基于ODN設計中的單多模光纖的選擇性淺析

        1、光纖分類 

       光纖按光在其中的傳輸模式可分為單模和多模。多模光纖的纖芯直徑為50或62.5μm，包層外徑125μm，表示為50/125μm或62.5/125μm。單模光纖的纖芯直徑為8.3μm，包層外徑125μm，表示為8.3/125μm。 

        光纖的工作波長有短波850nm、長波1310nm和1550nm。光纖損耗一般是隨波長增加而減小，850nm的損耗一般為2.5dB/km,1.31μm的損耗一般為0.35dB/km，1.55μm的損耗一般為0.20dB/km，這是光纖的最低損耗，波長1.65μm以上的損耗趨向加大。由于OHˉ(水峰)的吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm范圍內都有損耗高峰，這兩個范圍未能充分利用。 
 
        2、多模光纜 

        多模光纖(MultiModeFiber)-芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴重。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。 

        提到萬兆多模光纜，需要作些說明，光纖系統(tǒng)在傳輸光信號時，離不開光收發(fā)器和光纖。因傳統(tǒng)多模光纖只能支持萬兆傳輸幾十米，為配合萬兆應用而采用的新型光收發(fā)器，ISO/IEC11801制定了新的多模光纖標準等級，即OM3類別，并在2002年9月正式頒布。OM3光纖對LED和激光兩種帶寬模式都進行了優(yōu)化，同時需經嚴格的DMD測試認證。采用新標準的光纖布線系統(tǒng)能夠在多模方式下至少支持萬兆傳輸至300米，而在單模方式下能夠達到10公里以上(1550nm更可支持40公里傳輸)。

        因此，如果要選擇多模光纜應從以下幾點進行考慮： 

        A.從未來的發(fā)展趨勢來講，水平布線網絡速率需要1Gb/s帶寬到桌面，大樓主干網需要升級到10Gb/s速率帶寬，園區(qū)骨干網需要升級到10Gb/s或100Gb/s的速率帶寬。目前網絡應用正在以每年50%左右的速度增長，預計未來5年千兆到桌面，將變得和目前百兆到桌面一樣普遍，因此在目前系統(tǒng)規(guī)劃上要具有一定前瞻性，水平部分應考慮6類布線，主干部分應考慮萬兆多模光纜，特別是現(xiàn)在6類銅纜加萬兆多模光纜和超5類銅纜加千兆多模光纜的造價上大約只有不到10~20%左右的差別，從長期應用的角度，如造價允許應考慮采用6類銅纜加萬兆光纜。 

        B.從投資角度考慮，在至少10年內不會用到10G的地方，選用OptiSPEED(普通多模62.5/125);由于OM3光纜使用低價的VCSEL和850nm光源設備，使萬兆傳輸造價大大降低。如果距離不超過150米，選用LazrSPEED150(OM250/125支持萬兆150米);LazrSPEED300是300米萬兆傳輸最好的選擇;LazrSPEED550是550米萬兆傳輸最好的選擇;如超過550米的萬兆傳輸要求，需要選擇TeraSPEED，即單模光纜系統(tǒng)。 

        3、單模光纜 

        單模光纖(SingleModeFiber)：中心纖芯很細(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠程通訊，但還存在著材料色散和波導色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。 

        后來發(fā)現(xiàn)在1310nm波長處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看，1310nm正好是光纖的一個低損耗窗口。這樣，1310nm波長區(qū)就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口，也是現(xiàn)在實用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。

        1310nm常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國際電信聯(lián)盟ITU-T在G652建議中確定的，因此這種光纖又稱G652光纖。 

        上面提到由于OHˉ(水峰)的吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm范圍內都有損耗高峰，該現(xiàn)象稱為水峰。目前美國康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰單模光纜，正解決了此問題，TeraSPEED系統(tǒng)通過消除了1400nm水峰的影響因素,從而為用戶提供了更廣泛的傳輸帶寬，用戶可以自由使用從1260nm到1620nm的所有波段,因此傳輸通道從以前的240增加到400，性能比傳統(tǒng)單模光纖多50%的可用帶寬，為將來升級為100G帶寬的CWDM粗波分復用技術打下了堅實的基礎，TeraSPEED解決方案為園區(qū)/城市級理想的主干光纖系統(tǒng)。 

        而我們對于單模光纜的選型建議如下： 

        A.從傳輸距離的角度，如果希望今后支持萬兆傳輸，而距離較遠應考慮采用單模光纜。 

        B.從造價的角度，零水峰光纜提供比單模光纖多50%帶寬，而造價上又相差不多，事實上美國康普公司目前已經不提供普通單模光纖，只提供零水峰光纖這樣的更高性能的產品給用戶。 

        4、結論：單模還是多模? 

        綜合以上的分析，我們認為，用戶應從應用的角度、傳輸距離的角度、前瞻性的角度、造價的角度，綜合以上因素，以最低的價格投資最好的性能!