10G以太網(wǎng)激光優(yōu)化多模光纖的性能特征
IEEE802.3ae標(biāo)準(zhǔn)定義了光纖作為10GbE網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒介，包括單模光纖和多模光纖。標(biāo)準(zhǔn)給出的在850nm波長(zhǎng)，多模光纖的傳輸距離從普通62.5/125mm 梯度多模光纖的28米到激光優(yōu)化(Laser-Optimized)多模光纖的300米不等。要求達(dá)到300米的傳輸距離，普通的多模光纖是無(wú)能為力，必須優(yōu)化光纖的制備工藝，精確控制光纖的生產(chǎn)過(guò)程，以開(kāi)發(fā)新的激光優(yōu)化的多模光纖。
爆炸性增長(zhǎng)的信息傳輸需求和光通信技術(shù)的飛速發(fā)展正支持著通信網(wǎng)絡(luò)向著更高速率更大容量的方向迅猛推進(jìn)。由于Internet的使用，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟪尸F(xiàn)出爆炸性的幾何級(jí)數(shù)般的增長(zhǎng)，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的要求也是日甚一日。在局域網(wǎng)(LAN)方面，雖然存在各種制式和協(xié)議，但有一點(diǎn)是相同的，即不停地提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度。以以太網(wǎng)為例，90年代以來(lái)，以太網(wǎng)技術(shù)的引入以及個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站的較高利用率推動(dòng)著局域網(wǎng)的發(fā)展。當(dāng)今，新一代多媒體、群件(Groupware)、影像傳輸和數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品的信息量猛增使速率為10Mb/s的以太網(wǎng)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，從而迫使以太網(wǎng)向更高的速度發(fā)展。
其傳輸速度從10Mbit/s(低速以太網(wǎng))到100Mbit/s(高速以太網(wǎng))。IEEE在1998年通過(guò)了IEEE802.3z的Gigabits以太網(wǎng)(GbE)標(biāo)準(zhǔn)。10Gigabit的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.3ae獲得通過(guò)。
IEEE802.3ae標(biāo)準(zhǔn)定義了光纖作為10GbE網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒介，包括單模光纖和多模光纖。標(biāo)準(zhǔn)給出的在850nm波長(zhǎng)，多模光纖的傳輸距離從普通62.5/125mm 梯度多模光纖的28米到激光優(yōu)化(Laser-Optimized)多模光纖的300米不等。要求達(dá)到300米的傳輸距離，普通的多模光纖是無(wú)能為力，必須優(yōu)化光纖的制備工藝，精確控制光纖的生產(chǎn)過(guò)程，以開(kāi)發(fā)新的激光優(yōu)化的多模光纖。
本文由10G以太網(wǎng)的要求，介紹了新的激光優(yōu)化多模光纖的性能特征。以及長(zhǎng)飛光纖光纜有限公司憑借PCVD (Plasma-activated Chemical Vapor Deposition)工藝的優(yōu)勢(shì)，所開(kāi)發(fā)的符合10G以太網(wǎng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)的激光優(yōu)化多模光纖―超貝光纖。
1、10G以太網(wǎng)多模光纖
10G以太網(wǎng)使用LD(Laser Diode)作為光源和多模光纖為傳輸媒介。為了在850nm波長(zhǎng)窗口在多模光纖上達(dá)到300米以上的傳輸距離，標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA-455-203[3]和TIA/EIA-492AAAC[4]分別對(duì)注入條件和光纖的性能進(jìn)行了定義。其中要求入纖光功率分布符合FOTP-203標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA-492AAAC規(guī)定了850nm波長(zhǎng)激光優(yōu)化的50/125mm梯度折射率多模光纖的具體指標(biāo)。對(duì)光纖帶寬的要求為：在滿注入OFL(Over-Filled Launch)條件下(TIA/EIA-455-204)[5]，850nm的OFL帶寬大于等于1500MHz·km，1300nm的OFL帶寬大于等于500MHz·km。同時(shí)對(duì)纖芯的差分模延遲DMD (Differential Mode Delay) 測(cè)試(TIA/EIA-455-220)必須在表1所給出的模板范圍內(nèi)。
多模光纖的滿注入OFL(Over-filled Launch)帶寬反映的是對(duì)光纖在LED光源環(huán)境下的帶寬性能指標(biāo)，測(cè)試時(shí)，多模光纖的所有傳導(dǎo)模式均被激發(fā)[6]。而激光優(yōu)化多模光纖的DMD測(cè)試必須遵從TIA/EIA-455-220[7]標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了DMD測(cè)試的整個(gè)過(guò)程，包括光源，定位裝置，接收系統(tǒng)以及測(cè)試程序。標(biāo)準(zhǔn)要求注入待測(cè)光纖的光斑必須是單模的，在850nm波長(zhǎng)，其模場(chǎng)直徑約在5mm，而且對(duì)光脈沖的時(shí)域脈寬和譜寬也做了詳細(xì)的規(guī)定�？傊�，單模的，足夠短，以及窄譜寬的光脈沖是好的。同時(shí)對(duì)定位系統(tǒng)的精度，注入脈沖的耦合條件，以及接收系統(tǒng)的線性和響應(yīng)也給出了各自的要求。需要專(zhuān)門(mén)的DMD測(cè)試裝置。
根據(jù)IEEE802.3ae標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)光源的功率分布符合TIA/EIA-455-203 標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)多模光纖的性能符合TIA/EIA-492AAAC標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在850nm波長(zhǎng)，保證光纖的有效帶寬EBW(Effective Bandwidth)大于2000MHz·km，在10Gigabit的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中達(dá)到300米以上的傳輸距離。
2、超貝光纖
為什么在100Mbps時(shí)可以支持2000米的多模光纖，在1Gbps時(shí)只能支持550米?主要原因正是由于多模光纖的DMD現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)，多模光纖在傳送光脈沖時(shí)，光脈沖在傳送過(guò)程中會(huì)發(fā)散展寬，當(dāng)這種發(fā)散狀況嚴(yán)重到一定程度后，前后脈沖之間會(huì)相互疊加，使得接受端根本無(wú)法準(zhǔn)確分辨每一個(gè)光脈沖信號(hào)，這種現(xiàn)象我們稱(chēng)為DMD(Differential Mode Delay)。
其主要原因在于：
一、纖芯折射率分布的不完美。普通多模光纖由于預(yù)期使用于LED光源的網(wǎng)絡(luò)，在滿注入條件下，脈沖能量主要分布在中間模式群，高階模式群和低階模式群的影響相對(duì)不明顯。但在DMD測(cè)試中，在不同的入射位置，這些高階模式群和低階模式群的影響將導(dǎo)致光脈沖變形和分裂。
二、光纖的中心凹陷。光纖的中心凹陷是指在纖芯中心的折射率明顯下降的現(xiàn)象。這種凹陷和光纖的制造過(guò)程有關(guān)。這種中心凹陷將極大地影響光纖的傳輸特性，降低光纖的性能。
常用光纜快速導(dǎo)航： 4芯光纜價(jià)格 、6芯光纜價(jià)格 、8芯光纜價(jià)格 、12芯光纜價(jià)格 、18芯光纜價(jià)格 、24芯光纜價(jià)格 、32芯光纜價(jià)格 、36芯光纜價(jià)格 、48芯光纜價(jià)格 、72芯光纜價(jià)格
