云开·全站体育app登录 多模光纤的发展历程及新型多模光纤解决方案

发布于:25-03-11 播放次数:

根据其应用波长的传输模式数量,将通信纤维分为单模纤维和多模式纤维。因为多模纤维核心直径较大,并且可以与低成本的光源一起使用,因此在短途传输场景中具有极大的应用,例如数据中心,局部网络等。近年来,随着数据中心构建的快速开发,多模板光纤,作为数据中心和局部网络的主流应用,还吸引了Springs,吸引了我们的主流应用。

根据标准ISO/IEC 11801规范,多模光纤分为五个主要类别:OM1,OM2,OM3,OM4和OM5。与IEC 60792-2-10的相应关系如表1所示。其中OM1和OM2是指传统的62.5/125mm和50/125mm多模纤维; OM3,OM4和OM5参考新的50/125mm 10千兆位多模纤维。

表1标准对应关系

1。传统多模纤维

多模纤维的研发始于1970年代和1980年代。早期多模纤维包括许多尺寸类型。国际电气和工业委员会(IEC)标准中包含的尺寸类型包括四种类型。核心包底直径分为50/125μm,62.5/125μm,85/125μm和100/140μm。由于较大的核心包层尺寸会导致高生产成本,弯曲性能差以及传输模块的数量增加和带宽减小,因此逐渐消除了较大的核心包层尺寸的类型,并且逐渐形成了两个主要的核心覆层尺寸,即50/125μm和62.5/125μm。

在早期的LAN中,为了尽可能降低LAN的系统成本,通常将低价LED用作光源。由于LED输出功率低并且发散角度相对较大,因此50/125mm多模纤维的核心直径和数值光圈相对较小,这不利于有效耦合与LED接头。它不如62.5/125mm多模纤维具有较大的核心直径和数值光圈,可以将更多的光功率与光纤链路相结合。因此,50/125mm多模纤维的使用不如1990年代中期之前的62.5/125mm多模纤维。

自20世纪末以来,随着局部网络传输速率的持续升级,局部网络已经发展为1GB/s的速率,并且使用LED的62.5/125μm多模光纤的带宽逐渐无法满足要求。相反,50/125mm多模纤维的数值孔径和核心直径具有较小的数值孔径和核心直径和较少的传导模式,从而有效地降低了多模纤维的模式分散体,从而导致带宽显着增加。由于核心直径较小,生产成本为50/125mm多模纤维也较低,因此再次被广泛使用。

IEEE802.3Z千兆以太网标准标准规定了50/125mm多模和62.5/125mm多模纤维可以用作Gigabit以太网的变速箱介质。但是,对于新建的网络,通常首选50/125mm多模纤维。

2。激光优化的多模纤维

随着技术的发展,出现了850nm VCSEL(垂直腔表面发射激光器)。 VCSEL激光器比长波长激光器便宜,并且可以提高网络速度开yun体育app官网网页登录入口,因此它们已获得广泛使用。由于两个发光设备之间的差异,必须修改光纤本身以适应光源的变化。

对于VCSEL激光器的需求,国际标准化/国际电力技术委员会(ISO/IEC)和电信行业工会(TIA)共同起草了新一代的具有50mm的多模纤维核心。在已配制的新的多模纤维等级中,ISO/IEC将新一代的多模纤维分类为OM3类别(IEC标准为A1A.2),即激光优化的多模纤维。

随后的OM4光纤实际上是OM3多模纤维的升级版本。与OM3纤维相比,OM4标准仅改善了纤维带宽指数。也就是说,与OM3纤维相比,OM4光纤标准在850nm波长下改善了有效模式带宽(EMB)和全注射带宽(OFL)。如下表2所示。

表2 OM3和OM4纤维的比较

激光器

多模光纤中有许多传输模式,这也带来了纤维抗弯曲性能的问题。当纤维弯曲时,高阶模式很容易泄漏,从而导致信号损失,即光纤的弯曲损失。随着室内应用程序的越来越多,在狭窄环境中多模光纤的接线也提出了更高的弯曲阻力要求。

与单模纤维的简单折射率轮廓结构不同,多模纤维的折射率轮廓非常复杂,需要极为细的折射率轮廓设计和生产过程。在世界上四个主要的预制杆制备过程中,制备多模纤维的最精确方法是由Changfei Company代表的等离子化学气象沉积(PCVD)过程。这个过程与其他过程不同。它沉积了多达数千个层,并且在沉积过程中,每一层只有大约1微米厚kaiyun全站网页版登录,可以实现超细折射率曲线的控制,从而实现高带宽。

通过优化多模纤维的折射率曲线,如下图1所示,当前弯曲不敏感的多模纤维的弯曲电阻性能得到了显着改善。

图1抗弯曲多模纤维和常规多模纤维的大型表现的比较

3。新的多模光纤(OM5)

OM3纤维和OM4纤维都是多模纤维,主要用于850nm频段。随着传输速率继续提高,单渠道频段设计将带来越来越多的密集布线成本,管理和维护成本也将相应地增加。因此kaiyun.ccm,技术人员试图将波长多路复用的概念引入多示例传输系统。如果可以在一个光纤上传输多个波长,则可以大大降低相应数量的并行光纤数量。在这种背景下,OM5纤维开始存在。

OM5多模纤维是一种基于OM4光纤宽宽的高带宽通道,可以支持850nm〜950nm频段中的传输应用。当前的主流应用程序是SWDM4和SR4.2设计。 SWDM4是四个短波的波长多路复用,即850nm,880nm,910nm和940nm。这样,一种光纤可以支持前四个平行光纤的服务。 SR4.2是一种两波划分的多路复用,主要用于单纤维双向技术。 OM5可以与VCSEL激光器合作,其性能良好,成本较低,以更好地满足数据中心等短途通信。下表3是OM4和OM5纤维的主要带宽指标的比较。

表3 OM4和OM5纤维的带宽指标的比较

目前,OM5纤维是一种新型的高端多模纤维,具有许多应用程序案例。最大的商业案例是YFE和中国铁路公司主要数据中心的OM5商业案例。数据中心的目标是OM5光纤在SR4.2上应用波长分裂系统中的优势,成本最低,实现了最大的容量通信,并为将来的进一步升级率做好准备。将来,速度增加到100GB/s甚至400GB/s,或者在扩大频段应用时,无法再替换光纤,这可以大大降低未来升级的成本。

摘要:随着应用需求的持续增加,多模纤维正在发展为低弯曲损失,高带宽和多波长多路复用。其中,最大的应用潜力是OM5光纤,它具有当前多模纤维的最佳性能,为将来的100GB/s和400GB/s的多波长系统提供了强大的光纤解决方案。此外,为了适应高速,高带宽和低成本数据中心通信的要求,也正在开发新的多模纤维,例如单模纤维。将来,Changfei将与行业同行一起推出更多新的多模纤维解决方案,从而为数据中心和纤维互连带来新的突破和较低的成本。