Leitfaden für die Multimode-Faseroptik-Leistung von OM1OM5

Im Informationszeitalter sind die Geschwindigkeit und Entfernung der Datenübertragung Kernelemente beim Aufbau effizienter Kommunikationsnetzwerke. Multimode-Fasern (MMF) dienen als gängiges Medium für Kurzstreckenkommunikation und werden in Szenarien wie Gebäudeinnenräumen und Campusnetzwerken eingesetzt. Dieser Artikel untersucht die Unterschiede zwischen verschiedenen Arten von Multimode-Fasern (OM1 bis OM5) in Bezug auf Kerngröße, Bandbreite, Datenraten, Übertragungsentfernung, Farbcodierung und Lichtquellenauswahl und bietet Netzwerktechnikern und Systemintegratoren wertvolle Einblicke für die Entscheidungsfindung.

Multimode-Fasern zeichnen sich durch einen größeren Kerndurchmesser (typischerweise 50 oder 62,5 Mikrometer) aus, der es ermöglicht, dass sich mehrere Lichtmoden gleichzeitig ausbreiten, wodurch die Datenübertragungskapazität erhöht wird. Die Übertragungsentfernung von MMF ist jedoch begrenzt—bei 10 Gbit/s beträgt die maximale Entfernung etwa 550 Meter. Bei niedrigeren Datenraten, wie z. B. 100 Mb/s, kann sich die Entfernung auf bis zu 2 Kilometer ausdehnen.

Gemäß der Norm ISO 11801 wird Multimode-Faser in fünf Typen unterteilt: OM1, OM2, OM3, OM4 und OM5. Im Folgenden werden wir ihre Eigenschaften im Detail untersuchen.

OM1-Fasern haben typischerweise einen orangefarbenen Außenmantel und eine Kerngröße von 62,5 Mikrometern. Obwohl sie 10-Gigabit-Ethernet unterstützen, ist ihre Übertragungsentfernung auf 33 Meter begrenzt, wodurch sie sich besser für 100-Megabit-Ethernet-Anwendungen eignet. OM1 verwendet häufig LED-Lichtquellen.

OM2-Fasern verwenden ebenfalls einen orangefarbenen Außenmantel und LED-Lichtquellen, reduzieren aber die Kerngröße auf 50 Mikrometer. Sie unterstützen 10-Gigabit-Ethernet mit einer Übertragungsentfernung von bis zu 82 Metern, werden aber häufiger für 1-Gigabit-Ethernet-Anwendungen eingesetzt.

OM3-Fasern haben einen aqua-blauen Außenmantel. Wie OM2 hat sie eine Kerngröße von 50 Mikrometern, ist aber für Lasergeräte optimiert. OM3 unterstützt 10-Gigabit-Ethernet mit einer Übertragungsentfernung von bis zu 300 Metern. Sie unterstützt auch 40-Gigabit- und 100-Gigabit-Ethernet, obwohl die Entfernungen auf unter 100 Meter begrenzt sind. Die häufigste Anwendung für OM3 ist 10-Gigabit-Ethernet.

OM4-Fasern sind vollständig rückwärtskompatibel mit OM3 und haben den gleichen aqua-blauen Außenmantel. OM4 wurde für die VCSEL-Laserübertragung entwickelt und erreicht eine Reichweite von 550 Metern bei 10 Gbit/s—fast das Doppelte der 300-Meter-Grenze von OM3. Darüber hinaus kann OM4 40/100 GB mit MPO-Anschlüssen betreiben und Entfernungen von bis zu 150 Metern erreichen.

OM5-Faser, auch bekannt als Wideband Multimode Fiber (WBMMF), ist der neueste MMF-Typ und ist rückwärtskompatibel mit OM4. Sie hat die gleiche 50-Mikrometer-Kerngröße wie OM2, OM3 und OM4, zeichnet sich aber durch ihren limettengrünen Außenmantel aus. OM5 ist so konzipiert, dass sie mindestens vier WDM-Kanäle unterstützt, die jeweils mit einer Mindestgeschwindigkeit von 28 Gbit/s innerhalb des Wellenlängenfensters von 850–953 nm arbeiten.

