현재 850nm 다중 모드 광섬유의 모드 대역폭은OM4 섬유, 100g 시스템의 100m 전송을 지원할 수 있습니다. 모드 대역폭이 더 증가하면 굴절률 분포를 보다 신중하게 제어해야 하므로 생산 공정에 대한 요구 사항이 높아지고 제품 수율에 큰 영향을 미칩니다. 한편, 시스템의 총 대역폭은 파이버 모드 대역폭과 파이버 분산에 의해 제한됩니다. 현재 VCSEL의 선폭의 영향 때문에 다중 모드 광섬유 분산이 속도와 링크 거리에 영향을 미치는 가장 중요한 제한 요소가 됩니다. 시스템의 전송 속도 또는 전송 거리를 늘리려면 일반적으로 단일 모드 광섬유와 단일 모드 레이저를 사용하는 두 가지 방법을 사용할 수 있습니다. 또는 다중 모드 광섬유가 여전히 사용되지만 다중 모드 광섬유의 입사 모드를 제한하기 위해 더 좁은 선폭 레이저가 사용됩니다. 이 두 가지 방법의 단점은 더 비싼 레이저가 필요하고 광섬유 결합 공정에 더 높은 정렬 정확도가 필요하여 광 모듈의 비용과 연결 비용이 높아진다는 것입니다. 따라서 대용량 및 장거리 전송을 실현하기 위해서는 다중 모드 광섬유 기술을 개선해야 합니다. 새로운 다중모드 광섬유에 대한 연구는 주로 다음과 같은 방향에 초점을 맞추고 있다.
1. 장파 다중 모드 광섬유
광원(예: 장파 VCSEL)과 결합된 장파 최적화 고대역폭 다중 모드 광섬유(980nm/1060nm 또는 1310nm)는 장거리 및 고속 전송을 실현할 수 있는 실현 가능한 방식입니다. 장파 다중 모드 광섬유 시스템은 기존 850nm 다중 모드 광섬유의 낮은 결합 손실과 쉬운 정렬이라는 이점을 유지하며 광섬유의 분산 및 감쇠 값이 더 낮습니다. 다중 모드 광섬유 시스템의 저손실, 저분산 장파 영역에서 작업하면 더 높은 속도와 더 긴 전송 거리를 달성할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 일련의 실험 결과도 결론을 증명했습니다. 광학 모듈은 820nm 이상의 전송 거리를 실현하고, 1060nm VCSEL 레이저 조합을 갖춘 1060nm 다중 모드 광섬유는 500m 이상의 전송을 실현했습니다(위의 실험은 100G 속도임).
2. 광대역 다중 모드 광섬유
기준으로40G/100Gieee802.3ba에 의해 공식화된 40G 다중 모드 광섬유의 전송 속도는 각 광섬유 쌍에 대해 4*10Gbp=40Gbps, 각 쌍의 광섬유에 대해 4*10Gbp=40Gbps, 4*25Gbps입니다. =100각 광섬유 쌍에 대해 G, 각 광섬유 쌍에 대해 4*25Gbps=100G. 400G 모듈의 전송 속도에는 16쌍의 32코어 광섬유가 필요하며 이는 많은 광섬유 자원을 차지합니다. 업계에서는 사용되는 광섬유의 양을 줄이기 위해 다중 파장 다중화를 사용하는 방법을 모색하고 있습니다.
시장에는 두 종류의 다중 파장 다중화 제품이 있습니다. 하나는 아래 그림과 같이 BIDI(양방향) 기술입니다(예: 40G). 광 모듈에는 20Gbps의 양방향 채널 2개가 있으며 각 광섬유는 송수신이 가능합니다(다중 모드 광섬유는 850nm 및 900nm 파장 지원). 마지막으로 2개의 광섬유에서 40G 전송이 구현되며 추가 MPT 커넥터 설치가 필요하지 않습니다. BIDI 트랜시버의 각 광섬유는 신호를 송수신하기 때문에 포트 분기가 지원되지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 또 다른 기술은 SWDM(Short Wavelength Division Multiplexing)입니다. BIDI와 유사하게 SWDM은 2코어 LC 이중 연결만 필요하지만 SWDM은 850nm와 940nm 사이의 4가지 다른 파장에서 작동해야 하며 하나는 신호 전송용이고 다른 하나는 신호 수신용입니다.
기존의 OM3/OM4 파이버 대역폭은 일반적으로 850nm에만 최적화되어 있습니다. SWDM 광 모듈의 작동 모드를 지원하려면 940nm에서 광섬유의 성능을 정량화해야 합니다. 따라서 통신 산업 협회(TIA)는 SWDM 전송을 지원하기 위한 광대역 다중 모드 광섬유(WB MMF)에 대한 지침을 개발하기 위해 2014년에 워킹 그룹을 만들었습니다. WB MMF tia-492aaae 표준은 2016년 6월에 발표되었습니다. 광대역 다중 모드 광섬유는 실제로 확장된 성능을 가진 일종의 OM4 광섬유입니다. 왜냐하면 광대역 다중 모드 광섬유는 여전히 OM4 광섬유 EMB의 요구 사항을 충족해야 하기 때문입니다. 850nm의 파장에서 4700MHz까지. km의 대역폭이 필요하며 2016년 10월 국제 표준 기구에서 광대역 다중 모드 광섬유 OM5 광섬유라고 명명한 2470MHz*Km 이상의 요구 사항을 충족하려면 953nm 파장의 EMB가 필요합니다.
OM4 광섬유를 사용하는 BODI 및 SWDM은 40G에서 각각 150m 및 350m를 전송할 수 있으며 100G 모듈 OM5는 BIDI 및 SWDM 광 모듈 150m의 전송을 지원할 수 있는 반면 OM3 및 OM4의 전송 거리는 70m 및 100m이지만 이 거리는 대부분의 다중 모드 시나리오에 충분합니다. OM4는 40G에서 400G까지 다양한 광 모듈 솔루션을 지원할 수 있습니다(예: 100G SR4, 100GBiDi, 400gsr4.2, 400GSR8 등). 실제로 응용 프로그램 시나리오와 결합하여 적합한 다중 모드 광섬유를 선택해야 합니다. 예를 들어 광학 모듈 SR4/eSR4 포트 분기, OM5 OM4 및 일관된 성능을 사용해야 하므로 OM4는 더 비용 효율적인 솔루션입니다. 100g 이상의 링크 또는 100m 이상의 속도 전송 거리, OM5/SWDM 조합은 장거리 전송의 이점을 반영할 수 있습니다.
