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OM2光纤:是时候淡出数据中心了

时间:2019-07-12 13:37:56

 

一、OM2光纤的前世今生

OM2光纤就是传统的50/125 mm渐变折射率多模光纤,传统的OM2光纤从标准上和设计上均以LED(见图1方式为基础,带宽要求低,与LED配合,进行100Mbit/s及更低速率传输。

 1.jpg

1  LED光源

二、OM3光纤,为VCSEL激光器而生

大约20年前,随着850nm垂直腔面发射激光器Vertical Cavity Surface Emitting Laser,缩写为VCSEL)的成熟与商用,850nm VCSEL激光器立即成为多模通信系统的主要光源。VCSEL激光器光斑大小约为30mm(见图2),具有稳定性好、寿命长、价格便宜等优点。

2.jpg

2  VCSEL光源

为了提高基于850nm VCSEL激光器的多模光纤传输系统的传输容量和距离,OM3光纤应运而生了。为了配合850nm VCSEL激光器,与传统OM2光纤相比,OM3光纤主要做了以下改进:

1.  针对850nm波长,优化了光纤的设计,使光纤在850nm波长带宽最优。

2.  针对VCSEL激光器模式特点,引入了“有效模式带宽”,“有效模式带宽”用于评估采用VCSEL激光器时多模光纤的带宽,OM3光纤对“有效模式带宽”进行了规范,从而确保光纤在使用VCSEL激光器时的传输性能。后来的OM4光纤是在OM3光纤的基础上继续提高了“有效模式带宽”的指标要求。而OM2光纤对“有效模式带宽”没有要求。

三、OM2/OM3/OM4/OM5传输能力对比

OM3~OM5是基于VCSEL激光器作为光源设计的。OM5光纤称为宽带多模光纤,在850~950nm波长范围内都具有高带宽,在850~950nm波长范围内采用波分复用技术,进行100Gb/s 及以上高速传输。

根据 IEEE 802.3系列以太网标准,OM2~OM5光纤在10G~400G系统的传输距离见表1。在40G100G400G系统中,采用的并行技术和波分复用技术。

速率
Gb/s

标准

波长
nm

最大传输距离(m

OM2

OM3

OM4

OM5

10

10GBASE-SR

850

82

300

550

550

25

25GBASE-SR

850

不适用

70

100

100

40

40GBASE-SR4

850

不适用

100

150

150

100

100GBASE-SR4

850

不适用

70

100

100

100GBASE-SR10

850

不适用

100

150

150

400

400GBASE-SR16

850

不适用

70

100

100

400GBASE-SR8*

850

不适用

70

100

100

400GBASE-SR4.2*

 850  910nm

不适用

70

100

150

*来自IEEE 802.3cm最新修订稿。

1  OM2~OM5光纤的传输能力

从上表可以看出,OM2光纤仅可以在10Gb/s系统中进行超短距离传输,不能用于25Gb/s及以上系统。

四、OM2光纤:不适用于新建数据中心

数据中心内部的连接已经进入25G+时代。OM2光纤带宽低,没有针对VCSEL激光器优化设计,根据IEEE相关标准,不适用于25Gb/s及以上系统。OM2光纤已经不能用于新建数据中心和现有数据中心的升级。在选择多模光纤时,应该根据实际速率和距离,选用OM3OM4OM5光纤。

 

五、多模光纤的质量问题威胁数据中心安全

多模光纤的“有效模式带宽”测试需要昂贵的仪器,并且测试样品的长度至少需要数百米,而市场上的多模光纤跳线通常只有数十米,因此,这些跳线的“有效模式带宽”是无法测试的,所以无法直接鉴别市场上的OM3OM4光纤跳线是真还是假,这给一些多模光纤跳线供应商带来可乘之机,因此,市场上充斥了很多以次充好的OM3OM4光纤跳线(很多实际是OM2光纤跳线),威胁数据中心运行安全。

长飞公司采用PCVD工艺制作多模光纤,PCVD工艺具有沉积层薄、工艺控制性强、折射率剖面精确等优点,是制造高带宽多模光纤的最佳工艺。长飞公司持续对PCVD平台和工艺升级,改进和优化多模光纤设计和工艺,加大多模光纤测试平台的投入和测试方法研究,确保多模光纤的质量,长飞公司将和用户共同打造安全的数据中心。

根据CRU数据,2018年,长飞公司多模光纤的产量达到全球第一,为各国数据中心建设发挥巨大作用。



  长飞光纤光缆股份有限公司   张方海
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