Entsprechend dem optischen Signalübertragungsmodus in der Faser können Glasfasern in Singlemode-Fasern und Multimode-Fasern unterteilt werden.

Im Übertragungsnetz und im kabelgebundenen Zugangsnetz sind die Hauptfasertypen G.652, G.654 und G.657, bei denen es sich um Singlemode-Fasern handelt. Multimode-Glasfasern werden hauptsächlich für die Kurzstreckenkommunikation verwendet, beispielsweise für die Verbindung zwischen Geräten in einem Rechenzentrum.

Je nach Material wird Multimode-Faser in Glasfaser und Kunststofffaser unterteilt. Kunststofffasern werden hauptsächlich in industriellen Steuerungs- und Automobilunterhaltungssystemen verwendet, der Gesamtanteil ist relativ gering. Die in der Kommunikation häufig verwendete Multimode-Faser besteht aus Glas, und die gängigen Typen umfassen: OM1, OM2, OM3, OM4 und OM5; Die Hauptunterschiede zwischen diesen Fasern sind die Modusbandbreite und die SWDM-Unterstützung.

Modale Bandbreite

Die modale Bandbreite ist ein wichtiger Index, der die Bandbreitenkapazität von Multimode-Fasern widerspiegelt, die einfach verstanden werden kann als: das Produkt aus der maximalen Frequenz des in der Faser übertragenen Signals und seiner Übertragungslänge.

Wenn beispielsweise bei einer Wellenlänge von 850 nm die minimale Modenbandbreite der Faser 200 MHz·km beträgt, bedeutet dies, dass bei einer Faserlänge von 1 km Signale mit einer maximalen Frequenz von 200 MHz übertragen werden können. Bei einer Länge von 500 m kann die maximale Signalübertragung 400 MHz betragen (200 MHz x 1 km/0.5 km = 400 MHz).

Die modalen Bandbreiten von Multimode-Fasern beziehen sich auf die Wellenlänge des Kanals. Die minimalen Modenbandbreiten von OM1-, OM2-, OM3-, OM4- und OM5-Fasern bei 850 nm und 953 nm sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Bei der minimalen modalen Bandbreite von 4nm gibt es im Allgemeinen keinen Unterschied zwischen OM5 und OM850. Der Unterschied liegt in der Unterstützung für SWDM.

Unterstützung für SWDM

Im Singlemode-Übertragungssystem übernehmen die optischen Module mit der Rate von 100G und vor allem die WDM-Technologie. Optische 100G-ER4-Module (40 km) verwenden beispielsweise im Allgemeinen LWDM.

Um die Übertragungsrate einer einzelnen Faser zu verbessern, schlug Multimode-Faser auch eine WDM-Lösung namens SWDM vor. SWDM ist kurzwelliges Wellenlängen-Multiplexing, das Betriebswellenlängen von 850 nm verwendet und alle 30 nm zunimmt, was 880 nm, 910 nm und 940 nm entspricht. Multimode-Faser zur Unterstützung von SDWM für OM5, OM5 ist auch als Breitband-Multimode-Faser bekannt. Dies ist nicht dasselbe wie zu sagen, dass OM1- bis OM4-Fasern kein SWDM unterstützen, aber die entsprechenden Wellenlängen im SWDM erfüllten nicht die Anforderungen der Faserindikatoren.

Maximale Übertragungsentfernung

Die maximale Übertragungsdistanz von Multimode-Fasern hängt hauptsächlich von der Modenbandbreite der Faser und der Art des optischen Moduls ab. Die maximale Übertragungsdistanz von optischen Modulen mit unterschiedlichen Raten ist in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Kerndurchmesser und Lichtquelle

OM1, OM2, OM3, OM4 und OM5 unterscheiden sich auch im Kerndurchmesser, der Art der verwendeten Lichtquelle und der Farbe der Ummantelung.

Im Allgemeinen gilt: Je größer der Kerndurchmesser der Faser, desto einfacher die Kopplung, aber desto kleiner die Modenbandbreite. Die Kerndurchmesser von OM1 und OM2 betragen 50 um und 62.5 um. Die Kerndurchmesser von OM3, OM4 und OM5 betragen alle 50 µm.

Die Lichtquelle von OM1 und OM2 verwendet hauptsächlich LED, während die Lichtquelle von OM3, OM4 und OM5 hauptsächlich VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) verwendet.

Zur Unterscheidung der Fasertypen ist auch die Farbe der Pulloverjacken für OM1, OM2, OM3, OM4 und OM5 unterschiedlich: Orange für OM1/OM2, Aquablau für OM3/OM4 (Violett für einige Hersteller) und Hellgrün für OM5.

Zusammenfassung

OM1- und OM2-Fasern wurden nach und nach vom Markt genommen, da sie keine Hochgeschwindigkeitskommunikation unterstützen. OM5-Fasern können SWDM besser unterstützen, aber optische Hochgeschwindigkeitsmodule mit MPO/MTP-Lösung (MPO/MTP ist eine Multicore-Verbindungsschnittstelle) sind wirtschaftlicher als SWDM-Lösungen, daher sind die aktuellsten Multimode-Faseranwendungen immer noch OM3 und OM4. Es wird empfohlen, OM4-Glasfaser zu verwenden, und wenn die Investition nicht empfindlich ist oder die Geschwindigkeitsanforderungen für die Verbindung zwischen Geräten höher sind, kann auch OM5-Glasfaser verwendet werden.

Derzeit verwenden neben Rechenzentren auch andere Verbindungsfasern für Telekommunikationsgeräte immer noch Singlemode-Fasern. Singlemode-Glasfaser ist billiger als Multimode-Glasfaser. Aber gleichzeitig ist der Preis für optische Singlemode-Module viel teurer als für optische Multimode-Module. Wenn die Verbindung von Geräten im Hauptserverraum auch Multimode-Glasfaser verwendet, kann dies eine beträchtliche Investition einsparen.