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光纖的基本類型如何選擇質量好和實用的光纖產品

電子設計 ? 來源:網絡整理 ? 作者:佚名 ? 2020-01-14 08:09 ? 次閱讀

隨著人們生活需求更進一步的提高,網絡成為生活中重要的一部分。為順應信息時代的發展,綜合布線技術與產品不斷更新換代,尤其是光纖光纜的大量研發,市場上已經有多種不同類型的、不同用處的光纖光纜頻頻問世。面對眾多光纖該如何選擇實用的類型呢?又如何選擇最佳質量的光纖產品呢?

光纖主要分類

按照傳輸模式分類,光纖有多模光纖和單模光纖兩種。多模光纖可以傳輸若干個模式,而單模光纖對給定的工作波長只能傳輸一個模式。目前常用的多模光纖主要有50/125μm和62.5/125μm兩種。單模光纖的纖芯直徑一般為9/125μm。

多模光纖—纖芯較粗(50或62.5μm),由于光纖的幾何尺寸(主要是纖芯直徑d1)遠遠大于光波波長(約1 微米),光纖中會存在著幾十種乃至幾百種傳播模式。同時因為其模間色散較大,限制了傳輸頻率,而且隨距離的增加會更加嚴重。根據以上特點,多模光纖多用于傳輸速率相對較低,傳輸距離相對較短的網絡中,如局域網等,這類網絡中通常具有節點多,接頭多,彎路多,而且連接器耦合器的數量多,單位光纖長度使用的有源設備多等特點,使用多模光纖可以降低網絡成本。

依照多模光纖應用,主要分為3類,OM1、OM2和OM3光纖-激光優化帶寬(萬兆)多模光纖。

OM3(萬兆)多模光纖是隨著網絡應用帶寬需求的提高,而被當前更多采用的一種多模光纖,因為普通多模光纖只能支持萬兆傳輸幾十米, ISO/IEC 11801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。這類光纖是基于50/125,將光纖對LED和激光的傳輸窗口的兩種帶寬模式都進行了優化,采用新型的光收發器,可以使OM3標準的光纖系統能夠在多模方式下至少支持萬兆傳輸至300米。

單模光纖的纖芯較小(一般為9μm左右),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠程通信,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定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩定性要好。單模光纖多用于傳輸距離長,傳輸速率相對較高的線路中,如長途干線傳輸,城域網建設等,目前的FTTx和HFC網絡以單模光纖為主。

光纖性能評估

光纖測試分為一類測試(損耗長度測試)和二類測試(OTDR測試)、色散測試等。

損耗長度測試

光纖鏈路的衰減是網絡中非常重要的性能指標之一,前期的網絡設計規劃時,要對鏈路的衰減做出預計算,使其符合系統設備光纖收發設備的光功率要求(對于不同協議和網絡應用,光纖可以支持的傳輸距離是不一樣的),這對于網絡實施是非常重要的,直接關系到網絡是否可以按照設計要求正常運行。并且,施工質量是否達到驗收標準要求,也需依據施工中的測試結果與前期預計算的結果進行對比。損耗長度測試和OTDR測試可以在現場測試。

二類測試

在現場進行的光纖鏈路驗收測試,大家都習慣使用“衰減”或者“損耗”來判斷被測鏈路的安裝質量,多數情況下這是非常有效的方法。在ISO11801、TIA568B和GB50312 等常用標準中都傾向于使用這種被稱作“一類測試”的方法。特點是:測試參數包含“損耗和長度”兩個指標,并對測試結果進行“通過/失敗”的判斷。但一類測試只關心光纖鏈路的總衰減值是否符合要求,并不關心鏈路中的可能影響誤碼率連接點(連接器、熔接點、跳線等)的質量,所以測試的對象主要是低速光纖布線鏈路(千兆及以下)。

某些要求高的用戶出于“疑慮”或其他原因會提出現場測試光纖的對應等級,比如證明光纖鏈路是符合OM3而不是OM2。這種測試現場往往是難以實施的,通常只能選擇在實驗室進行差分模式延遲(DMD)測試。

色散測試

隨著OM3型光纖標準的頒布,對其性能測試認證便成為每個廠商乃至用戶的問題,由于OM3光纖針對DMD現象的改進,因此只有測試DMD,才能真正區別OM3光纖與普通光纖的差別。DMD測試的主要是:采用一根5um的單模探針與被測OM3光纖相連,通過單模探針不斷向被測光纖發生光脈沖,與此同時,探針進行掃描移動,從光纖軸心向邊緣移動,每次移動大約1um。在接受端,每個位置的光脈沖都會被記錄并疊加在同一個時域圖上以形成DMD指標。到達光脈沖會由于不同路徑產生時間差,同時由于光脈沖本身會發散,將這兩方面的差異相加,根據標準比對,用以判定OM3光纖是否滿足標準。

另外,OM3多模光纖最大程度地減少了微分模式延遲(DMD)的影響,確保不同通道的光子能夠同時到達檢測器。OM3光纖消除了以往多模光纖為支持10Gb/s而使用的昂貴的光端設備,同時又能輕松地將網絡性能提高到10Gb/s。支持距離達到300米,這個距離足夠連接樓內主干。激光優化多模光纖為光子傳輸提供了理想的通道,其增加的帶寬以及更大的芯徑消除了對昂貴的高精激光器件、合成器、以及過濾器的需求。粗略計算,OM3方案較傳統光纖節省了將近30%的總體擁有成本。

以上是光纖基本分類和基本評估測試的部分方法,除此之外,在響應提倡綠色環保的今天,光纖光纜的總體驗收方面還應該考慮綠色節能,智能化,安全性、穩定性、有效性等方面的綜合認證。為此也提倡廣大采購商加強對光纖的認識,普及相關知識,通過全方位的考慮,選擇綜合性能最佳的光纖。

責任編輯:gt


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