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纤芯直径为62.5μm和50μm的多模光纤能混用吗?

2020年09月05日 4114

50/125μm和62.5/125μm的多模光纤是光传输网络常见的光纤类型,其中50μm和62.5μm代表光纤中用于传输光信号的纤芯直径;而125μm代表包层的直径,它可以保护纤芯并将光限制在纤芯内传播。虽然这两种多模光纤的包层的大小相同,但是不同的纤芯直径使得它们的带宽不同。那么,这两种多模光纤能混用吗?混用以后会对光纤的传输性能产生什么影响?本文将为您一一解答。

根据ISO 11801标准,多模光纤可以分为OM1OM2OM3OM4OM5五种类型。其中,OM1多模光纤的纤芯直径为62.5μm,剩下的四种多模光纤的纤芯直径为50μm。这五种类型的多模光纤在传输速率,传输距离,护套颜色等方面均有所不同。纤芯直径越小,光纤可以达到的传输速率就越高,且光纤的传输距离也越长。

为什么需要混用多模光纤?

62.5μm的多模光纤以发光二极管(LED)为光源,通常用于10/100Mbps的以太网。

而随着网络的速率的不断升级,以LED为光源的多模光纤已经远远不能满足高速率网络的传输要求。从而出现了以垂直共振腔面发射激光器(VCSEL)为光源的50μm多模光纤。与LED光源相比,以VCSEL为光源的50μm多模光纤具有更高功率和更高质量的激光输出。因此,50μm多模光纤的使用越来越广泛。虽然现在很多大型网络(例如数据中心等)安装的都是50μm的多模光纤,但是仍存在很多应用需要用到62.5μm的多模光纤,因此混用50μm和62.5μm的多模光纤的需求也在不断增加。

混合多模光纤会产生什么问题?

混合多模光纤有两种情况,一是光从62.5/125µm的多模光纤进入到50/125µm的多模光纤,而另一种是光从50/125µm的多模光纤进入到62.5/125µm的多模光纤。如下图所示:

对于第一种情况,50/125μm的多模光纤有着较小的纤芯直径,可以轻松地与62.5/125μm多模光纤耦合,这种情况下产生的偏移和耦合角度的差异不会对光纤的传输造成太大的影响。但是,当62.5/125μm多模光纤与50/125μm多模光纤混合使用时,由于前者的纤芯直径较大,这两种多模光纤耦合时,62.5/125μm多模光纤中的光会从纤芯中分散50/125μm多模光纤的包层中,产生一部分损耗。如果光纤损耗较大,则不建议将62.5/125μm与50/125μm多模光纤混合使用。

那么,在确保较低耦合损耗的同时,如何判断混合这两种类型的多模光纤是否可行呢?实际上,传统的耦合损耗范围已在一些文档中进行了介绍,例如Delmar在2005年8月发布的《光纤技术手册》中,规定了62.5/125μm和50/125µm多模光纤混用可接受的耦合损耗范围为0.9dB~1.6dB。如果实际损耗超出该范围,则建议不要将62.5μm的多模光纤与50μm的多模光纤混合使用。

尽管已经明确了50µm和62.5µm多模光纤混合使用的可接受的耦合损耗范围,但如若不根据实际的链路情况进行测试,我们是无法得知这两种多模光纤耦合损耗的具体数值。因此,光纤制造商和相关研究机构会针对不同情形下的多模光纤混用进行测试,来证明其可行性。例如,FOA机构进行的多项测试表明,以LED为光源的光纤的损耗比以VCSEL为光源的光纤高,并且带有VCSEL光源的光纤在20米处的损耗比在1米或者520米处的都低。而以LED为光源的光纤跳线测试失败了,因为其耦合损耗超出了0.9dB至1.6dB这个范围,但以VCSEL为光源的光纤跳线的耦合损耗则在正常范围之内。

除了FOA,康宁光纤也做了很多的测试来证明50µm和62.5µm多模光纤混用是否具有可行性和可靠性。与FOA不同,康宁进行了数千次测试,因此报告更加实用且具有指导意义。该测试发现,以激光和800nm/1300nm LED为光源的多模光纤的混用没有太明显的耦合损耗。

如上所述,数千次的测试证明,虽然50µm和62.5µm多模光纤的激光光源不同,但是它们可以完全兼容的,不过还是建议您不要在单个链路中混合使用不同类型的光纤。否则就要做好可能会产生较大的链路损耗的打算,如果损耗在可您可接受的范围内,则可以视情况混用50µm和62.5µm的多模光纤。

不同带宽/不同光纤制造商的多模光纤的兼容性

不仅62.5μm和50μm的多模光纤的兼容性很重要,而且不同带宽或来自不同供应商的多模光纤的兼容性也需要引起重视。如果您想使用传统的62.5μm多模光纤来增加整个网络的带宽,而不是与50μm的多模光纤一起混合使用,则需考虑不同带宽光纤的兼容性。康宁等光纤制造商已经证明,只要光纤和链路符合行业标准,即使带宽不同,也可以一起使用。

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