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综合布线设计中如何选择单模/多模光纤
发布时间:2012-04-22 16:51:18

1、光纤分类

    光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径为5062.5μm,包层外径125μm,表示为50/125μm62.5/125μm。单模光纤的纤芯直径为8.3μm,包层外径125μm,表示为8.3/125μm 

    光纤的工作波长有短波850nm、长波1310nm1550nm。光纤损耗一般是随波长增加而减小,850nm的损耗一般为2.5dB/km,1.31μm的损耗一般为0.35dB/km1.55μm的损耗一般为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ(水峰)的吸收作用,900~1300nm1340nm~1520nm范围内都有损耗高峰,这两个范围未能充分利用。

2、多模光缆

    多模光纤(MultiModeFiber)-芯较粗(5062.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。

    提到万兆多模光缆,需要作些说明,光纤系统在传输光信号时,离不开光收发器和光纤。因传统多模光纤只能支持万兆传输几十米,为配合万兆应用而采用的新型光收发器,ISO/IEC11801制定了新的多模光纤标准等级,即OM3类别,并在20029月正式颁布。OM3光纤对LED和激光两种带宽模式都进行了优化,同时需经严格的DMD测试认证。采用新标准的光纤布线系统能够在多模方式下至少支持万兆传输至300米,而在单模方式下能够达到10公里以上(1550nm更可支持40公里传输) 

    因此,如果要选择多模光缆应从以下几点进行考虑: 

    A.从未来的发展趋势来讲,水平布线网络速率需要1Gb/s带宽到桌面,大楼主干网需要升级到10Gb/s速率带宽,园区骨干网需要升级到10Gb/s100Gb/s的速率带宽。目前网络应用正在以每年50%左右的速度增长,预计未来5年千兆到桌面,将变得和目前百兆到桌面一样普遍,因此在目前系统规划上要具有一定前瞻性,水平部分应考虑6类布线,主干部分应考虑万兆多模光缆,特别是现在6类铜缆加万兆多模光缆和超5类铜缆加千兆多模光缆的造价上大约只有不到10~20%左右的差别,从长期应用的角度,如造价允许应考虑采用6类铜缆加万兆光缆。 

    B.从投资角度考虑,在至少10年内不会用到10G的地方,选用OptiSPEED(普通多模62.5/125);由于OM3光缆使用低价的VCSEL850nm光源设备,使万兆传输造价大大降低。如果距离不超过150米,选用LazrSPEED150(OM250/125支持万兆150);LazrSPEED300300米万兆传输最好的选择;LazrSPEED550550米万兆传输最好的选择;如超过550米的万兆传输要求,需要选择TeraSPEED,即单模光缆系统。

3、单模光缆

    单模光纤(SingleModeFiber):中心纤芯很细(芯径一般为910μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。 

    后来发现在1310nm波长处,单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看,1310nm正好是光纤的一个低损耗窗口。这样,1310nm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1310nm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-TG652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。 

    上面提到由于OHˉ(水峰)的吸收作用,900~1300nm1340nm~1520nm范围内都有损耗高峰,该现象称为水峰。目前美国康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰单模光缆,正解决了此问题,TeraSPEED系统通过消除了1400nm水峰的影响因素,从而为用户提供了更广泛的传输带宽,用户可以自由使用从1260nm1620nm的所有波段,因此传输通道从以前的240增加到400,性能比传统单模光纤多50%的可用带宽,为将来升级为100G带宽的CWDM粗波分复用技术打下了坚实的基础,TeraSPEED解决方案为园区/城市级理想的主干光纤系统。

    而我们对于单模光缆的选型建议如下: 

    A.从传输距离的角度,如果希望今后支持万兆传输,而距离较远应考虑采用单模光缆。 

    B.从造价的角度,零水峰光缆提供比单模光纤多50%带宽,而造价上又相差不多,事实上美国康普公司目前已经不提供普通单模光纤,只提供零水峰光纤这样的更高性能的产品给用户。

4、结论:单模还是多模?

    综合以上的分析,我们认为,用户应从应用的角度、传输距离的角度、前瞻性的角度、造价的角度,综合以上因素,以最低的价格投资最好的性能!


   
附录:应用传输距离参照

    网络速率  传输距离   网络标准光纤             光源波长

    100Mbps    2000m     100BASE-FXMMF(多模)      LED1300nm 
    1000Mbps   300m      1000BASE-SXMMF(
多模)     VCSEL850nm 
    1000Mbps   550m      1000BASE-LX*MMF(
多模)    Laser1300nm 
    1000Mbps   2000m     1000BASE-LXSMF(
单模)     Laser1310nm 
    10Gbps     300m      10GBASE-SOM3(
多模)       VCSEL850nm 
    10Gbps     300m      10GBASE-LX4OM1(
多模)     Laser1310nm 
    10Gbps     2~10Km    10GBASE-LOS1(
单模)       Laser1310nm 
    10Gbps     40Km      10GBASE-EOS1(
单模)       Laser1550nm