В отрасли передачи данных и телекоммуникаций используются различные типы волоконно-оптических кабелей, например многомодовое и одномодовое волокно оптоволоконный патч-корд (разбивка по режимам передачи).  Многомодовое волокно с небольшой дальностью обычно используется в локальных сетях, например для внутридомовых подключений и кампусных сетей. В настоящее время на рынке представлены пять типов многомодового волокна: OM1 fiber, OM2 fiber, OM3 fiber, OM4 fiber и OM5 fiber. В этой статье приведено подробное сравнение OM1 OM2 OM3 OM4 OM5, иллюстрирующее различия между OM1 OM2 OM3 OM4 OM5.

Рисунок 1: Многомодовые оптоволокна OM1 OM2 OM3 OM4 OM5

Что такое OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5?

OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 — это названия итераций типов многомодового волокна. «OM» является сокращением от Optical Multimode. Арабские цифры можно рассматривать как порядок выпуска разных поколений стандартов многомодового волокна. В хронологическом порядке чем больше число, тем позднее дата выпуска. Волокно OM1 является самым ранним, а волокно OM5 — последней версией. Давайте рассмотрим волокна OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 подробнее, чтобы лучше понять каждый тип многомодового волокна.

Рисунок 2: Fразличные многомодовые типы волокна: Обзор OM1 OM2 OM3 OM4 OM5

Оптоволокно OM1

В оптоволокне OM1 обычно используется оранжевая оболочка и светодиодный источник света. Оно также называется 62.5/125μm OM1, поскольку размер сердцевины волокна составляет 62.5μm, а диаметр оболочки — 125μm. Хотя кабель OM1 поддерживает Ethernet 10Gb, его максимальная дальность составляет всего 33m. Как правило, многомодовое оптоволокно OM1 чаще всего используется в сетях Ethernet со скоростью 100Mbit/s, обеспечивая полосу пропускания 200MHz-km при использовании технологии Overfilled Launch (OFL) на длине волны 850nm, тогда как при 1300nm ограничение полосы пропускания составляет 500MHz-km.

Оптоволокно OM2

Аналогично, оптоволокно OM2 также имеет оранжевую оболочку и светодиодный источник. Отличие заключается в меньшем диаметре сердцевины волокна — 50μm. Оно поддерживает скорость до 10 Гбит/с на расстоянии до 82 м. Однако многомодовое оптоволокно OM2 чаще всего применяется в сетях Ethernet 1G (1000 Мбит/с). Для кабеля OM2 доступны обе длины волн — 850 нм и 1300 нм — при полосе пропускания OFL 500 МГц-км.

Волокно OM3

Многомодовые волокна OM3 и OM4 имеют оболочку бирюзового цвета и диаметр сердцевины 50μm. Волокно OM3 представляет собой оптимизированное для лазера многомодовое волокно (LOMMF), предназначенное для использования с VCSEL с длиной волны 850 nm и полосой пропускания лазерного источника. Оно поддерживает приложения Ethernet 40G и даже 100G на расстоянии передачи до 100m и обычно используется в 10 Gigabit Ethernet для подключения устройств в пределах 300m короткое расстояниеe-приложения.  Минимальная модальная полоса пропускания (MBW) кабеля OM3 с источником VCSEL имеет эффективную полосу пропускания лазерного запуска 2,000 МГц-км на длине волны 850nm.

Волокно OM4

оптоволокно OM4 Он также оптимизирован для использования VCSEL с длиной волны 850 нм. Для него заявлена эффективная полоса пропускания лазерного запуска 4 700 МГц·км на длине волны 850 нм. По сравнению с кабелем OM3 кабель OM4 поддерживает большую дальность при той же скорости передачи данных. Она достигает до 400m на скорости 10G и на расстоянии 150 м при скорости 40G/100G Ethernet. Многомодовый оптический кабель OM4 обратно совместим с многомодовым оптическим волокном OM3.

Волокно OM5

Оптоволокно OM5 имеет такой же диаметр сердцевины, как OM2 OM3 OM4, а его оптический источник и минимальная MBW для 850 нм идентичны характеристикам многомодового оптоволокна OM4. Кабель OM5 соответствует спецификации OM4 на длине волны 850 нм. Отличие многомодового волокна OM5 заключается в том, что оно разработано как широкополосное многомодовое волокно (WB MMF), обеспечивающее дополнительную полосу пропускания за пределами 850 нм для увеличения дальности передачи с использованием коротковолнового спектрального уплотнения (SWDM), в котором применяются четыре длины волн WDM в диапазоне от 850 нм до 940 нм (850 нм, 880 нм, 910 нм и 940 нм) для достижения скорости 4x25GbE. Цвет оболочки оптоволокна OM5 официально обозначается как салатовый.  

Сравнение OM1 OM2 OM3 OM4 OM5

Теперь у нас есть общее представление о многомодовых оптических волокнах OM1 OM2 OM3 OM4 OM5. Физически их легко различить, но в чем функциональная разница между OM1 OM2 OM3 OM4 OM5, позволяющая отделить их друг от друга? В этой части мы подробно рассмотрим основные различия их функциональных характеристик в нескольких аспектах, таких как пропускная способность, длина волны, максимальная скорость и расстояние передачи и т. д.

Пропускная способность & длина волны

Пропускная способность — это максимальная скорость передачи данных по заданному пути за единицу времени. Чем выше пропускная способность, тем больше объем данных, принимаемый в секунду. Для OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 установлены минимальные требования к модальной полосе пропускания (MBW). Кроме того, существуют два показателя MBW: полоса пропускания при переполненном запуске (OFL) и эффективная модальная полоса пропускания (EMB). OFL измеряется с источником на основе светодиода, а EMB — с лазерным источником VCSEL. Для OM1 и OM2 указывается только OFL, тогда как оптимизированные для лазера OM3 OM4 и OM5 поддерживают оба показателя.

