在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域,有三種技術(shù)不分高下:銅纜、單模光纖和多模光纖。在這場(chǎng)曠日持久的“戰(zhàn)爭(zhēng)”中,可能永遠(yuǎn)不會(huì)有一個(gè)明確的贏家,究其原因,三種技術(shù)各有優(yōu)勢(shì),這些技術(shù)彼此之間有益互補(bǔ),雖然一些供應(yīng)廠商可能總是在給客戶灌輸其中某種產(chǎn)品最好的觀點(diǎn)以推廣他們最獲利的技術(shù),但絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施決策者都很清楚只有三者結(jié)合才是最明智的。
光纖最早是什么時(shí)候提出的?是斯涅爾定律制定,由此提出折射率概念的時(shí)候嗎?還是貝爾發(fā)明電話機(jī)的時(shí)候?雖然這些概念幫助推動(dòng)了光纖的發(fā)展,但許多人都認(rèn)為 1966 年高錕博士向電氣工程師協(xié)會(huì)提交的關(guān)鍵研究才是光纖發(fā)展的決定性時(shí)刻,高錕博士因此當(dāng)之無愧地獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。
有光纜的基本設(shè)計(jì)都是由至少兩種不同的光學(xué)材料組成。單模和多模兩種類型的光纖都是光波導(dǎo)引。光信號(hào)被包層包含在“玻璃”纖芯內(nèi),包層大多為相同的晶體結(jié)構(gòu),但摻雜方式不同(例如硼、鍺的比例可變)。
?纖芯: 光纖的中心光纖層,光在這里傳輸。
?包層: 外面的光學(xué)層把光限制在纖芯中,并引導(dǎo)它傳輸。
?緩沖涂層: 硬塑料涂層,可保護(hù)玻璃免受潮濕或物理損壞。
光纖依據(jù)全內(nèi)反射原理:在光纖芯內(nèi)傳播的光在到達(dá)包層和纖芯之間的邊界時(shí),會(huì)被反射回纖芯內(nèi)。光信號(hào)在光纖芯層內(nèi)傳播,但傳播方式因光纖類型不同而不同。
光纖類型名稱不言而喻;傳播路徑是單路徑(單模光纖)或多路徑(多模光纖)。單模光纖實(shí)際傳輸 8 到 10 種模式,與多模光纖能傳輸 1,300 種模式相比,從數(shù)量級(jí)上看,這也算是“單模”。
光的傳播模式取決于:
幾何形狀
光纖的折射率分布
光的波長(zhǎng)
幾何因素很大程度上取決于纖芯的大小:所有類型的纖維都有 125 微米的外徑(包層尺寸)。它們?cè)诶w芯的尺寸和結(jié)構(gòu)上有所不同。62.5 的大直徑纖芯及其較大的數(shù)值孔徑(NA) 使其成為基于 LED 系統(tǒng)的最佳選擇,因?yàn)樗軓牡湫?LED 的較大發(fā)射模式中收集更多的光。50 微米尺寸的 LED 效率較低,但 VCSEL(激光二極管)較窄的發(fā)射寬幅同樣可以完美耦合到 50 和 62.5 微米。50 微米的集光能力較低,意味著它承載的模式較少,因此,整體帶寬比 62.5 高。這一點(diǎn)在單模光纖上被發(fā)揮到了極致。
?如果您需要較長(zhǎng)的傳輸距離,則會(huì)選擇單模系統(tǒng)。
?如果您不需要支持長(zhǎng)距離鏈路,比如說不需要任何長(zhǎng)于550米的鏈路,并希望限制系統(tǒng)總成本(包括有源設(shè)備),則可以選擇多模光纖;
?多模光纖支持高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用(速度與單模相同,但距離較短);
?多模光纖系統(tǒng)比單模更容易維護(hù)和保持清潔。連接器接口處的污染(例如灰塵)是任何光纖系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商都頭疼的問題,但多模光纖系統(tǒng)的連接器接口與單模系統(tǒng)相比對(duì)灰塵敏感度較低。另一方面,銅纜接口通常也不容易受到此類污染干擾。
根據(jù)預(yù)期的應(yīng)用范圍,支持的距離最遠(yuǎn)可達(dá) 440 米(康普的解決方案可以達(dá)到 550 米,詳情點(diǎn)擊“閱讀原文”閱讀 <OM 技術(shù)比較>部分)。
與單模光纖相比,多模光纖有更大的纖芯直徑和更高的定位公差,所以本身更容易進(jìn)行維護(hù)以及保持連接器接口清潔。
鏈路成本包括綜合布線組件和收發(fā)器。最佳選擇是多模光纖和多模收發(fā)器相結(jié)合,有可能提供一個(gè)有吸引力的低成本選擇。當(dāng)距離超過多模光纖的能力時(shí),單模光纖就會(huì)取代多模光纖。
OM3 通常被認(rèn)為是目前最基本的選擇。隨著新的更高速應(yīng)用的出現(xiàn),OM3 的局限性開始顯現(xiàn) —— 可能會(huì)迫使縮短傳輸距離,導(dǎo)致無法支持?jǐn)?shù)據(jù)中心需要的規(guī)模。對(duì)許多人來說,這不是合適的長(zhǎng)期選項(xiàng)。
OM4是當(dāng)今的常用標(biāo)準(zhǔn)。它提供了比 OM3 更高的帶寬(容量),因此 OM4 是新應(yīng)用的典型推薦選項(xiàng)。