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cyqdesign

2007-03-31 19:46

多模光纖技術的發(fā)展及其網(wǎng)絡應用

多模光纖的應用潛力

九十年代中期以來世界多模光纖市場基本保持在7～8％的光纖用量和14～15％的銷售份額。北美比這一大致平均比例偏高。表4中世界多模光纖用量和銷售額的比例分別為4％和11％，這是由于當年非零色散位移光纖猛增159％，達到1260萬公里，使其他品種比例下降，多模光纖實際用量仍保持相應水平。

七十年代光纖進入實用化階段是從多模光纖的局間中繼開始的。二十多年以來，單模光纖新品種不斷出現(xiàn)，光纖功能不斷豐富和增強，性能價格比不斷苛求，但多模光纖并沒有被取代而是始終保持穩(wěn)定的市場份額，和其他品種同步發(fā)展。其原因是多模光纖的特性正好滿足了網(wǎng)絡用纖的要求。相對于長途干線，光纖網(wǎng)絡的特點是：傳輸速率相對較低；傳輸距離相對較短；節(jié)點多、接頭多、彎路多；連接器、耦合器用量大；規(guī)模小，單位光纖長度使用光源個數(shù)多。

傳輸速率低和傳輸距離短正好可以利用多模光纖帶寬特性和傳輸損耗不如單模光纖的特點。但單模光纖更便宜、性能比多模好，為什么網(wǎng)絡中不用單模光纖呢？這是因為上述網(wǎng)絡特點中彎路多損耗就大；節(jié)點多則光功率分路就頻繁，這都要求光纖內(nèi)部有足夠的光功率傳輸。多模光纖比單模光纖芯徑粗，數(shù)值孔徑大，能從光源耦合更多的光功率。網(wǎng)絡中連接器、耦合器用量大，單模光纖無源器件比多模光纖貴，而且相對精密、允差小，操作不如多模器件方便可靠。單模光纖只能使用激光器（LD）作光源　，其成本比多模光纖使用的發(fā)光二極管（LED）高很多。尤其是網(wǎng)絡規(guī)模小，單位光纖長度使用光源個數(shù)多，干線中可能幾百公里用一個光源，而十幾公里甚至幾公里的每個網(wǎng)絡各有獨立的光源。如果網(wǎng)絡使用單模光纖配用激光器，網(wǎng)絡總體造價會大幅度提高。

目前，垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）已商用，價格與LED接近，其圓形的光束斷面和高的調(diào)制速率正好補償了LED　的缺點，使多模光纖在網(wǎng)絡中應用更添生機。從上述分析不難看到，認為單模光纖帶寬高、損耗小，在網(wǎng)絡中使用可以“一次到位”的考慮是不全面的。康寧公司對網(wǎng)絡中使用單模光纖和使用多模光纖的系統(tǒng)成本進行了計算和比較，使用單模光纖的網(wǎng)絡成本是多模光纖的4倍。使用62.5μm和50μm多模光纖的系統(tǒng)成本一樣，區(qū)別在于不同種類的連接器。選用無金屬箍插拔式連接器系統(tǒng)造價（多模系統(tǒng)B）比用金屬箍旋接的連接器，如FC型（多模系統(tǒng)A）的成本可減少1／2。
“62.5”的興衰和“50”的崛起為適應網(wǎng)絡通信的需要，七十年代末到八十年代初，各國大力開發(fā)大芯徑大數(shù)值孔徑多模光纖（又稱數(shù)據(jù)光纖）。