引言

低成本光源使得多模光纖成為短距傳輸中性價比最高的解決方案。但受限于短波（850nm）的高材料色散，光纖帶寬的提升無法進一步提高傳輸容量和傳輸距離。向長波長演進、采用波分復用可以使單根光纖傳輸容量提升4倍，在此基礎上引入準單模傳輸更可以大大提高光纖的傳輸距離。將單模光纖與多模光纖的優點結合在同一種光纖中，長飛公司研制出一種新型的單多模通用型光纖。

光纖設計

準單模傳輸是將大部分能量能夠注入到多模光纖的基模中，并在較長的距離能保持準單模的傳輸狀態，使多模光纖能夠實現單模光纖的傳輸性能。單多模通用型光纖的芯層采用拋物線型折射率分布，受益于長飛PCVD技術，能夠實現850nm至950nm波段優異的帶寬性能，滿足OM5的帶寬要求，在短距離傳輸中具有低成本、低功耗的優勢；同時采用抗彎的結構設計，具有優異的彎曲不敏感性能。

此外，該光纖最典型特征是光纖的芯層直徑有所減小，芯包結構設計針對基模的模場直徑進行了優化，以匹配單模傳輸系統的標準單模光纖的模場直徑，保證準基模傳輸，降低耦合時多徑串擾對信號的干擾，可實現更高速率、更遠距離的傳輸。

圖 1單多模通用型光纖的剖面示意圖

光纖性能

圖 2 單多模通用型光纖的帶寬

單多模通用型光纖在850～950nm波長范圍內的帶寬滿足OM5的標準要求，支持波分復用技術，可以進行100Gb／s 及以上高速傳輸。該光纖的基模在1310nm的模場直徑約為10．3um，與單模光纖的模場直徑相近，能夠支持1270 nm 至1330 nm的100G及以上的單模傳輸。

傳輸實驗

采用商用的多模和單模光模塊，測試單多模通用型光纖的傳輸性能。脈沖模式發生器（PPG）生成速率為25．78 Gb／s的 215－1偽隨機二進制序列（PRBS），并通過評估板（EB）調制光模塊。采用可變光衰減（VOA）來調節收發器的接收光功率，輸出的電信號由誤碼儀（BERT）檢測。

圖 3 傳輸實驗示意圖

采用Finisar的100G SWDM4多模光模塊，測試光纖的多模傳輸性能，誤碼率曲線如圖 4所示。對于短波長波分復用的四個波長，300m鏈路傳輸的誤碼率低于IEEE 802．3標準建議的FEC極限（5＆times；10－5），表明單多模通用型光纖在850～950nm的波段可以傳輸300m。

圖 4 多模傳輸的誤碼率曲線（a） 850 nm，（b） 880 nm，（c） 910 nm和（d） 940 nm

采用商用的100G CWDM4單模光模塊，測試光纖的單模傳輸性能，誤碼率曲線如圖 5所示。在1270～1330nm的工作波長范圍內，單多模通用型光纖可以實現10km的無誤碼（10－12）單模傳輸。

圖 5 單模傳輸的誤碼率曲線（a） 1270 nm，（b） 1290 nm，（c） 1310 nm和（d） 1330 nm

單波長的SR4和PSM4的測試結果在此不做贅述。兼具單模光纖和多模光纖優勢，該光纖的無誤碼傳輸距離如下表所示。

應用前景

多模傳輸系統成本低但傳輸距離短，單模傳輸系統傳輸距離長但成本高，兩者各有各的優點和缺點。在當前情況下，使用多模光纖和便宜的VCSEL光源進行短距離組網建設是合理的，但如果網絡需要進一步提速升級至1310nm波長時，就需要改造成單模傳輸系統，重新鋪設單模光纖光纜或者鋪設單模、多模光纖混合纜將大大增加投入成本，而單多模光纖的混用也會增加管理和維護的成本。

單多模通用型光纖兼容多模光纖與單模光纖，在單模傳輸和多模傳輸上表現優異，可以覆蓋數據中心傳輸的各類應用場景以及升級改造需求，夠降低網絡運營和未來帶寬升級改造的費用，是一種切實可行的傳輸方案。
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