什么是寬帶多模光纖:

多模光纖作為未來數(shù)據(jù)中心的選擇,在光纖有效模式帶寬(EMB)方面遠超傳統(tǒng)的OM4多模光纖,這讓未來以太網的發(fā)展提供更多的空間。多模光纖自上世紀80年代進入市場以來,經歷了從OM1、OM2、OM3到OM4的演進。其中,OM3是針對垂直腔面發(fā)射激光(VCSEL)光源優(yōu)化的多模光纖,有效模式帶寬(EMB)達到2000MHZ.Km,支持100GBase-SR10距離達到100米,而OM4有效模式帶寬(EMB)相比OM3提高了1倍多,達到4700MHZ.Km,然而支持100GBase-SR10距離僅有150米,相對于OM3光纖,100G以太網傳輸距離僅僅增加了50%,仍然無法滿足未來網絡的需求。

單模光纖和多模光纖的區(qū)別:

單模光纖主要用在多頻數(shù)據(jù)傳輸應用中,傳輸模式通常采用波分復用(WDM,Wave-Division-Multiplexing)的傳輸模式,經過復用的光信號只需要用一根單模光纖就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。2010年發(fā)布的100GBase-LR4,采用2芯單模光纖1收1發(fā),能夠在一芯光纖上同時復用4個波長,每個波長傳輸25Gbps。

單模光纖的傳輸速率比多模光纖要高,而且傳輸距離也比多模光纖要高出50倍不止,因此,其價格也高于多模光纖。與多模光纖相比,單模光纖的芯徑要小得多,小芯徑和單模傳輸?shù)奶攸c使得在單模光纖中傳輸?shù)墓庑盘柌粫驗楣饷}沖重疊而失真。在所有光纖種類中,單模光纖的信號衰減率最低,傳輸速度最大。

傳統(tǒng)的多模光纖一般采用串行傳輸模式,在這種模式下增加以太網的傳輸速率必須增加每芯光纖/通道的傳輸速率。目前以太網最大串行傳輸速率為10Gbps/通道,IEEE正在制定25Gbps/通道,50Gbps/通道的網絡標準,以400G以太網為例,會有25Gbps/通道,50Gbps/100Gbps通道3個不同的版本,光纖芯數(shù)分別需要32芯/16芯/8芯。400G以太網采用的編碼方式有NRZ,PAM4,DMT,更高級的編碼方式意味著更復雜的電路和功耗,因而成本更高。

而多模光纖提高網絡傳輸速率的另外一種方法是采用并行傳輸模式,即通過增加光纖芯數(shù)來增加傳輸速率。2010年發(fā)布的100GBase-SR10采用10Gbps/通道的傳輸方式,10通道接收10通道發(fā)送,總共需要20芯光纖。

在以往的實際應用中,選擇多模還是單模的最常見決定因素是距離。如果只有兒英里,首選多模,因為LED發(fā)射/接收機比單模需要的激光便宜得多。如果距離大于5英里,單模光纖最佳。另外一個要考慮的問題是帶寬;如果將來的應用可能包括傳輸大帶寬數(shù)據(jù)信號,那么單模將是最佳選擇。

多模光纖是未來數(shù)據(jù)中心的選擇:

進入2010年代,隨著100G-NG,200G/400G以太網乃至1T以太網的提出,傳統(tǒng)的多模光纖在芯數(shù)和距離上成為阻礙未來以太網絡發(fā)展的瓶頸,而寬帶多模光纖(WBMMF)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)多模光纖的技術瓶頸。它借鑒了單模光纖的波分復用(WDM)技術,延展了網絡傳輸時的可用波長范圍,能夠在一芯多模光纖上支持4個波長,把需要的光纖芯數(shù)降低為之前的1/4。

短波波分復用這一技術利用性價比較高的短波的垂直腔面發(fā)射激光(VCSEL)光源,優(yōu)化的寬帶多模光纖(WBMMF)能夠在一芯多模光纖上支持4個波長,把需要的光纖芯數(shù)降低為之前的1/4,同時提高了有效模式帶寬(EffectiveModalBandwidth,EMB),延長了40/100G的傳輸距離到300米左右。

目前全球96%的數(shù)據(jù)中心,網絡核心區(qū)骨干(Spine)交換機到服務器機柜分支(Leaf)交換機的距離在300米以內,因此短波波分復用技術(SWDM)和寬帶多模光纖(WBMMF)未來會繼續(xù)延續(xù)多模光纖作為數(shù)據(jù)中心40/100/400G以太網的主流傳輸介質的傳統(tǒng)。未來通過短波波分復用(SWDM)和并行傳輸技術相結合,只需要8芯寬帶多模光纖(WBMMF),就能夠支持更高速的應用,比如200/400G以太網。

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