10 Gb/s以太网用多模光纤的带宽评估

        众所周知，多模光纤是光纤通信技术发展初期用于信号传输的主要光纤类型。相对于单模光纤，多模光纤由于其本身的性能特点，目前主要应用于局域网、大楼内布线等短距离或甚短距离（short reach or vary short reach）数据传输。一般的多模光纤可满足10 Mb/s、100 Mb/s传输速率的应用，但在更高速率的传输应用中就达不到预期效果。千兆乃至万兆以太网的发展，使得具有特定性能的新一代多模光纤在相应的工艺技术支撑下应运而生，相对于一般的多模光纤，它在传输带宽方面具有很大提升，从而能更好地适合于千兆乃至万兆以太网短距离高速率信号传输。

       近年来，垂直腔面发射激光器（VCSEL）由于其制造简单、成品率高、成本低以及调制速率高而非常适合10 Gb/s以太网宽带应用，以VCSEL作为传输系统光信号发射机的光源是10 Gb/s以太网用多模光纤的优选配置。

       以往一般多模光纤传输系统使用的光信号发射机光源大多采用发光二极管（LED）。其中特别是面发射LED（SLED）因自身结构使其光束发散角较大，即便后来研发的边发射LED（ELED），尽管其调制速率有较大提高，光束发散角也有改善，但光束的发散角仍较大。一般的半导体激光二极管（LD）的光束发散角优于SLED，与ELED相当（因为基本结构相同），其典型的垂直发散角为30°，折算成数值孔径（NA）为0.26，大于50μm/125μm多模光纤的NA（约为0.20）。因此，原先多模光纤带宽标准测量方法的注入条件（launch condition）是“满注入（filled launch）”，即：注入光锥角大于被测光纤最大NA理论值；注入光斑直径与被测光纤芯径相当。这个注入条件符合以往一般多模光纤实际应用光源发射（或注入光纤）状态，并且同时符合标准规定的“光纤波导所有导模被均匀激励”，因而能使测量结果客观准确反映被测多模光纤设计的带宽性能。

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