布線系統(tǒng)：光纖基本分類及其性能評(píng)估

隨著人們生活需求更進(jìn)一步的提高，網(wǎng)絡(luò)成為生活中重要的一部分。為順應(yīng)信息時(shí)代的發(fā)展，綜合布線技術(shù)與產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，尤其是光纖光纜的大量研發(fā)，市場(chǎng)上已經(jīng)有多種不同類型的、不同用處的光纖光纜頻頻問(wèn)世。面對(duì)眾多光纖該如何選擇實(shí)用的類型呢？又如何選擇最佳質(zhì)量的光纖產(chǎn)品呢？小編為此通過(guò)查閱相關(guān)資料以及訪問(wèn)相關(guān)行業(yè)人士，大致整理資料如下，予以大家一同分享。

光纖主要分類

按照傳輸模式分類，光纖有多模光纖和單模光纖兩種。多模光纖可以傳輸若干個(gè)模式，而單模光纖對(duì)給定的工作波長(zhǎng)只能傳輸一個(gè)模式。目前常用的多模光纖主要有50/125μm和62.5/125μm兩種。單模光纖的纖芯直徑一般為9/125μm。

多模光纖—纖芯較粗(50或62.5μm)，由于光纖的幾何尺寸（主要是纖芯直徑d1）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光波波長(zhǎng)（約1 微米），光纖中會(huì)存在著幾十種乃至幾百種傳播模式。同時(shí)因?yàn)槠淠ｉg色散較大，限制了傳輸頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。根據(jù)以上特點(diǎn)，多模光纖多用于傳輸速率相對(duì)較低，傳輸距離相對(duì)較短的網(wǎng)絡(luò)中，如局域網(wǎng)等，這類網(wǎng)絡(luò)中通常具有節(jié)點(diǎn)多，接頭多，彎路多，而且連接器、耦合器的數(shù)量多，單位光纖長(zhǎng)度使用的有源設(shè)備多等特點(diǎn)，使用多模光纖可以降低網(wǎng)絡(luò)成本。

依照多模光纖應(yīng)用，主要分為3類，OM1、OM2和OM3光纖-激光優(yōu)化帶寬（萬(wàn)兆）多模光纖。

OM3（萬(wàn)兆）多模光纖是隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶寬需求的提高，而被當(dāng)前更多采用的一種多模光纖，因?yàn)槠胀ǘ嗄９饫w只能支持萬(wàn)兆傳輸幾十米， ISO/IEC 11801制定了新的多模光纖標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)，即OM3類別，并在2002年9月正式頒布。這類光纖是基于50/125，將光纖對(duì)LED和激光的傳輸窗口的兩種帶寬模式都進(jìn)行了優(yōu)化，采用新型的光收發(fā)器，可以使OM3標(biāo)準(zhǔn)的光纖系統(tǒng)能夠在多模方式下至少支持萬(wàn)兆傳輸至300米。

單模光纖的纖芯較小(一般為9μm左右)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通信，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。單模光纖多用于傳輸距離長(zhǎng)，傳輸速率相對(duì)較高的線路中，如長(zhǎng)途干線傳輸，城域網(wǎng)建設(shè)等，目前的FTTx和HFC網(wǎng)絡(luò)以單模光纖為主。

光纖性能評(píng)估

光纖測(cè)試分為一類測(cè)試(損耗長(zhǎng)度測(cè)試)和二類測(cè)試（OTDR測(cè)試）、色散測(cè)試等。

損耗長(zhǎng)度測(cè)試

光纖鏈路的衰減是網(wǎng)絡(luò)中非常重要的性能指標(biāo)之一，前期的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，要對(duì)鏈路的衰減做出預(yù)計(jì)算，使其符合系統(tǒng)設(shè)備光纖收發(fā)設(shè)備的光功率要求（對(duì)于不同協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，光纖可以支持的傳輸距離是不一樣的），這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)實(shí)施是非常重要的，直接關(guān)系到網(wǎng)絡(luò)是否可以按照設(shè)計(jì)要求正常運(yùn)行。并且，施工質(zhì)量是否達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求，也需依據(jù)施工中的測(cè)試結(jié)果與前期預(yù)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。損耗長(zhǎng)度測(cè)試和OTDR測(cè)試可以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

