單模光纖接口的高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用 Fabry-Perot (FP) 激光光源。
用于 LAN 網(wǎng)絡(luò)中的 FP 激光波長通常為 1310 nm 或者 1550 nm 。使用相似的激光光源來測(cè)量單模光纖的損耗。因?yàn)橛糜跍y(cè)量連接損耗的光源與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用光源的特性相匹配,所以所測(cè)損耗與傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)信號(hào)的損耗十分接近。
多模光纖則更加復(fù)雜一些。設(shè)計(jì)用于多模光纖的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備既可以使用 led 也可以使用激光光源。10/100 Mb 以太網(wǎng)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中多數(shù)使用 led 光源。使用激光光源的速度更高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以支持 1 或 10 Gigabit 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。多模光纖所使用的通常是 VCSEL 型激光器。VCSEL 激光光源發(fā)出波長 850 nm 的光束;能提供很高的數(shù)據(jù)傳輸速率;由于價(jià)格比 FP激光器便宜很多,所以在成本上具有優(yōu)勢(shì)。
850 nm LED 和 850 nm VCSEL 發(fā)出的光是不同的。用技術(shù)術(shù)語來說,這兩種光源的發(fā)光形態(tài)不同。 LED 在多模纖芯的整個(gè)截面發(fā)光相對(duì)均勻。相反, VCSEL 光源發(fā)出的光束狹窄,它發(fā)出的光集中在纖芯的中心,離開中心后迅速減弱;到接近包層分界面的地方則基本消失。兩種不同的發(fā)光形態(tài)導(dǎo)致?lián)p耗測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)差異。
使用 LED 測(cè)量的損耗大于使用 VCSEL 測(cè)量的損耗。為了說明這個(gè)差異,我們分別用 LED 和 VCSEL 光源來測(cè)試一段 200 米長 62.5 μm 的多模光纖。見圖 1。在 850 nm 波長值上,使用 LED 與使用 VCSEL 測(cè)量的連接損耗相差0.20dB 。在光纖損耗比較緊張的鏈路中,這種差異可能導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不合格(Fail)。
光纖鏈路的認(rèn)證 –普通(或默認(rèn))光源規(guī)格與特定光源規(guī)格
TIA 和 ISO 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,光纖鏈路的認(rèn)證應(yīng)該包括:在兩個(gè)常用波長上對(duì)每根光纖的損耗進(jìn)行測(cè)量,并且確認(rèn)連接中的兩根光纖的極性。(水平布線 – 最大長度 100 m – 只需要在一種波長上進(jìn)行測(cè)試。)
TIA-568-B.1 標(biāo)準(zhǔn)參考了 TIA 526-14 標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了已安裝的多模光纖鏈路的光功率損耗測(cè)試,OFSTP-14 標(biāo)準(zhǔn)的附件A 則在新版本中定義了光源的光耦合效率CPR( Coupled Power Ratio),該標(biāo)準(zhǔn)定義了光耦合率的測(cè)量方法,把光源分為五類:一類(過填充)到五類(弱填充)。
一般來講, LED 光源是1 類光源,而 FP 激光是典型的5 類光源。 TIA-526-14 標(biāo)準(zhǔn)中的 Section 3 討論的就是這些光源。尤其在 3.1.3 節(jié)描述道:
“測(cè)試模塊中光源應(yīng)當(dāng)與附件A 中定義的1-5 類光源中的某個(gè)類型的特性能夠匹配,如果在一份參考文件中沒有另外指定,則應(yīng)該使用1 類光源,并且要按照 Section 7.1.3 在測(cè)試報(bào)告中注明。一類光源測(cè)試得出的是損耗的最大值和最保守值?!?
工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)中光纖傳輸信號(hào)的一般自然狀態(tài),他們?cè)诎惭b的鏈路中不作任何假定。正如上面提到的。那樣,LED 光源(CPR 一類)在多模光纖中的信號(hào)損失是較大的,因此除非特別需求和指定,結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)都建議使用led光源來認(rèn)證測(cè)試多模光纖鏈路,這種測(cè)試提供了最差的鏈路測(cè)試結(jié)果。
然而,網(wǎng)絡(luò)擁有者希望知道光纖鏈路到底能不能支持一些特定應(yīng)用。比如,如果安裝的鏈路將用于支持千兆以太網(wǎng)應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)工程師會(huì)要求當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(交換機(jī)、路由器、服務(wù)器等)開啟的時(shí)候,使用與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)際使用相同的光源來評(píng)估光纖的損耗性能,在這種情況下,工程師可能會(huì)選擇用VCSEL 或者FP 激光光源來做測(cè)試,由于測(cè)試光源與該應(yīng)用所使用光源類型完全匹配,所以測(cè)試的損耗結(jié)果最接近實(shí)際值。
當(dāng)對(duì)已經(jīng)安裝的多模光纖鏈路進(jìn)行測(cè)試看是否能支持升級(jí)到千兆以太網(wǎng)應(yīng)用時(shí),用VCSEL 或者FP 激光光源測(cè)試的結(jié)果則是更合適的。
總之,標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)建議的是使用通用的測(cè)試方案,但是對(duì)于布線系統(tǒng)的部署來說,如果這個(gè)信息與部署相關(guān)而且是已知的,網(wǎng)絡(luò)擁有者或咨詢公司可以在部署光纖系統(tǒng)時(shí)指定使用其它相關(guān)的光源。通用光源就是指CPR 一類光源(LED 光源)。上述討論的關(guān)鍵在于,如果您需要使用非LED 光源,那么需要在工作文檔中指明。。
光纖傳輸?shù)幕驹?
激光VS. LED 光源
激光發(fā)出的是能量非常高、集中(窄)的光束,而 LED 發(fā)射出的光束能級(jí)較低,光束更分散。而且激光的脈沖頻率比 LED 高很多,這是高速網(wǎng)絡(luò)需要使用激光的主要原因之一。在單模連接中,使用的是傳統(tǒng)的 Fabry-Perot 激光器; 新型VCSEL(垂直腔體表面發(fā)光)激光器則使用在基于多模光纖的短波長千兆以太網(wǎng)絡(luò)中。
多模 VS. 單模光纖
多模光纖與單模光纖在物理上的主要不同之處是光纖的纖芯尺寸。纖芯是傳輸光信號(hào)的中心玻璃導(dǎo)體。多模光纖有兩種纖芯尺寸,50.0 μm 和 62.5 μm,而單模光纖只有 9 μm 的纖芯尺寸。多模光纖允許光線在其纖芯以多路徑(或者模式)方式傳輸,而單模光纖,正如它的名字所表達(dá)出的,僅允許光線通過單一路徑傳輸。見圖2。決定部署多模光纖而不是單模光纖并不是基于光纖自身的成本,而是基于光電子學(xué)成本(網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本),以及





