通信用多模光纤主要有哪些类型？OM1～OM5有什么区别

Posted 2023-02-08 impptang

1 前言

根据光纤内光信号传输模式的不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤，见《常用通信光纤是如何分类的》一文。

在传送网和有线接入网中，我们接触到的光纤类型主要有：G.652、G.654和G.657，这些都是单模光纤。多模光纤主要用在短距离通信中，如数据中心内设备间互联等场景。

按照材质，多模光纤分为玻璃光纤和塑料光纤。塑料光纤主要使用在工业控制和汽车的娱乐系统，总体占比较低。通信中常用的多模光纤为玻璃材质，常用类型包括：OM1、OM2、OM3、OM4和OM5；这几种光纤的主要区别在于模式带宽、对SWDM的支持等方面。

2 模式带宽

模式带宽是反映多模光纤带宽能力的重要指标，可简单理解成：光纤内传输信号的最高频率与其传输长度的乘积。例如，在850nm波长，某根光纤最小模式带宽是200MHz·km，则意味着当这根光纤长lkm时，可以传输最大频率为200MHz的信号；而当长度是500m时，最大可传输400MHz(200MHz×lkm/0.5km＝400MHz)的信号。

多模光纤的模式带宽与信道的波长相关，OM1、OM2、OM3、OM4和OM5光纤在850nm和953nm的最小模式带宽见下表。

 OM4和OM5在850nm的最小模式带宽一般没有区别，它们的区别在于对SWDM的支持。

3 SWDM的支持

单模传输系统中，100G及以上速率的光模块均采用了WDM技术。如100G ER4(40km)光模块一般采用LWDM（细波分复用）。

（图片来源：易飞扬通信）

为提升单根光纤的传输速率，多模光纤也提出了WDM方案，即SWDM。SWDM是短波波分复用，采用的工作波长从850 nm开始，每隔30 nm增加一个波长，即：880nm、910nm和940nm。支持SDWM的多模光纤为OM5，OM5也称为宽带多模光纤。这并不等于说OM1～OM4光纤完全不支持SWDM，而是在SWDM的相应波长未对光纤的指标做要求。

（图片来源：《选用OM5光纤的五大理由》）

4 最大传输距离

多模光纤的最大传输距离主要与光纤的模式带宽和光模块类型有关，不同速率光模块的最大传输距离见下表（表中OM3、OM4在SWDM下的传输距离来自飞速FS，其它传输距离来自长飞官网）。

 

5 纤芯直径、光源等

OM1、OM2、OM3、OM4和OM5光纤的纤芯直径、使用的光源类型、以及跳纤护套的颜色也有所区别。

通常，光纤的纤芯直径越大，耦合越容易，但模式带宽也越小。OM1和OM2的纤芯直径有2种：50um和62.5um，OM3、OM4和OM5的纤芯直径均为50um。

OM1和OM2的光源主要采用LED，OM3、OM4和OM5的光源主要采用VCSEL（垂直腔面发射激光器）。

为区别光纤类型，OM1、OM2、OM3、OM4和OM5跳纤护套的颜色也有所区分：OM1/OM2为橙色，OM3/OM4为水蓝色（部分厂商OM4跳纤的护套为紫罗兰色），OM5为浅绿色。

 

6 总结与建议

OM1、OM2光纤由于不能很好地支持高速率通信，目前已渐渐退出市场。OM5光纤虽然能更好地支持SWDM，但高速光模块采用MPO/MTP方案（MPO/MTP为多芯连接接口）要比SWDM方案更经济，所以，当前多模光纤应用最多的依然是OM3和OM4。数据中心新建布线建议使用OM4光纤，如果对投资不敏感，或设备间互联的速率要求较高，也可使用OM5光纤。

当前，除数据中心外，其它电信机房设备互联的光纤依然采用了单模光纤。单模光纤虽然价格较多模光纤便宜，但同速率的光模块，单模的价格是多模的2倍左右。如果核心机房内设备互联也采用多模光纤，可能会节省一笔不小投资。

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图/文：老丁头；

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