二類測(cè)試

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的光纖鏈路驗(yàn)收測(cè)試，大家都習(xí)慣使用“衰減”或者“損耗”來(lái)判斷被測(cè)鏈路的安裝質(zhì)量，多數(shù)情況下這是非常有效的方法。在ISO11801、TIA568B和GB50312 等常用標(biāo)準(zhǔn)中都傾向于使用這種被稱作“一類測(cè)試”的方法。特點(diǎn)是：測(cè)試參數(shù)包含“損耗和長(zhǎng)度”兩個(gè)指標(biāo)，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行“通過(guò)/失敗”的判斷。但一類測(cè)試只關(guān)心光纖鏈路的總衰減值是否符合要求，并不關(guān)心鏈路中的可能影響誤碼率連接點(diǎn)(連接器、熔接點(diǎn)、跳線等)的質(zhì)量，所以測(cè)試的對(duì)象主要是低速光纖布線鏈路(千兆及以下)。

某些要求高的用戶出于“疑慮”或其他原因會(huì)提出現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試光纖的對(duì)應(yīng)等級(jí)，比如證明光纖鏈路是符合OM3而不是OM2。這種測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)往往是難以實(shí)施的，通常只能選擇在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行差分模式延遲(DMD)測(cè)試。

色散測(cè)試

隨著OM3型光纖標(biāo)準(zhǔn)的頒布，對(duì)其性能測(cè)試認(rèn)證便成為每個(gè)廠商乃至用戶的問(wèn)題，由于OM3光纖針對(duì)DMD現(xiàn)象的改進(jìn)，因此只有測(cè)試DMD，才能真正區(qū)別OM3光纖與普通光纖的差別。DMD測(cè)試的主要是：采用一根5um的單模探針與被測(cè)OM3光纖相連，通過(guò)單模探針不斷向被測(cè)光纖發(fā)生光脈沖，與此同時(shí)，探針進(jìn)行掃描移動(dòng)，從光纖軸心向邊緣移動(dòng)，每次移動(dòng)大約1um。在接受端，每個(gè)位置的光脈沖都會(huì)被記錄并疊加在同一個(gè)時(shí)域圖上以形成DMD指標(biāo)。到達(dá)光脈沖會(huì)由于不同路徑產(chǎn)生時(shí)間差，同時(shí)由于光脈沖本身會(huì)發(fā)散，將這兩方面的差異相加，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)，用以判定OM3光纖是否滿足標(biāo)準(zhǔn)。

另外，OM3多模光纖最大程度地減少了微分模式延遲（DMD）的影響，確保不同通道的光子能夠同時(shí)到達(dá)檢測(cè)器。OM3光纖消除了以往多模光纖為支持10Gb/s而使用的昂貴的光端設(shè)備，同時(shí)又能輕松地將網(wǎng)絡(luò)性能提高到10Gb/s。支持距離達(dá)到300米，這個(gè)距離足夠連接樓內(nèi)主干。激光優(yōu)化多模光纖為光子傳輸提供了理想的通道,其增加的帶寬以及更大的芯徑消除了對(duì)昂貴的高精激光器件、合成器、以及過(guò)濾器的需求。粗略計(jì)算，OM3方案較傳統(tǒng)光纖節(jié)省了將近30％的總體擁有成本。

以上是光纖基本分類和基本評(píng)估測(cè)試的部分方法，除此之外，在響應(yīng)提倡綠色環(huán)保的今天，光纖光纜的總體驗(yàn)收方面還應(yīng)該考慮綠色節(jié)能，智能化，安全性、穩(wěn)定性、有效性等方面的綜合認(rèn)證。為此也提倡廣大采購(gòu)商加強(qiáng)對(duì)光纖的認(rèn)識(shí)，普及相關(guān)知識(shí)，通過(guò)全方位的考慮，選擇綜合性能最佳的光纖。