爆炸性增長的信息傳(chuan) 輸需求和光通信技術的飛速發展正支持著通信網絡向著更高速率更大容量的方向迅猛推進。由於(yu) Internet的使用，對數據傳(chuan) 輸的要求呈現出爆炸性的幾何級數般的增長，因此對網絡傳(chuan) 輸速度的要求也是日甚一日。在局域網(LAN)方麵，雖然存在各種製式和協議，但有一點是相同的，即不停地提高網絡的傳(chuan) 輸速度。以以太網為(wei) 例，90年代以來，以太網技術的引入以及個(ge) 人計算機和工作站的較高利用率推動著局域網的發展。當今，新一代多媒體(ti) 、群件(Groupware)、影像傳(chuan) 輸和數據庫產(chan) 品的信息量猛增使速率為(wei) 10Mb/s的以太網麵臨(lin) 嚴(yan) 峻挑戰，從(cong) 而迫使以太網向更高的速度發展。

　　其傳(chuan) 輸速度從(cong) 10Mbit/s(低速以太網)到100Mbit/s(高速以太網)。IEEE在1998年通過了IEEE802.3z的Gigabits以太網(GbE)標準。10Gigabit的以太網標準IEEE802.3ae獲得通過。

　　IEEE802.3ae標準定義(yi) 了光纖作為(wei) 10GbE網絡的傳(chuan) 輸媒介，包括單模光纖和多模光纖。標準給出的在850nm波長，多模光纖的傳(chuan) 輸距離從(cong) 普通62.5/125mm 梯度多模光纖的28米到激光優(you) 化(Laser-Optimized)多模光纖的300米不等。要求達到300米的傳(chuan) 輸距離，普通的多模光纖是無能為(wei) 力，必須優(you) 化光纖的製備工藝，精確控製光纖的生產(chan) 過程，以開發新的激光優(you) 化的多模光纖。

　　本文由10G以太網的要求，介紹了新的激光優(you) 化多模光纖的性能特征。以及長飛光纖光纜有限公司憑借PCVD (Plasma-activated Chemical Vapor Deposition)工藝的優(you) 勢，所開發的符合10G以太網傳(chuan) 輸標準的激光優(you) 化多模光纖―超貝光纖。

　　1、10G以太網多模光纖

　　10G以太網使用LD(Laser Diode)作為(wei) 光源和多模光纖為(wei) 傳(chuan) 輸媒介。為(wei) 了在850nm波長窗口在多模光纖上達到300米以上的傳(chuan) 輸距離，標準TIA/EIA-455-203[3]和TIA/EIA-492AAAC[4]分別對注入條件和光纖的性能進行了定義(yi) 。其中要求入纖光功率分布符合FOTP-203標準。標準TIA/EIA-492AAAC規定了850nm波長激光優(you) 化的50/125mm梯度折射率多模光纖的具體(ti) 指標。對光纖帶寬的要求為(wei) ：在滿注入OFL(Over-Filled Launch)條件下(TIA/EIA-455-204)[5]，850nm的OFL帶寬大於(yu) 等於(yu) 1500MHz·km，1300nm的OFL帶寬大於(yu) 等於(yu) 500MHz·km。同時對纖芯的差分模延遲DMD (Differential Mode Delay) 測試(TIA/EIA-455-220)必須在表1所給出的模板範圍內(nei) 。

　　多模光纖的滿注入OFL(Over-filled Launch)帶寬反映的是對光纖在LED光源環境下的帶寬性能指標，測試時，多模光纖的所有傳(chuan) 導模式均被激發[6]。而激光優(you) 化多模光纖的DMD測試必須遵從(cong) TIA/EIA-455-220[7]標準。該標準定義(yi) 了DMD測試的整個(ge) 過程，包括光源，定位裝置，接收係統以及測試程序。標準要求注入待測光纖的光斑必須是單模的，在850nm波長，其模場直徑約在5mm，而且對光脈衝(chong) 的時域脈寬和譜寬也做了詳細的規定。總之，單模的，足夠短，以及窄譜寬的光脈衝(chong) 是好的。同時對定位係統的精度，注入脈衝(chong) 的耦合條件，以及接收係統的線性和響應也給出了各自的要求。需要專(zhuan) 門的DMD測試裝置。

　　根據IEEE802.3ae標準，當光源的功率分布符合TIA/EIA-455-203 標準，同時多模光纖的性能符合TIA/EIA-492AAAC標準時，在850nm波長，保證光纖的有效帶寬EBW(Effective Bandwidth)大於(yu) 2000MHz·km，在10Gigabit的網絡係統中達到300米以上的傳(chuan) 輸距離。

　　2、超貝光纖

　　為(wei) 什麽(me) 在100Mbps時可以支持2000米的多模光纖，在1Gbps時隻能支持550米?主要原因正是由於(yu) 多模光纖的DMD現象。經過測試，我們(men) 發現，多模光纖在傳(chuan) 送光脈衝(chong) 時，光脈衝(chong) 在傳(chuan) 送過程中會(hui) 發散展寬，當這種發散狀況嚴(yan) 重到一定程度後，前後脈衝(chong) 之間會(hui) 相互疊加，使得接受端根本無法準確分辨每一個(ge) 光脈衝(chong) 信號，這種現象我們(men) 稱為(wei) DMD(Differential Mode Delay)。其主要原因在於(yu) ：一、纖芯折射率分布的不完美。普通多模光纖由於(yu) 預期使用於(yu) LED光源的網絡，在滿注入條件下，脈衝(chong) 能量主要分布在中間模式群，高階模式群和低階模式群的影響相對不明顯。但在DMD測試中，在不同的入射位置，這些高階模式群和低階模式群的影響將導致光脈衝(chong) 變形和分裂。二、光纖的中心凹陷。光纖的中心凹陷是指在纖芯中心的折射率明顯下降的現象。這種凹陷和光纖的製造過程有關(guan) 。這種中心凹陷將極大地影響光纖的傳(chuan) 輸特性，降低光纖的性能。

　　因此精確控製光纖的折射率分布和消除中心凹陷是10G以太網多模光纖(超貝光纖)研發的主要任務。長飛公司使用PCVD方法生產(chan) 光纖預製棒。PCVD是製造多模光纖的首選方法，具有沉積層數多，剖麵控製精確的特點，其幾千層的沉積過程能夠有效的控製沉積層的攙雜量以獲得與(yu) 理論要求符合的折射率分布。同時在融縮過程中，通過控製腐蝕量和中心孔的大小避免中心凹陷的出現。

　　3、結論

　　10G以太網標準IEEE802.3ae的通過，將一個(ge) 10G以太網市場真實的呈現出來。開發符合萬(wan) 兆以太網標準的通訊產(chan) 品已是當務之急。長飛光纖光纜有限公司應用PCVD方法，通過精確控製芯層折射率分布，和有效消除中心凹陷，已經成功的開發出了符合TIA/EIA-492AAAC標準，激光優(you) 化的50/125mm梯度折射率分布多模光纖產(chan) 品。滿注入帶寬和DMD測試結果表明，在850nm波長，該光纖可以支持10Gigabit網絡係統300米以上的傳(chuan) 輸距離。同時，該光纖同樣支持10Gigabit的Fibre Channel和10Gigabit的OIF(Optical Internetworking Forum)標準，並兼容低速率LED光源的網絡傳(chuan) 輸。