多模光纤(Multimode Fibre)是指可以传输多个光传导模的光纤。我们知道,常用的多模光纤,按纤芯制作材料进行分类,可分为石英材料的多模光纤(类别代码包括A1、A2和A3)和塑料材料的多模光纤(类别代码为A4)。石英也称玻璃,玻璃一般是指由非金属氧化物组成的材料,而这里的主要化学成分是指二氧化硅。石英多模光纤(Quartz Multimode Fibre)是指纤芯都为玻璃材料,而根据包层材料又分为玻璃和塑料。而纤芯和包层材料均为玻璃的多模光纤的类别代码为A1(折射率分布为渐变型)和A2(折射率分布为准突变和突变型);包层为塑料材料的多模光纤的类别代码为A3(折射率分布为渐变型和突变型)。下述主要介绍纤芯为玻璃材料的多模光纤(以下简称多模光纤)的特性与参数指标。
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一、多模光纤的标准规范情况
多模光纤的标准规范,在国际上主要是由IEC制定的。IEC的多模光纤标准的编号为IEC 60793-2的系列标准规范。ITU-T是参照IEC的多模光纤规范,又结合通信网络用的特点,也制定了相应的多模光纤的建议,主要是ITU-T的G.651.x系列建议。在我国,国家标准GB/T 12357.x系列标准和通信行业标准对多模光纤的特性做了规范,我国多模光纤的国家标准主要是依据IEC规范,部分参照了ITU的相关要求,并结合我国通信光传输网的实际情况而制定的。因此,下面主要对G.651建议和GB/T 12357.x系列标准及通信行行业标准进行介绍。
二、ITU-T G.651.x建议推荐的多模光纤特性与参数
1、概述
ITU-T 是在1988年11月开始发布G.651建议《50 /125μm多模渐变折射率光纤光缆的特性》,该建议是指代码类别为A1a的多模光纤。然而在2007年7月第3次修订时,其修订版变为G.651.1《用于光接入网的50 /125μm多模渐变折射率光纤光缆的特性》建议,将G.651的内容纳入其中,因此,在2008年的8月16日宣布G.651被撤回。ITU-T在修订为G.651.x系列标准后,仍然只是A1a型多模纤,其它分类类别的多模纤仍未发布,因此,由于人们的习惯,仍然将G.651.1建议的A1a型多模光纤称之为G.651多模光纤。
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2、G.651.1规范的A1a型多模光纤特性与参数
ITU-T G.651.1建议书建议的是在用于接入网特定环境中使用的石英多模光纤,是专指A1a型的多模光纤。推荐的多模光纤支持经济高效地用于1 Gbit/s以太网系统,链路长度可达550 m,通常使用基于850 nm收发器。ITU-T G.651.1建议的主要内容由7章组成,其章节名称详见下表2-2-1。重点内容是第5章《光纤属性》(介绍了光纤的10个特性参数)、第6章《光缆属性》(介绍了光缆的2个特性参数)和第7章《推荐值表》(给出了光纤和光缆的特性参数指标的建议值,详见下表2-2-2)。若要详细了解该建议书的具体内容的请查阅下附件2。
表2-2-1:ITU-T G.651.1建议的目录
表2-2-2:ITU-T G.651.1建议的多模光纤和光缆的特性参数的建议值
附件2:G.651(07/2007)《50 /125μm多模渐变折射率光纤光缆的特性》
三、GB/T 12357.x系列标准规范的多模光纤特性与参数
1、概述
目前ITU-T G.651.1仅建议了分类类别代码为A1a多模光纤,而GB/T 12357.x系列标准规范了A类多模光纤的全部类别,包括A1~A4,并包括其中的子类别。GB/T 12357.x《通信用多模光纤》系列标准重点是介绍多模光纤的特性参数的指标值要求,包括尺寸参数指标要求、机械性能参数指标要求和传输特性参数指标要求等。而对于光纤及光缆的相关属性参数没有做过多的介绍,可参见G.651.1。下面简要介绍A1~A3类别多模光纤的特性参数的指标值要求;A4类别塑料多模光纤另外介绍。
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2、A1类多模光纤的特性指标
A1类多模光纤的特性是由GB/T 12357.1所规范,包括A1a、A1b和A1d。A1c类(85/125μm)仅存在于GB/T 12357的1990年的第一版,在第一次修订(2004年版)时被取消了。其尺寸参数指标要求、机械性能参数指标要求和传输特性参数指标要求分别详见下表3-2-1、表3-2-2和表3-2-3,若要详细了解该标准的全部内容的请查阅下附件3-2。
表3-2-1:A1类多模光纤尺寸参数指标要求
表3-2-2:A1类多模光纤机械性能参数指标要求
表3-2-3:A1类多模光纤传输性能参数指标要求
附件3-2:GB/T 12357.1 -2015《通信用多模光纤 第1部分:A1类多模光纤特性》
在表3-2-3的传输特性参数指标是按A1a.1、A1a.2和A1a.3分别给出的。另外,该标准还有5个附录,其中附录D《A1类的光纤支持的应用》给出了国际上已标准化的应用及常用带宽指标等,请查阅附件3-2。
3、A2类多模光纤的特性指标
A2类多模光纤的特性是由GB/T 12357.2所规范,包括A2a、A2b和A2c。其尺寸参数指标要求、机械性能参数指标要求和传输特性参数指标要求分别详见下表3-3-1、表3-3-2和表3-3-3,若要详细了解该标准的全部内容的请查阅下附件3-3。
表3-3-1:A2类多模光纤尺寸参数指标要求
表3-3-2:A2类多模光纤机械性能参数指标要求
表3-3-3:A2类多模光纤传输性能参数指标要求
附件3-3:GB/T 12357.2-2004《通信用多模光纤 第2部分:A2类多模光纤特性》
4、A3类多模光纤的特性指标
A3类多模光纤的特性是由GB/T 12357.3所规范,包括A3a、A3b、A3c和A3d。其尺寸参数指标要求、机械性能参数指标要求和传输特性参数指标要求分别详见下表3-4-1、表3-4-2和表3-4-3,若要详细了解该标准的全部内容的请查阅下附件3-4。
表3-4-1:A3类多模光纤尺寸参数指标要求
表3-4-2:A3类多模光纤机械性能参数指标要求
表3-4-3:A3类多模光纤传输性能参数指标要求
附件3-4:GB/T 12357.3-2004《通信用多模光纤 第3部分:A3类多模光纤特性》
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四、通信行业标准规范的多模光纤特性与参数
我国通信行业标准YD/T 2965《弯曲损耗不敏感多模光纤特性》规定了50/125μm A1a.1b、A1a.2b、A1a.3b类弯曲损耗不敏感多模光纤的几何尺寸参数、光学和传输性能、机械性能和环境性能要求,规定了光纤特性的测量方法。适用于通信光缆和其它信息传输设备中使用的弯曲损耗不敏感多模光纤。该通信行业标准编制时参照了GB/T 12357.1标准,若要详细了解YD/T 2965标准具体内容的请查阅下附件4。
附件4:YD/T 2965-2015《弯曲损耗不敏感多模光纤特性》
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五、A1型多模光纤纤芯直径的比较
由上述标准知,A1类多模光纤纤芯直径主要有50/125μm 、62.5/125μm和100/140μm三种类型。这三种A1类别纤芯直径的分析比较详见下附录5。
附录5:A1型多模光纤纤芯直径的比较
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