Um die Unterschiede zwischen diesen Fasertypen besser zu verstehen, vergleichen wir sie anhand von Kerndurchmesser, Datenraten, maximaler Übertragungsentfernung und Farbcodierung.

• OM1 und OM2: Größerer Kerndurchmesser (62,5 Mikrometer), der mehrere Lichtmoden unterstützt, aber höhere Datenraten über größere Entfernungen begrenzt.
• OM3, OM4 und OM5: Kleinerer Kerndurchmesser (50 Mikrometer), der höhere Datenraten und erweiterte Übertragungsentfernungen ermöglicht.

• OM1 und OM2: Unterstützen typischerweise Geschwindigkeiten von bis zu 1 Gbit/s, ideal für langsamere Verbindungen über kurze Distanzen.
• OM3: Unterstützt Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s, geeignet für schnellere Netzwerkanforderungen.
• OM4: Unterstützt 10 Gbit/s, 40 Gbit/s und 100 Gbit/s, optimiert für Hochgeschwindigkeitsanwendungen auf VCSEL-Basis.
• OM5: Unterstützt 10 Gbit/s, 25 Gbit/s und 100 Gbit/s, konzipiert für neue Anwendungen mit hoher Bandbreite.

• OM1: ~300 Meter bei 1 Gbit/s.
• OM2: ~550 Meter bei 1 Gbit/s.
• OM3: 300 Meter bei 10 Gbit/s.
• OM4: Bis zu 400 Meter über mehrere Datenraten (10/40/100 Gbit/s).
• OM5: 150 Meter bei 100 Gbit/s.

OM1- und OM2-Fasern sind typischerweise orangefarben, während OM3 und OM4 aqua-blau verwenden. OM5 zeichnet sich durch seinen limettengrünen Mantel aus.

• Kerndurchmesser: Singlemode-Fasern (SMF) haben einen kleineren Kern (8,3–10 Mikrometer), der nur einen Lichtmodus zulässt, während der größere Kern (50–100 Mikrometer) von MMF mehrere Modi unterstützt.
• Lichtquelle: MMF verwendet LEDs oder Laser, während SMF auf Laserdioden angewiesen ist.
• Entfernung: SMF unterstützt größere Entfernungen, während MMF für Anwendungen mit kurzer Reichweite (≤550 Meter) kostengünstig ist.
• Bandbreite: SMF bietet bis zu 100.000 GHz und übertrifft damit MMF bei weitem.

Gängige MMF-Steckverbinder sind ST, SC, FC und LC. Im Folgenden finden Sie einen Vergleich ihrer wichtigsten Attribute:

Trotz der überlegenen Bandbreiten- und Entfernungsfähigkeiten von Singlemode-Fasern bleibt MMF eine kostengünstige Lösung für die meisten Unternehmens- und Rechenzentrumsbedürfnisse und bietet mehrere wichtige Vorteile:

• Multi-User-Framework: Unterstützt die gleichzeitige Übertragung mehrerer Signale ohne Störungen.
• Protokollunterstützung: Kompatibel mit Ethernet-, Infiniband- und Internetprotokollen.
• Kosteneffizienz: Geringere Installations- und Wartungskosten im Vergleich zu SMF.

• Bandbreite und Entfernung: OM5 bietet eine höhere Bandbreite als OM3/OM4, wodurch es sich ideal für Anwendungen mit hohem Durchsatz eignet.
• Kanaldämpfung: OM5 reduziert die Dämpfung auf 3,0 dB/km (von 3,5 dB/km in OM3/OM4).
• Kosten: OM5-Verkabelungskosten sind ~50 % höher als OM4.

OM5 ist rückwärtskompatibel mit OM3 und OM4, was nahtlose Netzwerk-Upgrades ermöglicht. Für Entfernungen von mehr als 500 Metern bleibt die Singlemode-Faser jedoch die bevorzugte Wahl.