资料介绍
本文由10G以太网的要求,介绍了新的激光优化多模光纤的性能特征。以及长飞光纤光缆有限公司凭借PCVD (Plasma-activated Chemical Vapor Deposition)工艺的优势,所开发的符合10G以太网传输标准的激光优化多模光纤―超贝光纤。
1、10G以太网多模光纤
10G以太网使用LD(Laser Diode)作为光源和多模光纤为传输媒介。为了在850nm波长窗口在多模光纤上达到300米以上的传输距离,标准TIA/EIA-455-203[3]和TIA/EIA-492AAAC[4]分别对注入条件和光纤的性能进行了定义。其中要求入纤光功率分布符合FOTP-203标准。标准TIA/EIA-492AAAC规定了850nm波长激光优化的50/125mm梯度折射率多模光纤的具体指标。对光纤带宽的要求为:在满注入OFL(Over-Filled Launch)条件下(TIA/EIA-455-204)[5],850nm的OFL带宽大于等于1500MHz·km,1300nm的OFL带宽大于等于500MHz·km。同时对纤芯的差分模延迟DMD (Differential Mode Delay) 测试(TIA/EIA-455-220)必须在表1所给出的模板范围内。
多模光纤的满注入OFL(Over-filled Launch)带宽反映的是对光纤在LED光源环境下的带宽性能指标,测试时,多模光纤的所有传导模式均被激发[6]。而激光优化多模光纤的DMD测试必须遵从TIA/EIA-455-220[7]标准。该标准定义了DMD测试的整个过程,包括光源,定位装置,接收系统以及测试程序。标准要求注入待测光纤的光斑必须是单模的,在850nm波长,其模场直径约在5mm,而且对光脉冲的时域脉宽和谱宽也做了详细的规定。总之,单模的,足够短,以及窄谱宽的光脉冲是好的。同时对定位系统的精度,注入脉冲的耦合条件,以及接收系统的线性和响应也给出了各自的要求。需要专门的DMD测试装置。
根据IEEE802.3ae标准,当光源的功率分布符合TIA/EIA-455-203 标准,同时多模光纤的性能符合TIA/EIA-492AAAC标准时,在850nm波长,保证光纤的有效带宽EBW(Effective Bandwidth)大于2000MHz·km,在10Gigabit的网络系统中达到300米以上的传输距离。
2、超贝光纤
为什么在100Mbps时可以支持2000米的多模光纤,在1Gbps时只能支持550米?主要原因正是由于多模光纤的DMD现象。经过测试,我们发现,多模光纤在传送光脉冲时,光脉冲在传送过程中会发散展宽,当这种发散状况严重到一定程度后,前后脉冲之间会相互叠加,使得接受端根本无法准确分辨每一个光脉冲信号,这种现象我们称为DMD(Differential Mode Delay)。其主要原因在于:一、纤芯折射率分布的不完美。普通多模光纤由于预期使用于LED光源的网络,在满注入条件下,脉冲能量主要分布在中间模式群,高阶模式群和低阶模式群的影响相对不明显。但在DMD测试中,在不同的入射位置,这些高阶模式群和低阶模式群的影响将导致光脉冲变形和分裂。二、光纤的中心凹陷。光纤的中心凹陷是指在纤芯中心的折射率明显下降的现象。这种凹陷和光纤的制造过程有关。这种中心凹陷将极大地影响光纤的传输特性,降低光纤的性能。
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