一、OM2光纤的前世今生
OM2光纤就是传统的50/125 mm渐变折射率多模光纤，传统的OM2光纤从标准上和设计上均以LED（见图1）方式为基础，带宽要求低，与LED配合，进行100Mbit/s及更低速率传输。
图1 LED光源
二、OM3光纤，为VCSEL激光器而生
大约20年前，随着850nm垂直腔面发射激光器（Vertical Cavity Surface Emitting Laser，缩写为VCSEL）的成熟与商用，850nm VCSEL激光器立即成为多模通信系统的主要光源。VCSEL激光器光斑大小约为30mm（见图2），具有稳定性好、寿命长、价格便宜等优点。
图2 VCSEL光源
为了提高基于850nm VCSEL激光器的多模光纤传输系统的传输容量和距离，OM3光纤应运而生了。为了配合850nm VCSEL激光器，与传统OM2光纤相比，OM3光纤主要做了以下改进：
1. 针对850nm波长，优化了光纤的设计，使光纤在850nm波长带宽最优。
2. 针对VCSEL激光器模式特点，引入了“有效模式带宽”，“有效模式带宽”用于评估采用VCSEL激光器时多模光纤的带宽，OM3光纤对“有效模式带宽”进行了规范，从而确保光纤在使用VCSEL激光器时的传输性能。后来的OM4光纤是在OM3光纤的基础上继续提高了“有效模式带宽”的指标要求。而OM2光纤对“有效模式带宽”没有要求。
三、OM2/OM3/OM4/OM5传输能力对比
OM3~OM5是基于VCSEL激光器作为光源设计的。OM5光纤称为宽带多模光纤，在850~950nm波长范围内都具有高带宽，在850~950nm波长范围内采用波分复用技术，进行100Gb/s 及以上高速传输。
根据 IEEE 802.3系列以太网标准，OM2~OM5光纤在10G~400G系统的传输距离见表1。在40G、100G、400G系统中，采用的并行技术和波分复用技术。
|
速率
（Gb/s）
|
标准
|
波长
（nm）
|
最大传输距离（m）
|
|
OM2
|
OM3
|
OM4
|
OM5
|
|
10
|
10GBASE-SR
|
850
|
82
|
300
|
550
|
550
|
|
25
|
25GBASE-SR
|
850
|
不适用
|
70
|
100
|
100
|
|
40
|
40GBASE-SR4
|
850
|
不适用
|
100
|
150
|
150
|
|
100
|
100GBASE-SR4
|
850
|
不适用
|
70
|
100
|
100
|
|
100GBASE-SR10
|
850
|
不适用
|
100
|
150
|
150
|
|
400
|
400GBASE-SR16
|
850
|
不适用
|
70
|
100
|
100
|
|
400GBASE-SR8*
|
850
|
不适用
|
70
|
100
|
100
|
|
400GBASE-SR4.2*
|
850， 910nm
|
不适用
|
70
|
100
|
150
|
*来自IEEE 802.3cm最新修订稿。
表1 OM2~OM5光纤的传输能力
从上表可以看出，OM2光纤仅可以在10Gb/s系统中进行超短距离传输，不能用于25Gb/s及以上系统。
四、OM2光纤：不适用于新建数据中心
数据中心内部的连接已经进入25G+时代。OM2光纤带宽低，没有针对VCSEL激光器优化设计，根据IEEE相关标准，不适用于25Gb/s及以上系统。OM2光纤已经不能用于新建数据中心和现有数据中心的升级。在选择多模光纤时，应该根据实际速率和距离，选用OM3或OM4或OM5光纤。
五、多模光纤的质量问题威胁数据中心安全
多模光纤的“有效模式带宽”测试需要昂贵的仪器，并且测试样品的长度至少需要数百米，而市场上的多模光纤跳线通常只有数十米，因此，这些跳线的“有效模式带宽”是无法测试的，所以无法直接鉴别市场上的OM3、OM4光纤跳线是真还是假，这给一些多模光纤跳线供应商带来可乘之机，因此，市场上充斥了很多以次充好的OM3、OM4光纤跳线（很多实际是OM2光纤跳线），威胁数据中心运行安全。
长飞公司采用PCVD工艺制作多模光纤，PCVD工艺具有沉积层薄、工艺控制性强、折射率剖面精确等优点，是制造高带宽多模光纤的最佳工艺。长飞公司持续对PCVD平台和工艺升级，改进和优化多模光纤设计和工艺，加大多模光纤测试平台的投入和测试方法研究，确保多模光纤的质量，长飞公司将和用户共同打造安全的数据中心。
根据CRU数据，2018年，长飞公司多模光纤的产量达到全球第一，为各国数据中心建设发挥巨大作用。
来源：长飞光纤光缆股份有限公司 张方海 |
