深圳連訊：多模光纖較單模光纖的優越性

光纖網絡以其固有的高可靠性、安全性及高帶寬特性成為在企業網領域中解決目前與未來高帶寬需求的最終解決方案。

目前影響企業網或者局域網（LAN）設計的主要因素是所有組件的總體成本，包括：光纖布線、硬件、收發器和交換設備等。盡管多模光纖無法達到單模光纖的傳輸距離，但與它配合使用的收發器與連接器件的成本卻較單模情況低很多。所以當我們比較單、多模光纖方案的性價比時，很明顯多模光纖的方案是針對企業網最靈活最具性價比的解決方案。

多模光纖的幾何特性簡化了熔接與連接

單、多模光纖的幾何尺寸特性與光纖芯結構差異非常大，這導致它們的光學特性的差異也十分顯著，從而有各自不同的網絡應用。

圖1描述了單多模光纖的幾何尺寸，多模光纖的纖芯面積是單模的30倍。多模光纖的大芯徑明顯的優點是可以保證較低的連接損耗，使光纖對光纖或者光纖對收發器連接時的損耗較低，非常適合企業網與局域網的應用情況。

圖1：單多模光纖芯幾何尺寸對比

多模光纖方案允許使用低成本高性能的收發器

圖2表明，在網絡總體成本中光收發器是除交換設備以外最昂貴的部分。交換設備是與光纖類型無關的部分，因此收發器成本成為影響方案總體成本的主要因素。

圖2：網絡組件相對成本 。收發器是與光纖類型相關組件成本結構中最昂貴的部分 .

企業網中使用的光收發器有多種類型，從低成本的LED，為多模光纖應用優化的850nm的垂直腔表面發射激光器（VCSELs），到1300nm的Fabry-Perot (FP)及原本為單模光纖應用設計的分布式反饋激光器等（DFB）。不是所有的收發器都可以支持所有類型的光纖，因此光纖－收發器組合對組網成本與網絡性能有很大的影響，具體可參見表1。

表1：光收發器特性

DFB與FP激光器比LED與VCSEL要相對貴很多，但是它們可以提供較高的注入功率及高匯聚度的光束，允許將高功率的光束高效地耦合到細小的單模光纖芯。LED與VCSEL則為短距離應用提供相對便宜的解決方案。其中VCSEL擁有較大的有效區域(~15 ?m)可以將束光有效地耦合到多模光纖較大的纖芯中去。而LED則只能提供較低的能量，但因其數值孔徑很大，光斑直徑也很大，可以覆蓋住多模光纖的整個端面，因此也比較適合多模光纖應用。因此，為了得益于VCSEL與LED的低成本，必須配合使用多模光纖，才能獲得最佳的光耦合效率。而近年來LED因其自身的帶寬限制在企業網中的應用不斷降低，而更高性能的850nm的VCSEL激光器已經成為企業網應用的主流收發器選擇

10 Gb以太網的相對系統成本

圖3顯示了使用850nm VCSEL與多模光纖方案的成本比使用1300nm激光器與單模或者多模光纖中的任何一種配合的方案成本低很多。

·?使用OM3多模光纖方案包括可以支持萬兆 傳輸300米激光器優化多模光纖(比如康寧InfiniCor? SX+光纖) 與10GBASE-SR 850 nm VCSEL激光器。

·??OM3+的方案提供激光器優化多模光纖(比如康寧InfiniCor? eSX+光纖)比OM3標準更高的性能，在10GBASE-SR 850 nm VCSELs激光器的情況下可以支持萬兆傳輸550米的距離。

·?單模光纖的方案使用單模光纖連接器硬件與跳線，配合10GBASE-LR 1310 nm FP激光收發器。

圖3：不同方案成本對比：使用850nm VCSEL配合多模光纖對比使用1310nm激光器配合多模或者單模光纖；兩種方案都包括24芯光纜300米鏈路，24路互連設備，跳線與IEEE 802.3ae收發器

盡管因生產成本不同導致多模光纖價格比單模光纖貴很多，圖3清楚地表明由于收發器成本主導整個系統成本，較便宜的850nm VCSEL配合多模光纖的方案可以大大降低企業網組網成本。多模光纖方案的成本優勢還在于在選擇正確的光纖類型與收發器類型后可以滿足目前與未來一段時間內不斷增長的數據傳輸需求。較老同時也較便宜的普通多模光纖(OM1或者OM2)支持萬兆傳輸的情況有以下幾種：在850nm窗口只能傳輸非常短距離；在1300nm窗口配合昂貴的1300nm DFB；配合附加的電子設備(10GBASE-LX4或10GBASE-LRM)傳輸。而激光器優化的OM3多模光纖，比如康寧公司的InfiniCor? SX+系列光纖可以支持萬兆傳輸最大到550米以上。此外，在正在醞釀的100Gb/s以太網傳輸標準中OM3光纖是唯一被選中的光纖傳輸方案，即屆時OM1或者OM2光纖將無法提供性價比良好的解決方案。多模光纖方案的低成本還體現在因其較大的芯徑與其配合的接頭、熔接等等要求也相應較低，從而使方案總體成本進一步降低。

低的收發器與連接成本還使多模光纖方案日后的升級維護成本比單模光纖方案低，這在網絡整個生命周期中將其運行維護成本的巨大優勢也顯現出來。

多模光纖具有非常寬的傳輸速率范圍：從10 Mb/s到10 Gb/s甚至更高

網絡重復布線的成本是極端昂貴的，應該盡量避免以降低運行成本。盡管萬兆10 Gb/s系統已經商用，今天仍有許多用戶在部署僅支持10 Mb/s與100 Mb/s的系統而又要求日后能方便便宜地升級到10Gb/s帶寬。為了避免重復布線的成本，在部署新的系統時必須考慮未來一段時間的系統帶寬冗余度。

單模光纖傳輸所需的標準1310nm FP和DFB激光收發器因其固有的特性只能支持最低1000Mb/s的傳輸速率，而與此相反，適合多模光纖傳輸的850nm VCSEL收發器可以支持從10 Mb/s到10 Gb/s的傳輸速率范圍。因此多模光纖與850nm VCSEL的方案可以提供最低的成本與最大的系統升級靈活性。OM3多模光纖不僅支持10Gb/s，一旦2009年前后新的100GbE標準頒布它還具備支持更高帶寬的能力（通過多模光纖與收發器的陣列形式）。

總結

在對價格非常敏感的企業網應用領域，通過配合低成本高性能、高系統帶寬范圍（10 Mb/s到10 Gb/s）的VCSEL或LED，多模光纖特別是OM3多模光纖方案將為您提供最低的初期投入成本與運營周期成本。

多模光纖擁有30年的性能可靠度保證，已經被企業網與局域網業界廣泛接受與支持的標準化產品。