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。
好了，今天內容就到這裡，謝謝大家的耐心閱讀！
參考文獻：
1、“擴充套件C波段波分複用系統”技術白皮書
2、光通訊新的發展方向，光纖線上
3、談拓展C波段波分複用系統技術，中國電信張安旭
4、Optical line systems： the road to 100Tbps，Ovum
