根据光纤中光信号的传输方式,光纤可以分为单模光纤和多模光纤。

在传输网和有线接入网中,光纤的主要类型有G.652、G.654、G.657,这些是单模光纤。多模光纤主要用于短距离通信,比如数据中心内设备间的互连。

根据材质,多模光纤又分为玻璃光纤和塑料光纤。塑料光纤主要应用于工业控制和车载娱乐系统,整体占比较低。通信中常用的多模光纤材质为玻璃,常见的类型有:OM1、OM2、OM3、OM4、OM5;这些光纤的主要区别在于模式带宽和对SWDM的支持。

模式带宽

模式带宽是反映多模光纤带宽容量的重要指标,可以简单理解为:光纤中传输信号的最大频率与其传输长度的乘积。

例如,在850nm波长下,如果光纤的最小模式带宽为200MHz·km,则意味着当光纤长度为1km时,可以传输最高频率为200MHz的信号。当长度为500m时,最高信号传输可达400MHz(200MHz x 1km/0.5km = 400MHz)。

多模光纤的模式带宽与信道的波长有关。OM1、OM2、OM3、OM4、OM5光纤在850nm和953nm的最小模式带宽如下表所示。

多模光纤OM1、OM2、OM3、OM4和OM5:有什么区别?

OM4和OM5在850nm最小模带宽上一般没有区别,区别在于对SWDM的支持。

对SWDM的支持

在单模传输系统中,100G及以上速率的光模块均采用WDM技术,例如100G ER4(40km)光模块一般采用LWDM。

多模光纤OM1、OM2、OM3、OM4和OM5:有什么区别?

为了提高单根光纤的传输速率,多模光纤也提出了WDM的解决方案,称为SWDM。SWDM是短波波分复用,使用的工作波长从850nm开始,每隔30nm增加,分别是880nm、910nm、940nm。支持SDWM的多模光纤为OM5,OM5又称为宽带多模光纤。这并不等同于说OM1到OM4光纤不支持SWDM,而是SWDM中对应的波长并没有光纤指标的要求。

多模光纤OM1、OM2、OM3、OM4和OM5:有什么区别?

最大传输距离

多模光纤的最大传输距离主要与光纤的模式带宽、光模块类型有关,不同速率光模块的最大传输距离如下表所示。

多模光纤OM1、OM2、OM3、OM4和OM5:有什么区别?

纤芯直径与光源

OM1、OM2、OM3、OM4、OM5在纤芯直径、所用光源类型、跳线护套颜色等方面也存在差异。

一般来说,光纤纤芯直径越大,耦合越容易,但模式带宽越小。OM1、OM2的纤芯直径分别为50um和62.5um,OM3、OM4、OM5的纤芯直径均为50um。

OM1、OM2的光源主要采用LED,OM3、OM4、OM5的光源主要采用VCSEL(垂直腔面发射激光器)。

为了区分光纤类型,OM1、OM2、OM3、OM4、OM5的跳线护套颜色也不同:OM1/OM2为橙色,OM3/OM4为水蓝色(部分厂家为紫色),OM5为浅绿色。

多模光纤OM1、OM2、OM3、OM4和OM5:有什么区别?

总结

OM1、OM2光纤因为无法支持高速通信,已经逐渐退出市场。OM5光纤可以更好地支持SWDM,但高速光模块采用MPO/MTP方案(MPO/MTP是多芯连接接口)比SWDM方案更经济,所以目前应用最多的多模光纤还是OM3、OM4。建议使用OM4光纤,如果对投资不敏感,或者设备间互联速率要求较高,也可以使用OM5光纤。

目前除了数据中心,其他电信设备互联光纤还是采用单模光纤。单模光纤比多模光纤便宜。但同等速率下,单模光模块的价格要比多模光模块贵很多。如果核心服务器机房的设备互联也采用多模光纤,可能会节省一笔可观的投资。