１、什么是OM4？OM4光纖是一種激光優(yōu)化型纖芯為50μm的多模光纖，目前標(biāo)準(zhǔn)確定的指標(biāo)實(shí)際是一種OM3多模光纖的升級(jí)版?，F(xiàn)在許多一路通光纜公司在市場(chǎng)上銷售的OM3光纖，其實(shí)際指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到OM4的標(biāo)準(zhǔn)。

目前的OM4標(biāo)準(zhǔn)與OM3光纖相比，只是在光纖帶寬指標(biāo)做了提升。即OM4標(biāo)準(zhǔn)在850nm波長(zhǎng)的有效模式帶寬（EMB）和滿注入帶寬（OFL）相比OM3 光纖都做了提高。下面為具體的指標(biāo)要求：

OM3光纖 OM4光纖

850nm 激光性能帶寬

EMB（MHz.km） 2000 4700

850nm LED光源帶寬

OFL（MHz.km） 1500 3500

1300nm LED光源帶寬

OFL（MHz.km） 500 500

2、多模光纖發(fā)展的歷史。OM4光纖的發(fā)展可以追溯到20年前開發(fā)的第一根商用多模光纖。傳統(tǒng)上，多模光纖主要用來滿足局域網(wǎng)，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)中心，辦公大樓布線等對(duì)高傳輸帶寬的要求，同時(shí)又要求低成本的解決方案。相比較單模光纖的系統(tǒng)，多模光纖系統(tǒng)可以采用低成本的光收發(fā)器，連接器同時(shí)安裝成本也可以更低。但在這個(gè)階段，多模光纖的發(fā)展主要支持10M和100Mbit/s 的應(yīng)用，以及今天的1G和10Gbits/s 的傳輸。

隨著更高帶寬和更高傳輸速率的需求不斷增加，光纖界也在不斷開發(fā)更高性能的多模光纖。多模性能等級(jí)按照ISO/IEC 11801的標(biāo)準(zhǔn)OM （光模式Optical Mode的縮寫）來分級(jí)：

OM1多模光纖，滿注入功率（OFL）帶寬為200/500 MHz.km @850/1300 nm (這種光纖通常為傳統(tǒng) 62.5/125-μm 光纖);

OM2多模光纖, 滿注入功率（OFL）帶寬為500/500 MHz.km @ 850/1300 nm (這種光纖通常為普通型50/125-μm光纖);

OM3激光優(yōu)化多模光纖, 有效模式帶寬（EMB 激光帶寬）為2000 MHz.km ,主要用來傳輸 10 Gbits/sec 速率的信號(hào).

現(xiàn)在，隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枨蟀l(fā)展，要求光纖能支持未來40G和100 Gbits/s的傳輸。為了滿足這一發(fā)展需求，光纖廠家開始開發(fā)基于50-μm多模光纖并能夠有更高帶寬的光纖，同時(shí)，該光纖可以充分利用850 nm VCSEL激光器技術(shù)，來降低有源設(shè)備的整體成本。這就是現(xiàn)在開發(fā)的OM4多模光纖標(biāo)準(zhǔn)。

OM4光纖主要用來支持高速以太網(wǎng)（Ethernet），光纖通道（FC）和光纖互聯(lián)（OIF）。同時(shí)在10Gbit/

s系統(tǒng)中，可以傳輸550米，這樣，就可以用于中等距離的園區(qū)主干和超常距離的建筑物主干。在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)中，在100米的距離內(nèi)，可以支持更高速（40G和100Gbits/s 以太網(wǎng)，16G和32Gbits/s光纖通道）的數(shù)據(jù)傳輸要求。當(dāng)然，由于其帶寬標(biāo)準(zhǔn)為4700 MHz.km（兩倍于OM3萬兆光纖），施工和設(shè)計(jì)時(shí)就可以有更大的冗余。例如當(dāng)其應(yīng)用于10Gbits/s 系統(tǒng)時(shí)，就可以給設(shè)計(jì)人員更大的空間，允許鏈路中增加更多的CP連接點(diǎn)，增加了設(shè)計(jì)，施工和將來移動(dòng)、增加和改變（MACs）的靈活性。

