多模光纖(Multimode Fibre)是指可以傳輸多個光傳導模的光纖。我們知道,常用的多模光纖,按纖芯制作材料進行分類,可分為石英材料的多模光纖(類別代碼包括A1、A2和A3)和塑料材料的多模光纖(類別代碼為A4)。石英也稱玻璃,玻璃一般是指由非金屬氧化物組成的材料,而這里的主要化學成分是指二氧化硅。石英多模光纖(Quartz Multimode Fibre)是指纖芯都為玻璃材料,而根據包層材料又分為玻璃和塑料。而纖芯和包層材料均為玻璃的多模光纖的類別代碼為A1(折射率分布為漸變型)和A2(折射率分布為準突變和突變型);包層為塑料材料的多模光纖的類別代碼為A3(折射率分布為漸變型和突變型)。下述主要介紹纖芯為玻璃材料的多模光纖(以下簡稱多模光纖)的特性與參數指標。
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一、多模光纖的標準規范情況
多模光纖的標準規范,在國際上主要是由IEC制定的。IEC的多模光纖標準的編號為IEC 60793-2的系列標準規范。ITU-T是參照IEC的多模光纖規范,又結合通信網絡用的特點,也制定了相應的多模光纖的建議,主要是ITU-T的G.651.x系列建議。在我國,國家標準GB/T 12357.x系列標準和通信行業標準對多模光纖的特性做了規范,我國多模光纖的國家標準主要是依據IEC規范,部分參照了ITU的相關要求,并結合我國通信光傳輸網的實際情況而制定的。因此,下面主要對G.651建議和GB/T 12357.x系列標準及通信行行業標準進行介紹。
二、ITU-T G.651.x建議推薦的多模光纖特性與參數
1、概述
ITU-T 是在1988年11月開始發布G.651建議《50 /125μm多模漸變折射率光纖光纜的特性》,該建議是指代碼類別為A1a的多模光纖。然而在2007年7月第3次修訂時,其修訂版變為G.651.1《用于光接入網的50 /125μm多模漸變折射率光纖光纜的特性》建議,將G.651的內容納入其中,因此,在2008年的8月16日宣布G.651被撤回。ITU-T在修訂為G.651.x系列標準后,仍然只是A1a型多模纖,其它分類類別的多模纖仍未發布,因此,由于人們的習慣,仍然將G.651.1建議的A1a型多模光纖稱之為G.651多模光纖。
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2、G.651.1規范的A1a型多模光纖特性與參數
ITU-T G.651.1建議書建議的是在用于接入網特定環境中使用的石英多模光纖,是專指A1a型的多模光纖。推薦的多模光纖支持經濟高效地用于1 Gbit/s以太網系統,鏈路長度可達550 m,通常使用基于850 nm收發器。ITU-T G.651.1建議的主要內容由7章組成,其章節名稱詳見下表2-2-1。重點內容是第5章《光纖屬性》(介紹了光纖的10個特性參數)、第6章《光纜屬性》(介紹了光纜的2個特性參數)和第7章《推薦值表》(給出了光纖和光纜的特性參數指標的建議值,詳見下表2-2-2)。若要詳細了解該建議書的具體內容的請查閱下附件2。
表2-2-1:ITU-T G.651.1建議的目錄
表2-2-2:ITU-T G.651.1建議的多模光纖和光纜的特性參數的建議值
附件2:G.651(07/2007)《50 /125μm多模漸變折射率光纖光纜的特性》
三、GB/T 12357.x系列標準規范的多模光纖特性與參數
1、概述
目前ITU-T G.651.1僅建議了分類類別代碼為A1a多模光纖,而GB/T 12357.x系列標準規范了A類多模光纖的全部類別,包括A1~A4,并包括其中的子類別。GB/T 12357.x《通信用多模光纖》系列標準重點是介紹多模光纖的特性參數的指標值要求,包括尺寸參數指標要求、機械性能參數指標要求和傳輸特性參數指標要求等。而對于光纖及光纜的相關屬性參數沒有做過多的介紹,可參見G.651.1。下面簡要介紹A1~A3類別多模光纖的特性參數的指標值要求;A4類別塑料多模光纖另外介紹。
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2、A1類多模光纖的特性指標
A1類多模光纖的特性是由GB/T 12357.1所規范,包括A1a、A1b和A1d。A1c類(85/125μm)僅存在于GB/T 12357的1990年的第一版,在第一次修訂(2004年版)時被取消了。其尺寸參數指標要求、機械性能參數指標要求和傳輸特性參數指標要求分別詳見下表3-2-1、表3-2-2和表3-2-3,若要詳細了解該標準的全部內容的請查閱下附件3-2。
表3-2-1:A1類多模光纖尺寸參數指標要求
表3-2-2:A1類多模光纖機械性能參數指標要求
表3-2-3:A1類多模光纖傳輸性能參數指標要求
附件3-2:GB/T 12357.1 -2015《通信用多模光纖 第1部分:A1類多模光纖特性》
在表3-2-3的傳輸特性參數指標是按A1a.1、A1a.2和A1a.3分別給出的。另外,該標準還有5個附錄,其中附錄D《A1類的光纖支持的應用》給出了國際上已標準化的應用及常用帶寬指標等,請查閱附件3-2。
3、A2類多模光纖的特性指標
A2類多模光纖的特性是由GB/T 12357.2所規范,包括A2a、A2b和A2c。其尺寸參數指標要求、機械性能參數指標要求和傳輸特性參數指標要求分別詳見下表3-3-1、表3-3-2和表3-3-3,若要詳細了解該標準的全部內容的請查閱下附件3-3。
表3-3-1:A2類多模光纖尺寸參數指標要求
表3-3-2:A2類多模光纖機械性能參數指標要求
表3-3-3:A2類多模光纖傳輸性能參數指標要求
附件3-3:GB/T 12357.2-2004《通信用多模光纖 第2部分:A2類多模光纖特性》
4、A3類多模光纖的特性指標
A3類多模光纖的特性是由GB/T 12357.3所規范,包括A3a、A3b、A3c和A3d。其尺寸參數指標要求、機械性能參數指標要求和傳輸特性參數指標要求分別詳見下表3-4-1、表3-4-2和表3-4-3,若要詳細了解該標準的全部內容的請查閱下附件3-4。
表3-4-1:A3類多模光纖尺寸參數指標要求
表3-4-2:A3類多模光纖機械性能參數指標要求
表3-4-3:A3類多模光纖傳輸性能參數指標要求
附件3-4:GB/T 12357.3-2004《通信用多模光纖 第3部分:A3類多模光纖特性》
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四、通信行業標準規范的多模光纖特性與參數
我國通信行業標準YD/T 2965《彎曲損耗不敏感多模光纖特性》規定了50/125μm A1a.1b、A1a.2b、A1a.3b類彎曲損耗不敏感多模光纖的幾何尺寸參數、光學和傳輸性能、機械性能和環境性能要求,規定了光纖特性的測量方法。適用于通信光纜和其它信息傳輸設備中使用的彎曲損耗不敏感多模光纖。該通信行業標準編制時參照了GB/T 12357.1標準,若要詳細了解YD/T 2965標準具體內容的請查閱下附件4。
附件4:YD/T 2965-2015《彎曲損耗不敏感多模光纖特性》
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五、A1型多模光纖纖芯直徑的比較
由上述標準知,A1類多模光纖纖芯直徑主要有50/125μm 、62.5/125μm和100/140μm三種類型。這三種A1類別纖芯直徑的分析比較詳見下附錄5。
附錄5:A1型多模光纖纖芯直徑的比較
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