第1页共4页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共4页对激光器优化的多模光纤给标准化测试带来了挑战作者：DavidKritler针对激光器优化的多模光纤给制造商带来了新的测试问题，特别是差分模式时延的测量。IEEE802.3ae10G比特以太网标准的出台使市场对新型光纤的需求大大增加。现在市场需要一种针对850nm垂直腔表面发射激光器进行优化设计的光纤。在这种“针对激光器优化”的光纤给市场带来商机的同时，也给制造商带来了一系列测试上的问题，特别是在微分模式时延（DMD）测量上。虽然很多制造商为了过程控制曾经使用许多方法测量过DMD，但是现在我们需要的是更可靠的结果，因此需要使测试程序标准化，同时光纤制造者也需要在他们的生产过程中采纳这些测试程序，这同样是一个难题。在制造商确定哪一种方案才是最好的之前，他们必须要理解DMD、新的测试程序以及生产的需要。在制定IEEE802.3zG比特以太网标准时，工程师们意识到，当光纤与一个激光器收发信机相连时，光纤制造商测量得到的多模光纤的带宽并不是光纤的实际带宽。出现问题的原因主要是因为现在使用的多模光纤是针对LED光源设计的，因此多模光纤的带宽是在出厂前在仿真这样的光源的环境下测得的。如果在这样的环境下使用小光斑激光器，例如垂直腔表面发射激光器，那么光纤则处于未注满状态——光仅仅注入到光纤可用模式的一部分中，因此光纤的性能与出厂前测得的会有很大不同。于是相应的光纤带宽的不确定性迫使IEEE在GbE标准中针对几种多模光纤类型设定的最大链路距离较为保守。2000年，电信行业协会（TIA）和国际电工委员会（IEC）多模光纤工作组解决了造成这种性能不确定的两大主要问题。第一、他们针对VCSEL收发器的输出分布制定了详细规范，从而确保光源模式群的更高的一致性。第二、他们修改了多模带宽测试程序，针对GbE所用光纤增加了新的受限模式输出（RML：restrictedmodelaunch）测试条件。RML的目的是要尽可能的仿真新的G比特VCSEL的输出模分布，从而更理想的测量光纤带宽，进而更有效的预测实际系统的性能。可惜的是，这些标准在两年前，也就是在IEEEGbE标准之后才推出。尽管如此，在制定802.3ae10GbE标准时，TIA和IEC工作组所掌握的资料依然是十分有效的。当工作组在开始这个新项目时，他们清楚的发现即便连接距离只有300米，实现10Gbit/s传输的难度也远大于1GbE。另外，传统的多模光纤，例如62.5mmFDDILAN或者50mmISO/IEC11801，基本上不能达到新标准的要求。因此，需要研制一种全新的多模光纤，一种针对850nm激光器优化的光纤。即便使用这种新的光纤，用另一种RML带宽测试方法也无法完全保证10Gbit/s、300米的传输。因为要同时在传输速度和传输距离上满足要求，就只能将光纤的模式色散降低到前所未有的水平，这就要求必须用更基本的方式测量模式色散。所以TIA和IEC规定，所有针对激光器优化的光纤的DMD都需要测量，而且每一个DMD都必须满足极为严格的规定。那么，DMD测量到底是什么呢？有一种解释说，它类似于脉冲时延（在时域范围内）色散的测量。但是实际上脉冲传输的时延并不是作为一个波长的函数来测量的，激光脉冲的传输时延是作为一个径向位置的函数来测量的，而这个位置就是脉冲注入到多模光纤纤芯的位置。图1简单的解释了时域DMD的测量。一个探测光脉冲注入到光纤的四个不同的径向位置，并在不同的时间从光纤射出，这是因为在不同位置激发出的模式群的传输特性会有所不同。那么最快和最慢的脉冲之间相对的时差就是光纤的DMD。第2页共4页第1页共4页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共4页(图1)能否测定每一根光纤的DMD主要取决于光纤制造商。在这一点上，DMD仅仅只是作为一个内部工序的控制参数，因为在商用方面，它不像光谱衰减或者带宽一样是可以明确说明的光纤特性，所以不会有针对DMD的国际标准测试程序，也不会有任何的惯例来规范它。因此，光纤制造商用来测量DMD并说明结果的途径一般会有很多种。尽管存在这样的可变性，但实际上所有的时域DMD测量都由以下几点构成：‧测试中，脉冲激光器的输出光斑要与光纤纤芯的中心对准。...
