布線系統(tǒng)：光纖基本分類及其性能評估

隨著人們生活需求更進一步的提高，網(wǎng)絡(luò)成為生活中重要的一部分。為順應(yīng)信息時代的發(fā)展，綜合布線技術(shù)與產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，尤其是光纖光纜的大量研發(fā)，市場上已經(jīng)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(zhì)量的光纖產(chǎn)品呢？小編為此通過查閱相關(guān)資料以及訪問相關(guān)行業(yè)人士，大致整理資料如下，予以大家一同分享。

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(yuǎn)遠(yuǎn)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(yán)重。根據(jù)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(wǎng)絡(luò)中，如局域網(wǎng)等，這類網(wǎng)絡(luò)中通常具有節(jié)點多，接頭多，彎路多，而且連接器、耦合器的數(shù)量多，單位光纖長度使用的有源設(shè)備多等特點，使用多模光纖可以降低網(wǎng)絡(luò)成本。

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

OM3（萬兆）多模光纖是隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶寬需求的提高，而被當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)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(yōu)化，采用新型的光收發(fā)器，可以使OM3標(biāo)準(zhǔn)的光纖系統(tǒng)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(yuǎn)程通信，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)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(wǎng)建設(shè)等，目前的FTTx和HFC網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)中非常重要的性能指標(biāo)之一，前期的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計規(guī)劃時，要對鏈路的衰減做出預(yù)計算，使其符合系統(tǒng)設(shè)備光纖收發(fā)設(shè)備的光功率要求（對于不同協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，光纖可以支持的傳輸距離是不一樣的），這對于網(wǎng)絡(luò)實施是非常重要的，直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)是否可以按照設(shè)計要求正常運行。并且，施工質(zhì)量是否達(dá)到驗收標(biāo)準(zhǔn)要求，也需依據(jù)施工中的測試結(jié)果與前期預(yù)計算的結(jié)果進行對比。損耗長度測試和OTDR測試可以在現(xiàn)場測試。

二類測試

在現(xiàn)場進行的光纖鏈路驗收測試，大家都習(xí)慣使用“衰減”或者“損耗”來判斷被測鏈路的安裝質(zhì)量，多數(shù)情況下這是非常有效的方法。在ISO11801、TIA568B和GB50312 等常用標(biāo)準(zhǔn)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(shù)包含“損耗和長度”兩個指標(biāo)，并對測試結(jié)果進行“通過/失敗”的判斷。但一類測試只關(guān)心光纖鏈路的總衰減值是否符合要求，并不關(guān)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(zhì)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(xiàn)場測試光纖的對應(yīng)等級，比如證明光纖鏈路是符合OM3而不是OM2。這種測試現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)的頒布，對其性能測試認(rèn)證便成為每個廠商乃至用戶的問題，由于OM3光纖針對DMD現(xiàn)象的改進，因此只有測試DMD，才能真正區(qū)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(fā)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(biāo)。到達(dá)光脈沖會由于不同路徑產(chǎn)生時間差，同時由于光脈沖本身會發(fā)散，將這兩方面的差異相加，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)比對，用以判定OM3光纖是否滿足標(biāo)準(zhǔn)。

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(dá)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(shè)備，同時又能輕松地將網(wǎng)絡(luò)性能提高到10Gb/s。支持距離達(dá)到300米，這個距離足夠連接樓內(nèi)主干。激光優(yōu)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(tǒng)光纖節(jié)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(yīng)提倡綠色環(huán)保的今天，光纖光纜的總體驗收方面還應(yīng)該考慮綠色節(jié)能，智能化，安全性、穩(wěn)定性、有效性等方面的綜合認(rèn)證。為此也提倡廣大采購商加強對光纖的認(rèn)識，普及相關(guān)知識，通過全方位的考慮，選擇綜合性能最佳的光纖。