 % 容量增益抵不过 40 % 功耗增加,PUE 考核直接否决。

小结:一句话记住区别

扩展 C 是“把 C 波段的长边再抻长 8 nm”,靠 96 波让老房多住人;超 C 是“两头一起拆墙”,120 波直接把单纤推上 48 T,却要求光纤、放大器、WSS、激光器全线换血。选谁?先看清钱包、光纤年龄和流量预测,再决定是“精装”还是“重建”。