主頁(http://www.130131.com):光纖運(yùn)用新技術(shù)
由于沒有經(jīng)濟(jì)實用的光纖產(chǎn)品,用戶對光纖水平區(qū)布線失去了興趣。近來,由于布線標(biāo)準(zhǔn)的改變以及光電器件、光纜、連接器技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用帶寬的逐步升級,很多用戶開始重新考慮用“光纖到桌面”來替代水平布線系統(tǒng)中的銅纜方案。下面我們將對一些與此相關(guān)的技術(shù)問題和標(biāo)準(zhǔn)加以討論。 光纖連接器技術(shù)的發(fā)展 為了解決這個問題,幾個生產(chǎn)商開發(fā)出了小尺寸的雙芯光纖連接器,使光纖連接器可以在尺寸上與RJ45連接器競爭。這些連接器中有幾種在設(shè)計上很有創(chuàng)意,且大大減少了光纖端接所需的時間。一些廠商還和光電器件生產(chǎn)廠商結(jié)成伙伴關(guān)系,來生產(chǎn)相同外形尺寸的耦合器以安排LED/PIN對,支持了新型光纖連接器的生產(chǎn)。然而,當(dāng)前EIA/TIATR41.8建議中規(guī)定,在工作站一端仍然把SC雙芯光纖連接器作為標(biāo)準(zhǔn)光纖連接器,而在電信間一端則可以使用任何光纖連接器。不管TR41.8如何看待這一問題,小尺寸光纖連接器的開發(fā)已使得光纖連接器和UTP連接器的尺寸基本相當(dāng)。 光纖技術(shù)的發(fā)展 表2給出了62.5nm和50nm光纖在特定波段的特性比較。兩種纖芯尺寸都可用于局域網(wǎng)。從表2中可以明顯看出,50nm光纖的帶寬與波長無關(guān),這是50nm光纖的一大優(yōu)點,然而,由于其纖芯尺寸與常用的62.5nm光纖有差異,使用50nm光纖會產(chǎn)生3dB的能量衰減。如果能量大到在最壞的鏈路情況下能容納這3dB的衰減,那么它所增加的帶寬就可以支持更多的應(yīng)用了(如千兆位以太網(wǎng)),并有很大的帶寬余量。 既然62.5nm光纖的信號衰減在820nm至920nm波段內(nèi)是最大的,那么為什么它仍工作在這一波段呢?很簡單,這是因為光電器件(LED和PIN)與相應(yīng)的長波長器件比較價格很低,只有其價格的30%左右,因此使用短波長光電器件是非常重要的。 光纖器件的發(fā)展 激光器(laser)和雪蹦光電二極管(APD)是另一類用于光纖系統(tǒng)的光源和探測器。這些器件可支持極高的數(shù)據(jù)傳輸速率。APD有很高的量子效率,這使其非常適合于“弱光”應(yīng)用。然而,這兩種器件都很復(fù)雜,要保持它們穩(wěn)定地工作對電子和溫度的控制要求都很高。正是這種復(fù)雜性使得它們的應(yīng)用費(fèi)用相當(dāng)高,因而限制了使用。 “激光原則”的一個例外是工作于短波長波段的垂直腔表面發(fā)射激光(VCSEL)。它與LED相比的優(yōu)點是——它是一種半導(dǎo)體激光,可支持高達(dá)2Gbps的傳輸速率。而且,它的驅(qū)動電流小,輸出光功率可達(dá)1mW(0dBm),光譜寬度小于0.5nm。更重要的是它對電路的要求較低,從而大大地簡化了設(shè)計要求,同時也降低了器件造價。 VCSEL在封裝上也優(yōu)于LED,它不需要棱鏡,幾個VCSEL可以在同一個基片上組成一個陣列,這使其非常適合于帶狀光纖和WDM應(yīng)用。上述優(yōu)點使得VCSEL成為理想的光源。VCSEL優(yōu)越的帶寬性能使多模光纖成為千兆以太網(wǎng)應(yīng)用的理想選擇之一。表3給出了LED和VCSEL的比較。 光纖標(biāo)準(zhǔn) TSB-72是一種集中式光纖布線系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。TSB-72允許光纖布線的距離為300米,使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者可以利用長傳輸距離去將網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備(如路由器、集線器和交換機(jī)等)集中到一個設(shè)備間內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)給用戶提供了一個由當(dāng)前共享帶寬環(huán)境過渡到交換環(huán)境的途徑。集中式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增加了網(wǎng)絡(luò)的靈活性,簡化了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充、移動、變更和管理,減少了網(wǎng)絡(luò)的故障時間,最重要的是它顯著地減少了安裝費(fèi)用。 100Mbps快速以太網(wǎng)是增長速度最快的一種局域網(wǎng)應(yīng)用。1995年IEEE802.3u100BASE-FX標(biāo)準(zhǔn)定義了光纖介質(zhì)的快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。100BASE-FX標(biāo)準(zhǔn)采用FDDI標(biāo)準(zhǔn)的信號編碼(4B5B編碼)方式和物理介質(zhì)信號部分。它使用長波長(1300nm)光電器件,而長波長(1300nm)光電器件的價格比短波長(850nm)光電器件的價格高許多(前面已介紹過)。因此,IEEE目前正在制定一個新標(biāo)準(zhǔn)——100BASE-SX。一些相關(guān)的廠商也在1998年1季度成立了短波長聯(lián)盟。它的任務(wù)就是制訂采用低成本短波長光纖器件的快速以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。注意,這是非常重要的。它的短期目標(biāo)是: 1.降低成本,即采用普通的光電器件,通過使用已開發(fā)出的短波長光電器件(LED和PIN)達(dá)到降低成本的目的。
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70年代后期,光纖技術(shù)開始進(jìn)入商業(yè)領(lǐng)域,光纖的一些固有特性優(yōu)點(如不受噪聲干擾以及較高的傳輸帶寬等)使它成為了各種應(yīng)用領(lǐng)域中的理想傳輸介質(zhì)。高傳輸速率系統(tǒng)的垂直干線用光纖來實現(xiàn)已經(jīng)成為了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者們的首選設(shè)計方案。對這些垂直主干上的光電器件的投資通?稍趲捄捅C苄苑矫娴玫窖a(bǔ)償。但是,在水平工作區(qū),光纖的應(yīng)用長期被忽視。八十年代初,終端用戶開始將光纜安裝到工作站的信息出口,希望在將來會有經(jīng)濟(jì)實用的光纖產(chǎn)品問世,但是大多數(shù)用戶所安裝的水平光纜是在“黑暗”模式下工作的,這是因為系統(tǒng)光電器件不能達(dá)到要求的帶寬,并且價格太高。 