3　如何決定何時(shí)采用OM4光纖？

通常情況下，對(duì)于室內(nèi)小于600m 的通信信道連接，采用多模光纖是最經(jīng)濟(jì)的方案。可以采用下列方式對(duì)整個(gè)鏈路的成本進(jìn)行分析：對(duì)于一個(gè)典型的鏈路，光纖收發(fā)器的成本大約是光纖連接（光纖/光纜/光連接器）的十倍。雖然單模光纖的成本比多模光纖要便宜，但是單模光纖的使用需要非常昂貴的1300nm收發(fā)器，其成本大約是850nm 多模光纖收發(fā)器的2-3倍。綜合來看，一個(gè)多模光纖的系統(tǒng)成本要遠(yuǎn)低于單模光纖系統(tǒng)。

因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，采取系統(tǒng)的方法可以有效減少系統(tǒng)造價(jià)，增加系統(tǒng)的可用性。這就是我們提倡的降低系統(tǒng)生命周期內(nèi)的總體成本（TCO）。在投資光纖布線的時(shí)候，如果能考慮增加一些布線的初期投資，采用更好的多模光纖，如OM4光纖，就可以保證充分利用當(dāng)前的多模光纖技術(shù)（一路通光纜公司的OM4光纖完全向下兼容OM3光纖），降低當(dāng)前系統(tǒng)的整體造價(jià)；當(dāng)系統(tǒng)需要升級(jí)到更高速率的系統(tǒng)，如40GbE和100GbE的時(shí)候，初期投資仍然受到保護(hù)，而且研究表明，這種遷移模式將更加節(jié)省成本?？傊?dāng)傳輸速率大于1Gb/s時(shí)，采用多模光纖是一種很好的系統(tǒng)選擇。當(dāng)系統(tǒng)需要更高的傳輸速率時(shí)，以下規(guī)則是我們選擇OM4光纖的指導(dǎo)原則：

1．對(duì)Ethernet 用戶，當(dāng)需要10Gb/s系統(tǒng)傳輸300m至600m時(shí)；或需要將來傳輸40Gb/s和100Gb/s，距離在100m至125m時(shí)。

2．對(duì)Fiber Channel用戶，OM4光纖將支持4Gb/s至400m, 8Gb/s至200m或16Gb/s至130m。

3．40Gb/s 和 100Gb/s

4、隨著帶寬需求的不斷增加，需要更高速率傳輸和開發(fā)下一代的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備方面，對(duì)Ethernet 而言，10Gb/s系統(tǒng)已經(jīng)商用，需要開發(fā)下一代40Gb/s和100Gb/s系統(tǒng)；對(duì)SAN系統(tǒng)，8Gb/s系統(tǒng)已經(jīng)商用，正在開發(fā)的是16Gb/s 和32Gb/s 。對(duì)光纖界，則需要制定關(guān)于光纖的標(biāo)準(zhǔn)，來支持未來高速速率傳輸?shù)囊蟆?/p>

我們前面提到OM4光纖與OM3光纖是同門兄弟，是說OM4光纖與OM3光纖一樣，也主要是用來支持VCSEL激光器工作的。激光和LED光源是完全不一樣的，因此，它的工作帶寬的測(cè)試及衡量也不一樣。激光帶寬用有效模式帶寬(EMB)來衡量，所以稱之為激光帶寬。所謂帶寬測(cè)試之爭(zhēng)也由此而來。目前被標(biāo)準(zhǔn)化組織采納的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為EMBc和DMD兩種方法。關(guān)于著兩種方法的具體測(cè)試方法和計(jì)算公式，可以說非常復(fù)雜，甚至可以作為博士論文的課題。有興趣的同行我們可以單獨(dú)討論。一路通光纜公司采用的是EMBc的方法對(duì)所有的光纖進(jìn)行帶寬測(cè)試。對(duì)上述兩種測(cè)試方法，可以打一個(gè)形象的類比來說明：奧運(yùn)會(huì)要招募舉牌的美女，要求身高1米70以上。采用DMD方法，就是在1.70高的地方畫一根線，應(yīng)聘者站過去只要超過這根線就算合格。這種方法簡(jiǎn)單、有效，但并不能知道每個(gè)人的具體身高。如用EMBc方法，就是測(cè)量每個(gè)人的具體身高，然后根據(jù)要求挑選合格者。這種方法更復(fù)雜一些，但能夠知道每個(gè)人的具體情況。如果將來有具體要求，如需要一位身高1米75的人去做某項(xiàng)工作，就可以從已知數(shù)據(jù)中挑選。實(shí)際上，在OM4制定標(biāo)準(zhǔn)的過程中，對(duì)是否需要制定更嚴(yán)格的OFL測(cè)試指標(biāo)，各參與廠商也是各抒己見，這里我就不詳細(xì)說明了。

