近日獲悉,在湖北省公共政務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)升級(jí)項(xiàng)目建設(shè)中,烽火通信采用自主多模OM4光纖,為該項(xiàng)目的順利竣工成功護(hù)航。至此,烽火OM4光纖累計(jì)銷量已突破20萬芯公里。
OM4是多模光纖產(chǎn)品中的高端種類。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向前發(fā)展,光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸速率不斷提升,傳統(tǒng)的多模光纖在帶寬、有效面積、系統(tǒng)誤碼率等技術(shù)指標(biāo)上已經(jīng)不能滿足網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的需要。因此,在當(dāng)前以及未來一段較長(zhǎng)的時(shí)期,采用技術(shù)先進(jìn)、性能可靠的OM4類產(chǎn)品是數(shù)據(jù)中心建設(shè)的必然趨勢(shì)。
OM4光纖是高速數(shù)據(jù)中心建設(shè)的核心元器件
數(shù)據(jù)中心作為網(wǎng)絡(luò)社會(huì)的主要信息載體,是信息傳輸與數(shù)據(jù)交換的“儲(chǔ)蓄池”。在數(shù)據(jù)中心建設(shè)時(shí),采用單模光纖方式或多模光纖連接方式均可,具體方式需考慮綜合成本、傳輸距離等因素。與單模光纖傳輸方案相比,多模光纖方案使用更低功耗的激光器,在能耗和成本方面具備明顯優(yōu)勢(shì);若采用高等級(jí)的OM4光纖,不僅能滿足高帶寬、高速率的需求,同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的傳輸距離。
目前,大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心內(nèi)部連接距離從幾米到幾百米不等,隨著骨干網(wǎng)絡(luò)近年來傳輸容量的大幅提高,主流用戶開始批量商用400G模塊,為了滿足未來一段時(shí)間技術(shù)升級(jí)的需要,通常設(shè)定為距離超過70米以上時(shí),必須采用帶寬超過4700MHz.km的OM4等級(jí)多模光纖。
OM4光纖的一致性決定核心光模塊的輸出性能
OM4光纖在具體應(yīng)用時(shí)通常制備成MPO連接器組件,并與VCSEL(垂直腔面發(fā)射激光器)核心光模塊連接配套,通常有NRZ和PAM4兩種傳輸模式。由于是短距、高速傳輸,無論哪種方式都要求OM4 光纖質(zhì)地具有高度的一致性和均勻性,以確保傳輸時(shí)不出現(xiàn)“丟包”現(xiàn)象 。
NRZ(Non-Return to Zero)信號(hào)傳輸技術(shù),是通過采用高、低兩種信號(hào)電平來表示要傳輸?shù)臄?shù)字邏輯信號(hào)的1/0信息,每個(gè)信號(hào)符號(hào)周期可以傳輸1bit的邏輯信息,更適用于傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)。
PAM4 (4-Level Pulse Amplitude Modulation, 四電平脈沖幅度調(diào)制), 是PAM調(diào)制技術(shù)的一種,其采用4個(gè)不同的信號(hào)電平來進(jìn)行信號(hào)傳輸,每個(gè)符號(hào)周期可以表示2bit的邏輯信息, 也就是一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)是四個(gè)電平。
相對(duì)NRZ來說,PAM4技術(shù)可以有效提升帶寬利用效率,同時(shí)PAM4采用高階調(diào)制格式,就是以一個(gè)有效的方式來降低光學(xué)器件的采用數(shù)量,降低對(duì)光學(xué)器件性能的要求,以及在不同應(yīng)用場(chǎng)合的性能、成本、功耗與密度之間達(dá)到一個(gè)平衡。
有效模式帶寬提升使OM4光纖性能發(fā)生質(zhì)的飛躍
傳統(tǒng)的多模光纖與LED光源配套使用,多模光纖的滿注入OFL(Over-filled Launch)帶寬反映的是對(duì)光纖在LED光源環(huán)境下的帶寬性能指標(biāo),通??捎脮r(shí)域(脈沖展寬)和頻域(掃頻)方法測(cè)量其帶寬,并可通過傅立葉變換進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。
但隨著網(wǎng)絡(luò)速率和規(guī)模的提高,調(diào)制速率達(dá)到10Gbit/s的短波長(zhǎng)850nmVCSEL激光光源成為高速網(wǎng)絡(luò)的主流類型,而滿足綜合VCSEL光源注入特性、采用有效模式帶寬衡量的OM4光纖成為不二選擇。
烽火通信的光纖制棒工藝采取的是PCVD(等離子體化學(xué)氣相沉積)方法,在制棒過程中通過控制溫場(chǎng)的均勻性和微波等參數(shù),保證光纖預(yù)制棒的軸向均勻性;同時(shí),為了滿足OM4光纖的帶寬測(cè)試要求,烽火投入近千萬元對(duì)光纖測(cè)試平臺(tái)進(jìn)行升級(jí),引進(jìn)了PK2550設(shè)備用于對(duì)OM4的帶寬進(jìn)行監(jiān)測(cè),使多模光纖測(cè)試的準(zhǔn)確性更高,通過8.8km和2.2km不同長(zhǎng)度的測(cè)試對(duì)比來看,OM4的平均帶寬達(dá)到5000MHz.km,能夠滿足400G甚至更高的 NRZ/PAM4光模塊對(duì)光纖帶寬的傳輸要求。
NRZ/PAM4眼圖、Margin
同時(shí),結(jié)合NRZ和PAM4配套光模塊,對(duì)多模光纖的誤碼率、眼圖、Margin、TDECQ等重點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),以保證產(chǎn)品在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用時(shí)傳輸性能的穩(wěn)定性。
誤碼率、TDECQ監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)
經(jīng)過多年的技術(shù)沉淀與不斷完善,烽火OM4光纖在帶寬、誤碼率、光傳輸指標(biāo)上積累了豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ),隨著光纖拉絲、制棒技術(shù)水平持續(xù)提升,性能一致性得到了可靠保障,產(chǎn)品得到客戶廣泛認(rèn)同。目前,在現(xiàn)有OM4產(chǎn)品技術(shù)基礎(chǔ)上,正持續(xù)深入地開展更高等級(jí)的OM5光纖開發(fā),并取得明顯進(jìn)展。作為光纖通信行業(yè)的央企,烽火通信將持之以恒、苦練內(nèi)功,為客戶創(chuàng)造更大價(jià)值。
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