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光 通 信
多模光纤在数据中心中的应用
陈炳炎 闻炳亮
上海天诚通信技术股份有限公司
一、多模光纤的发展历史 850nm到1060nm:损耗从2.3dB/km下降为0.95dB/km;波长色散从
1. 多模光纤规范 -90.42ps/nm.km下降到-34.2ps/nm.km )。
多模光纤主要用于数据通信。ISO/IEC11801在2002年9月 2. 弯曲损耗不敏感多模光纤
颁布了新的多模光纤标准，将多模光纤重新分为OM1,OM2和OM3 在数据中心的应用中弯曲损耗不敏感多模光纤的使用愈益
三类，OM1和OM2为传统以LED为光源的多模光纤，OM3则为应用 广泛，它可以优化设计光缆、硬件及设备，以节约空间，提高
VCSEL光源、波长为850nm的50/125um的激光优化光纤。2009年 冷却效率，便于连接及线缆管理。
8月TIA通过了新的EIA/TIA492AAD定义的OM4多模光纤标准，OM4 弯曲不敏感OM3/OM4多模光纤(bend insensitive
实际上是OM3光纤的升级版。 multimode fiber,BIMMF)的折射率剖面结构基本与标准的多模
OM5光纤是采用VCSEL光源,为短波长的波分复用（SWDM） 光纤相似,如图2所示。BIMMF的折射率剖面分布，在纤芯区与常
设计的梯度型折射率分布、50/125um多模光纤,与常规OM4光纤 规的50um的多模光纤相同，祗是在近纤芯的包层区设置环沟型
祗是在850nm波长附近有高带宽不同,OM5宽带多模光纤在850- 折射率下陷区（trench-assisted multimode fiber）。
950nm波长范围内都具有高带宽，适用于数据中心网络,为未来 在常规的多模光纤MMF中,位于纤芯区的低价导模处于强导
100Gb/s到400Gb/s多波长系统提供了光纤解决方案。OM5宽带多 状态,而在靠近纤芯-包层界面传播的高阶导模,因其有效折射率
模光纤是早在2014年10月，为建立VCSEL激光优化另一个维度的 n eff 接近包层折射率n 2 ,故处于弱导状态。处于弱导状态的高阶导
系统,由TIA提出建议、称之为宽带OM4的多模光纤,于2016年10 模在光纤弯曲半径太小时,其光强会逸出纤芯,造成光纤损耗。
月正式定名为OM5宽带多模光纤。 而在弯曲不敏感光纤BIMMF中，下陷的环沟型折射率分布区有两
OM5宽带多模光纤可在850nm到953nm波长范围内实现四 个界面，其内界面折射率从大到小，形成导光界面。由于此界
波长波分复用,如图1所示。波长λc分别为853、883、914、 面的存在，增强了光纤纤芯中导模的传导性，从而使原为弱导
946nm;通带宽约为14nm,防护带宽约为16nm。近年来由于1060nm 状态的高阶导模转化为强导状态，而下陷的环沟型折射率分布
VCSEL收发模块的开发成功，有望出现长波长多模光纤(波长从 区的外界面折射率从小到大，形成折光界面。由于这一特殊的
图 1 OM5 多模光纤在 850nm 到 953nm 波长范围内实现四波长波分复用
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