6．本是同根生，相煎何太急

OM4與OM3光纖可以說是同門兄弟，那么是不是隨著OM4光纖的標(biāo)準(zhǔn)的推出，OM3光纖就會(huì)退出舞臺(tái)呢？

這種擔(dān)心我認(rèn)為是多余的。從前面的應(yīng)用分析可以看到，由于目前在局域網(wǎng)（LAN）的需求主要是10Gb/s主干，OM3 的300m 鏈路長(zhǎng)度已經(jīng)可以滿足大多數(shù)的需求。而超過10Gb/s 的需求，會(huì)主要發(fā)生在數(shù)據(jù)中心。如果采用串行通信，當(dāng)數(shù)據(jù)速率為32Gb/s是，OM3與OM4光纖仍然不分伯仲。

另外，如果用OM3光纖，采用并行光學(xué)技術(shù)，仍然可以達(dá)到100Gb/s傳輸300m的要求，遠(yuǎn)高于OM4串行傳輸?shù)逆溌烽L(zhǎng)度。下面主要介紹一下這種技術(shù)：

并行光學(xué)技術(shù)（包括850nm VCSEL矩陣和OM3光纖）為以太網(wǎng)和光纖通道（Fiber Channel）提供了低成本、高速率的解決方案。并行光傳輸技術(shù)采用空分多路復(fù)用，即將高速信號(hào)分配給幾根光纖同時(shí)發(fā)送和接受；在接受端，信號(hào)經(jīng)過解復(fù)用還原成高速信號(hào)。在整個(gè)并行光信道中，需要采用多芯連接器MTP連接。

2008年1月，電氣與電子工程協(xié)會(huì)成立了IEEE 802.3ba任務(wù)組，研究40和100GbE數(shù)據(jù)傳輸速率指南。項(xiàng)目授權(quán)（PAR）內(nèi)容包括采用激光優(yōu)化50/125 μm多模光纖（OM3）傳輸至少100米的要求。其中，OM3光纖是唯一列入PAR計(jì)劃的多模光纖。

在五月份的IEEE會(huì)議上，采納了幾個(gè)基本方案，作為建立40和100GbE標(biāo)準(zhǔn)初始草案的基礎(chǔ)?；贠M3光纖，并采用并行光學(xué)技術(shù)的40和100GbE傳輸技術(shù)作為基準(zhǔn)方案被采納。這個(gè)方案把40和100GbE接口，分別定義為每個(gè)方向4根光纖的4×10GbE信道

和每個(gè)方向10根光纖的10×10GbE信道

為保證布線基礎(chǔ)設(shè)施符合將來的40和100GbE要求，必須考慮光纖帶寬、時(shí)延和連接器插入損耗，從而保證使系統(tǒng)達(dá)到采用OM3多模光纖傳輸距離100米的要求。

OM3是目前唯一適用于40和100GbE系統(tǒng)的多模光纖。該光纖優(yōu)化于850nm波長(zhǎng)傳輸，具有最小2000MHz*km 的有效模式帶寬。一路通光纜公司采用最小模式帶寬(minEMBc)來計(jì)算上述帶寬值，與差分模式延遲（DMD）技術(shù)相比，它為OM3光纖提供了更準(zhǔn)確的測(cè)量。有了minEMBc，就可以得到一個(gè)真實(shí)、可測(cè)量的值，從而可靠地衡量系統(tǒng)性能。