Минимальная модальная полоса пропускания MMF (МГц·км):

В качестве примера возьмем OM3 MMF: в таблице показано, что его полоса пропускания при переобогащенном вводе составляет 1,500 МГц*км на длине волны 850 нм, 500 МГц*км на длине волны 1300 нм и эффективной модальной полосой пропускания 2000 МГц*км на длине волны 850 нм.

Скорость

Скорость или скорость передачи данных определяет, насколько быстро информационные данные передаются за единицу времени. OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 позволяют работать с различными скоростями передачи данных, однако каждое многомодовое оптоволокно имеет разные варианты применения. Наиболее часто используемая скорость передачи данных и максимальная поддерживаемая скорость для каждого MMF указаны в таблице ниже.

Расстояние

Расстояние определяет, насколько далеко может передавать данные оптоволокно OM от одного конца до другого в пределах допустимого уровня потерь в линии.

Максимальная дальность передачи зависит от скорости передачи данных. В таблице ниже показано максимальное расстояние, на которое многомодовое оптическое волокно OM1 OM2 OM3 OM4 OM5 может передавать сигнал при определенной поддерживаемой скорости через многомодовые трансиверные модули.

Примечание: указанная выше максимальная дальность действия определена с использованием стандартных трансиверов 100BASE-FX, 1000BASE-SX, 10GBASE-SR, 25GBASE-SR, 40GBASE-SR4 и 100GBASE-SR10 многомодовое волокно. При использовании других трансиверов расстояние может отличаться, например:

▪ OM3 на скорости 40G может работать на расстоянии до 240 м через Duplex LC с 40GBASE-SWDM4 и до 330 м с QSFP+ eSR4.

▪ OM4 и OM5 могут работать на расстоянии до 350m через  Дуплексный LC с 40GBASE-SWDM4 и QSFP+ eSR4 с дальностью 550 м.

Предельные потери

Помимо расстояния, при развертывании многомодового оптоволокна в определенных приложениях необходимо учитывать ограничение потерь. Например, оптоволокно OM4 может использоваться для передачи 100GbE на расстояние 150 м при условии, что потери в оптоволокне не превышают 1,5 дБ.

Приложение

Стоимость

OM5 — это новейший и самый дорогой тип многомодового оптоволокна, который лучше всего подходит для высокоскоростных приложений, требующих SWDM. OM4 значительно дешевле и в настоящее время подходит для приложений 40G/100G на расстоянии до 150m (так же, как OM5). Для большинства SMB и предприятий многомодовое оптоволокно OM3 10Gb является экономичным решением для поддержки текущих сетей 10GbE и подготовки к будущему обновлению до 40G/100G. OM1 и OM2 являются самыми дешевыми, но почти вышли из употребления из-за ограничений передачи данных.

Часто задаваемые вопросы о совместимости OM1 OM2 OM3 OM4 OM5

Смешанное использование многомодового волокна и OM1, OM2, OM3, OM4 вызывает большой интерес на форумах из-за проблем совместимости. Ниже приведены популярные вопросы и ответы на них.

В: Каков принцип совместимости OM1, OM2, OM3 и OM4?

A: В целом допустимо смешивать 50/125 (OM2/OM3/OM4) с волокном более высокой производительности, подключая его к волокну с более низкими характеристиками. Допускается соединять различные типы многомодового волокна с одинаковым диаметром сердцевины, например OM2 OM3 OM4 OM5 с размером сердцевины 50/125 можно использовать с 50/125 (OM2/OM3/OM4/OM5). Проблема здесь в том, что следует снизить ожидания относительно производительности, которой может достичь оптоволокно более низкого класса OM. OM5 обратно совместимо с OM4, а OM4 обратно совместимо с OM3. При подключении оптоволокна OM3 к OM4 наилучшей ожидаемой производительностью может быть производительность OM3.

В: Совместим ли OM1 с OM3?

О: Вопрос сформулирован широко, поэтому ответ зависит от конкретной ситуации. Возможно ли удалить оптоволокно OM1 и использовать многомодовое оптоволокно OM3 для оптоволоконного кабеля передачи данных. 

В:  Можно ли соединить OM1 с OM3? 

A: Волокно OM1 не рекомендуется подключать к волокну OM3, поскольку они имеют разные размеры сердцевины. Диаметр сердцевины OM1 составляет 62.5/125, тогда как многомодовое волокно OM3 имеет диаметр сердцевины 50/125. Хотя совместное использование 62.5/125 (OM1) и 50/125 (OM2/OM3/OM4) подтверждено такими компаниями, как Corning, большинство производителей оборудования все же не рекомендуют использовать их в одном соединении. Они считают, что может возникнуть значительное затухание. Соединение может работать на одном конце, но не работать на другом.

Рисунок 3: предложения многомодового оптоволокна от QSFPTEK, запросите расценки!

Заключение

Чтобы выбрать наиболее экономичный и практичный тип многомодового волокна OM1 OM2 OM3 OM4 OM5, обратитесь к приведенным выше разделам о применении и стоимости. QSFPTEK предлагает многомодовое волокно OM3 MMF, многомодовое волокно OM4 и OS2 одномодового оптоволокна по лучшей в отрасли цене. Чтобы получить предложение по согласованной цене, свяжитесь с QSFPTEK через [email protected].