大約20年前,隨著850nm垂直腔面發(fā)射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,VCSEL)的成熟與商用,850nm VCSEL激光器立即成為多模通信系統(tǒng)的主要光源。VCSEL激光器光斑大小約為30微米(見圖2),具有穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。
為了提高基于850nm VCSEL激光器的多模光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量和距離,OM3光纖應(yīng)運(yùn)而生了。為了配合850nm VCSEL激光器,與傳統(tǒng)OM2光纖相比,OM3光纖主要做了以下改進(jìn):
1. 針對(duì)850nm波長(zhǎng),優(yōu)化了光纖的設(shè)計(jì),使光纖在850nm波長(zhǎng)帶寬最優(yōu)。
2. 針對(duì)VCSEL激光器模式特點(diǎn),引入了“有效模式帶寬”,“有效模式帶寬”用于評(píng)估采用VCSEL激光器時(shí)多模光纖的帶寬,OM3光纖對(duì)“有效模式帶寬”進(jìn)行了規(guī)范,從而確保光纖在使用VCSEL激光器時(shí)的傳輸性能。后來的OM4光纖是在OM3光纖的基礎(chǔ)上繼續(xù)提高了“有效模式帶寬”的指標(biāo)要求。而OM2光纖對(duì)“有效模式帶寬”沒有要求。
OM3~OM5是基于VCSEL激光器作為光源設(shè)計(jì)的。OM5光纖稱為寬帶多模光纖,在850nm~950nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)都具有高帶寬,在850nm~950nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)采用波分復(fù)用技術(shù),進(jìn)行100Gb/s 及以上高速傳輸。
根據(jù) IEEE 802.3系列以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),OM2~OM5光纖在10G~400G系統(tǒng)的傳輸距離見表1。在40G、100G、400G系統(tǒng)中,采用的并行技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)。
速率(Gb/s) | 標(biāo)準(zhǔn) | 波長(zhǎng)(nm) | 最大傳輸距離(m) | |||
---|---|---|---|---|---|---|
OM2 | OM3 | OM4 | OM5 | |||
10 | 10GBASE-SR | 850 | 82 | 300 | 550 | 550 |
25 | 25GBASE-SR | 850 | 不適用 | 70 | 100 | 100 |
40 | 40GBASE-SR4 | 850 | 不適用 | 100 | 150 | 150 |
100 | 100GBASE-SR4 | 850 | 不適用 | 70 | 100 | 100 |
100GBASE-SR10 | 850 | 不適用 | 100 | 150 | 150 | |
400 | 400GBASE-SR16 | 850 | 不適用 | 70 | 100 | 100 |
400GBASE-SR8 | 850 | 不適用 | 70 | 100 | 100 | |
400GBASE-SR4.2 | 850,910 | 不適用 | 70 | 100 | 150 |
從上表可以看出,OM2光纖僅可以在10Gb/s系統(tǒng)中進(jìn)行超短距離傳輸,不能用于25Gb/s及以上系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的連接已經(jīng)進(jìn)入25G+時(shí)代。OM2光纖帶寬低,沒有針對(duì)VCSEL激光器優(yōu)化設(shè)計(jì),根據(jù)IEEE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),不適用于25Gb/s及以上系統(tǒng)。OM2光纖已經(jīng)不能用于新建數(shù)據(jù)中心和現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的升級(jí)。在選擇多模光纖時(shí),應(yīng)該根據(jù)實(shí)際速率和距離,選用OM3或OM4或OM5光纖。
多模光纖的“有效模式帶寬”測(cè)試需要昂貴的儀器,并且測(cè)試樣品的長(zhǎng)度至少需要數(shù)百米,而市場(chǎng)上的多模光纖跳線通常只有數(shù)十米,因此,這些跳線的“有效模式帶寬”是無(wú)法測(cè)試的,所以無(wú)法直接鑒別市場(chǎng)上的OM3、OM4光纖跳線是真還是假,這給一些多模光纖跳線供應(yīng)商帶來可乘之機(jī),因此,市場(chǎng)上充斥了很多以次充好的OM3、OM4光纖跳線(很多實(shí)際是OM2光纖跳線),威脅數(shù)據(jù)中心運(yùn)行安全。
長(zhǎng)飛公司采用PCVD工藝制作多模光纖,PCVD工藝具有沉積層薄、工藝控制性強(qiáng)、折射率剖面精確等優(yōu)點(diǎn),是制造高帶寬多模光纖的最佳工藝。長(zhǎng)飛公司持續(xù)對(duì)PCVD平臺(tái)和工藝升級(jí),改進(jìn)和優(yōu)化多模光纖設(shè)計(jì)和工藝,加大多模光纖測(cè)試平臺(tái)的投入和測(cè)試方法研究,確保多模光纖的質(zhì)量,長(zhǎng)飛公司將和用戶共同打造安全的數(shù)據(jù)中心。
根據(jù)CRU數(shù)據(jù),2018年,長(zhǎng)飛公司多模光纖的產(chǎn)量達(dá)到全球第一,為各國(guó)數(shù)據(jù)中心建設(shè)發(fā)揮巨大作用。