В волоконно-оптической связи выбор между одномодовым и многомодовым волокном является критическим решением при проектировании сетевой инфраструктуры. Эта статья посвящена многомодовому волокну (MMF), предоставляя углубленный анализ пяти основных типов — OM1, OM2, OM3, OM4 и нового OM5 — рассматривая их размеры сердечника, характеристики передачи, пропускную способность и сценарии применения, чтобы помочь инженерам и техникам в выборе.
I. Основные характеристики многомодового волокна
Оптические волокна классифицируются по количеству поддерживаемых ими режимов распространения света. Многомодовое волокно (OM) имеет больший диаметр сердечника, что позволяет нескольким световым путям (режимам) проходить одновременно. Согласно стандартам TIA/EIA, волокно OM1 имеет сердечник 62,5 мкм, в то время как волокна OM2–OM5 используют сердечник 50 мкм. Эта разница в размерах напрямую влияет на производительность и применение.
II. Устаревшие волокна: OM1 и OM2
Сердечник OM1 размером 62,5 мкм создает проблемы совместимости с другими MMF, требуя разных разъемов. Как OM1, так и ранние волокна OM2 были разработаны для светодиодных источников света, что изначально ограничивало их пропускную способность из-за ограничений модуляции светодиодов. Инженеры должны проверять маркировку кабелей, чтобы обеспечить правильный выбор разъема.
III. Лазерно-оптимизированные волокна: OM2–OM5
Для удовлетворения растущих потребностей в пропускной способности были разработаны лазерно-оптимизированные MMF (LOMMF). Волокна OM2–OM5 работают с лазерами с вертикальным резонатором (VCSEL) на длинах волн 850 нм, обеспечивая значительно более высокие скорости передачи данных, чем светодиоды. Сегодня широко используется лазерно-оптимизированное OM2.
IV. Пропускная способность и расстояние передачи
Эффективная модальная полоса пропускания (EMB) отличает производительность волокна. OM3 обеспечивает EMB 2000 МГц·км на 850 нм, в то время как OM4 достигает 4700 МГц·км, поддерживая большие расстояния на более высоких скоростях. Цветовая кодировка помогает в идентификации: OM2 (оранжевый), OM3/OM4 (аква), OM4 (дополнительный фиолетовый) и OM5 (лаймовый зеленый). Все волокна OM2–OM5 имеют размеры 50/125 мкм и совместимость с разъемами, хотя цветовые коды могут различаться в зависимости от производителя.
V. Сравнение производительности
| Тип волокна | Сердечник/оболочка (мкм) | Пропускная способность LED (МГц·км) | Лазерный EMB (МГц·км) | 10GBASE-SR | 40GBASE-SR4 | 100GBASE-SR10 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OM1 | 62.5/125 | 200 | Н/Д | 33 м | — | — |
| OM2 | 50/125 | 500 | Н/Д | 82 м | — | — |
| OM3 | 50/125 | 1500 | 2000 | 300 м | 100 м | 100 м |
| OM4 | 50/125 | 3500 | 4700 | 400 м | 150 м | 150 м |
| OM5 | 50/125 | 3500 | 4700 | 400 м | 150 м | 150 м |
VI. OM5: широкополосное многомодовое волокно
OM5 представляет собой последнее достижение, имеющее лаймово-зеленую идентификацию оболочки. Соответствуя спецификациям EMB и расстояния OM4, он уникально поддерживает мультиплексирование с разделением по длине волны в коротковолновом диапазоне (SWDM), что делает его идеальным для приложений центров обработки данных высокой плотности.
VII. Руководство по выбору
Для большинства приложений MMF OM3 или OM4 остается оптимальным. OM3 достаточно для жилых помещений до 300 м, в то время как OM4 обеспечивает перспективность для корпоративных сетей. Факторы принятия решения включают требования к пропускной способности, расстояния передачи, бюджетные ограничения и потребности в масштабируемости.
