光通訊屬於有線通訊的一種,利用光與光纖傳遞資訊的方式,透過光調變後便能攜帶資訊。自1980年發展以來,對電信工業產生了革命性作用,因其具有傳輸速度快、保密性高、傳輸容量大等特點。
國際標準ISO/IEC 11801的規範
多模光纖以“OM”為開頭,單模光纖則採用“OS”。
多模光纖的命名方式,是電信行業協會(Telecommunications Industry Association, TIA)根據國際標準ISO/IEC 11801而定。
不同類型多模光纖的最小頻寬(Minimum Bandwidth Wavelength, MBW)要求如下:
多模光纖 類型 MMF |
核心層直徑 (μm) |
滿溢頻寬(Overfilled) (MHz.km) |
雷射頻寬(Laser) (MHz.km) |
衰減係數(Attenuations) (dB/km) |
||
850nm | 1300nm | 850nm | 850nm | 1300nm | ||
OM1 | 62.5 | 200 | 500 | 未指定 | 3.5 | 1.5 |
OM2 | 50 | 500 | 500 | 未指定 | 3.5 | 1.5 |
OM3 | 50 | 1500 | 500 | 2000 | 3.0 | 1.5 |
OM4 | 50 | 3500 | 500 | 4700 | 3.0 | 1.5 |
OM5 | 50 | 3500 | 500 | 4700 | 3.0 | 1.5 |
其中,滿溢頻寬和雷射頻寬的差異為光源,滿溢以發光二極體LED檢驗,而雷射使用的光源,則為垂直共振腔面射型雷射(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)。
多模光纖的分類和比較
多模光纖相對於單模光纖,核心層直徑較大(≥50μm),可傳輸多個模式光束,有模間色散現象,因此傳輸距離較短,單模光纖則相反。《延伸閱讀:多模、單模光纖有什麼不同?8大主要差異》
隨著時間推移和技術進步,多模光纖從核心層直徑、光源、資料傳輸速率等各個層面皆有所提升。
各類多模光纖的物理特性、傳輸距離、應用情景如下:
-
物理特性:
多模光纖 類型MMF |
核心層直徑 (μm) |
光源 | 頻寬 (MHz.km) |
常用 資料傳輸率 Data Rate |
標準訂定 年份 |
850nm | |||||
OM1 | 62.5 | LED | 200 | 100 Mb/s | 1989 |
OM2 | 50 | LED | 500 | 1 Gb/s | 1998 |
OM3 | 50 | VCSEL | 2000 | 10 Gb/s | 2003 |
OM4 | 50 | VCSEL | 4700 | 40 Gb/s 100 Gb/s |
2009 |
OM5 | 50 | VCSEL | 4700 | 40 Gb/s 100 Gb/s 200 Gb/s 400 Gb/s |
2016 |
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傳輸距離:
多模光纖類型 MMF |
1Gb乙太網 1000BASE-SX |
10Gb乙太網 10GBASE-SR |
25Gb乙太網 25GBASE-SR |
40Gb乙太網 40GBASE-SR4 |
40Gb乙太網 40GBASE-SWDM4 |
100Gb乙太網 100GBASE-SR10 |
||
OM1 | 275m | 33m | 未指定 | 未指定 | 未指定 | 未指定 | ||
OM2 | 550m | 82m | 未指定 | 未指定 | 未指定 | 未指定 | ||
OM3 | 550m | 300m | 70m | 100m | 240m | 100m | ||
OM4 | 550m | 400m | 100m | 150m | 350m | 150m | ||
OM5 | 550m | 400m | 100m | 150m | 440m | 150m |
備註:SWDM為利用波長分波多工( Wavelength Division Multiplexing, WDM)技術,或稱波長多工,延展了短波長(850nm-953nm)的使用範圍,即1纖芯支持4波長,降低光纖成本的同時,也增加了資料傳輸率。
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應用情景:
多模光纖類型 MMF |
OM1 | OM2 | OM3 | OM4 | OM5 |
應用情景 | 區域網路 | 區域網路 | 都會網路 | 資料中心 | 大型資料中心 |
多模光纖的未來發展:
元宇宙的興起,推升了光纖的發展及高速網路的要求。在通訊技術上,追求低延遲、高速率傳輸數據,而在雲端上,追求運算及存儲的及時性,這些都相當仰賴資料傳輸速率。自OM3開始啟用的光源VSCEL,將波長為850nm的頻寬從OM2的500 MHz.km大幅提升至2000 MHz.km;而OM5採用的SWDM,允許在850nm至953nm內使用4個波長傳輸光通訊,在滿足高頻寬的情況下,也同時降低成本,未來光纖的發展指日可待。
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