高级搜索
您当前的位置:首页 > 技术前沿

长飞:多模光纤演进及应用前景

时间:2018-12-26 17:15:03

 摘要:数据中心传输速率提升,对多模光纤性能提出了更高要求,多模光纤向高带宽、抗弯曲、多波长方向发展,多模光纤与VCSEL激光器组合仍然是成本最低的高速短距互连方案,并行技术与SWDM技术相结合是未来多模光纤的主要应用方案。

关键词:数据中心,多模光纤,OM5,SWDM

  引言

多模光纤主要用于数据中心,据统计,大型数据中心内部光互连传输带宽的要求几乎每两年翻一番,这个速度是接入网、城域网和骨干网无法比拟的,率先采用400G光模块的是数据中心。采用多模光纤的400G以太网标准400GBASE-SR16已经发布,400GBASE-SR8和400GBASE-SR4.2标准也在制定中。

在传输速率提升的推动下,多模光纤的应用近几年出现了三个重要变化:一是单波长已经达到25G、50G;二是并行技术(Parallel Optics Technology,采用MPO连接器)大量采用;三是短波波分复用(SWDM,Short Wavelength Division Multiplexing,见图1)相关产业链逐步成熟。这些对多模光纤提出了新的要求,特别是多模光纤的几何和带宽性能,以及产品的一致性和均匀性。

image.png

 图1  短波波分复用(SWDM)

   多模光纤及相关以太网标准进展

十几年来,多模光纤产业的发展是与VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)激光器产业的发展高度关联的,IEEE 802.3系列以太网标准把多模光纤和VCSEL激光器结合在一起,构成多种传输解决方案。

多模光纤已经发展到第5代,从OM1到OM5,具体的指标见表1。其中,OM3~OM5是基于VCSEL激光器作为光源设计的,增加了有效模式带宽的指标。OM5光纤国际标准由ISO/IEC在2017年发布,增加了953nm的带宽指标,为短波波分复用(SWDM)奠定了基础。

image.png

表1  多模光纤的主要指标

根据 IEEE 802.3系列以太网标准,OM3~OM5光纤在10G~400G系统的传输距离见表2。在40G、100G、400G系统中,采用的并行技术和SWDM技术。

image.png

*来自802.3cm最新修订稿,预计最终版本2019年发布。

表2  采用OM3~OM5光纤的以太网标准

  多模光纤发展趋势

多模光纤在性能上主要有三大发展趋势:高带宽、抗弯曲、多波长。

高带宽主要通过平台工艺优化、以及光纤折射率剖面和材料组分的优化来实现。采用PCVD工艺制成的光纤预制棒由数千层的沉积层组成,具有精确的折射率分布, PCVD工艺是制造高带宽多模光纤的最佳工艺。

抗弯曲性能是通过下陷内包层的折射率剖面设计来实现的,抗弯曲多模光纤的折射率剖面见图2。抗弯曲多模光纤与普通多模光纤宏弯性能比较见图3。抗弯曲性能的显著提升为数据中心复杂密集布线提供了更高的可靠性保障。

image.png

图2 抗弯曲多模光纤折射率剖面

image.png

图3 抗弯曲多模光纤与普通多模光纤宏弯性能比较

OM5光纤是第一种标准化的着眼于多波长应用的多模光纤。已经有很多关于OM3~OM5光纤在850nm之外波长的传输试验报道,一些企业和科研单位主要开展了880nm、910nm、940nm、980nm、1060nm波长的传输测试,试验结果表明:在880~1060nm波长范围内,OM5光纤的传输距离明显优于OM4光纤。多波长应用的多模光纤,以及相关VCSEL激光器的发展还只是个开始,未来,这个领域的开拓还会不断深入。

  多模光纤应用前景

多模光纤与VCSEL激光器组合依然是成本最低的高速短距互联方案。并行技术与SWDM技术结合可以大幅提高多模光纤系统传输容量,为数据中心高速传输提供了解决方案。所以,多模光纤仍然具有很长的生命期。多模光纤的用量、特别是高端多模光纤(OM3~OM5)的用量将持续增长。SWDM产业链在未来几年将逐步成熟,SWDM技术也将在未来几年获得规模应用,OM5光纤的用量将快速增长。

总之,多模光纤将继续在高速网络中发挥巨大作用。

 


  来源:长飞光纤光缆股份有限公司   张方海
来顶一下
返回首页
返回首页

免责声明:本文仅代表作者个人观点,与网络电信无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实,对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。

 
推荐资讯
2023全球光纤光缆大会|亨通荣获2023中国光通信行业贡献大奖
2023全球光纤光缆大会
MOX与Ciena将合作提高美国的下一代暗光纤网络容量,实现高达400G波长
MOX与Ciena将合作提高
品牌力量助力高质量发展丨特发信息再获“深圳知名品牌”荣誉
品牌力量助力高质量发
云网智联大会|烽火通信加入自智网络领航者计划
云网智联大会|烽火通信