В волоконно-оптической связи выбор между одномодовым и многомодовым волокном является критическим решением при проектировании сетевой инфраструктуры. Эта статья посвящена многомодовому волокну (MMF), предоставляя углубленный анализ пяти основных типов — OM1, OM2, OM3, OM4 и нового OM5 — рассматривая их размеры сердечника, характеристики передачи, пропускную способность и сценарии применения, чтобы помочь инженерам и техникам в выборе.
I. Основные характеристики многомодового волокна
Оптические волокна классифицируются по количеству поддерживаемых ими режимов распространения света. Многомодовое волокно (OM) имеет больший диаметр сердечника, что позволяет нескольким световым путям (режимам) проходить одновременно. Согласно стандартам TIA/EIA, волокно OM1 имеет сердечник 62,5 мкм, в то время как волокна OM2–OM5 используют сердечник 50 мкм. Эта разница в размерах напрямую влияет на производительность и применение.
II. Устаревшие волокна: OM1 и OM2
Сердечник OM1 размером 62,5 мкм создает проблемы совместимости с другими MMF, требуя разных разъемов. Как OM1, так и ранние волокна OM2 были разработаны для светодиодных источников света, что изначально ограничивало их пропускную способность из-за ограничений модуляции светодиодов. Инженеры должны проверять маркировку кабелей, чтобы обеспечить правильный выбор разъема.
III. Лазерно-оптимизированные волокна: OM2–OM5
Для удовлетворения растущих потребностей в пропускной способности были разработаны лазерно-оптимизированные MMF (LOMMF). Волокна OM2–OM5 работают с лазерами с вертикальным резонатором (VCSEL) на длинах волн 850 нм, обеспечивая значительно более высокие скорости передачи данных, чем светодиоды. Сегодня широко используется лазерно-оптимизированное OM2.
IV. Пропускная способность и расстояние передачи
Эффективная модальная полоса пропускания (EMB) отличает производительность волокна. OM3 обеспечивает EMB 2000 МГц·км на 850 нм, в то время как OM4 достигает 4700 МГц·км, поддерживая большие расстояния на более высоких скоростях. Цветовая кодировка помогает в идентификации: OM2 (оранжевый), OM3/OM4 (аква), OM4 (дополнительный фиолетовый) и OM5 (лаймовый зеленый). Все волокна OM2–OM5 имеют размеры 50/125 мкм и совместимость с разъемами, хотя цветовые коды могут различаться в зависимости от производителя.
V. Сравнение производительности
| Тип волокна | Сердечник/оболочка (мкм) | Пропускная способность LED (МГц·км) | Лазерный EMB (МГц·км) | 10GBASE-SR | 40GBASE-SR4 | 100GBASE-SR10 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| OM1 | 62.5/125 | 200 | Н/Д | 33 м | — | — |
| OM2 | 50/125 | 500 | Н/Д | 82 м | — | — |
| OM3 | 50/125 | 1500 | 2000 | 300 м | 100 м | 100 м |
| OM4 | 50/125 | 3500 | 4700 | 400 м | 150 м | 150 м |
| OM5 | 50/125 | 3500 | 4700 | 400 м | 150 м | 150 м |
VI. OM5: широкополосное многомодовое волокно
OM5 представляет собой последнее достижение, имеющее лаймово-зеленую идентификацию оболочки. Соответствуя спецификациям EMB и расстояния OM4, он уникально поддерживает мультиплексирование с разделением по длине волны в коротковолновом диапазоне (SWDM), что делает его идеальным для приложений центров обработки данных высокой плотности.
VII. Руководство по выбору
Для большинства приложений MMF OM3 или OM4 остается оптимальным. OM3 достаточно для жилых помещений до 300 м, в то время как OM4 обеспечивает перспективность для корпоративных сетей. Факторы принятия решения включают требования к пропускной способности, расстояния передачи, бюджетные ограничения и потребности в масштабируемости.