7.走在標(biāo)準(zhǔn)的前面。雖然OM4多模光纖的標(biāo)準(zhǔn)才剛剛頒布，做為光纖界的龍頭老大康寧公司已經(jīng)能夠提供ClearCurve 抗彎曲型OM4多模光纖了。這種光纖，不僅性能指標(biāo)滿足前面所述OM4的標(biāo)準(zhǔn)，由于采用了新的光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn),還具有非常好的抗彎曲性能。如果談技術(shù)上的飛越，我認(rèn)為這才是標(biāo)準(zhǔn)組織應(yīng)該盡快確定的下一代光纖。

隨著傳輸速率的需求越來越高，對(duì)布線“連通性”的要求也更嚴(yán)格。新的布線系統(tǒng)不是僅僅滿足施工驗(yàn)收時(shí)是否通過，還要求整個(gè)系統(tǒng)必須要有很大的功率冗余，保證過小光纜彎曲而導(dǎo)致的額外衰減不會(huì)影響系統(tǒng)性能。光是沿直線傳播的。當(dāng)你彎曲一根傳統(tǒng)光纖，光就會(huì)在彎曲處泄露出去，這就是我們所說的“宏彎損耗”。當(dāng)彎曲半徑減小，從纖芯所泄漏的光的總量就會(huì)增加。光信號(hào)衰減，將導(dǎo)致傳輸誤差的產(chǎn)生。由于多模光纖彎曲半徑的限制，在某些場(chǎng)合下（如數(shù)據(jù)中心和FTTD），用戶不得不面臨兩難的選擇：低成本/高帶寬性能與可靠性。新型抗彎曲多模光纖，能在不需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)安裝，終端監(jiān)控或維護(hù)程序作出任何調(diào)整的情況下，提供超彎曲狀態(tài)下的卓越帶寬性能。

在常規(guī)情況下，要改善多模光纖的抗彎曲性能非常困難。如果把光都集中在纖芯傳輸，將對(duì)光纖的帶寬產(chǎn)生不利影響。獲取高帶寬又抗彎曲的多模光纖，就要求技術(shù)和制造工藝的大的突破。一路通光纜公司通過采用光纖折射率“溝槽”技術(shù)，將多模光纖大部分的模式控制在纖芯傳輸，就可以提高光纖的抗彎曲性能。采用該技術(shù)，當(dāng)光纖受彎曲時(shí)，原來容易漏光的高階模式就會(huì)被限制在纖芯，承載的數(shù)字信息就不會(huì)受損失。反映到用戶端，就不會(huì)有丟包或數(shù)據(jù)損害。

我們可以這樣做一個(gè)比喻：想象多模光纖纖芯是一條路，而模群是車隊(duì)，車隊(duì)的車輛正平行行駛在多車道高速公路上。目標(biāo)是使它們盡可能多的同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)。這相當(dāng)于多模光纖的高帶寬和低耗損。即使道路出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎，在中線道的司機(jī)也試圖保住自己的位置。另一方面，外道的車輛如果想追上車隊(duì)其他的車輛，就必須在彎里得到更大位移。這直接導(dǎo)致他們必須在每條賽車線加大油門，在此過程中，有些車輛失去了牽引力滑出高速公路路面而未能到達(dá)終點(diǎn)彎越多，就意味著越多的外道車輛滑出賽道。采用傳統(tǒng)50-um多模光纖時(shí)，每個(gè)彎都意味著更多的光從外模流失以及更多信號(hào)流失。

新型抗彎曲多模光纖的結(jié)構(gòu)，類似于在高速公路路面上設(shè)置防護(hù)欄。這些障礙物有助于防止外道車輛漸漸偏離賽道。因此，在有效載荷不變的情況下，他們有能力與其他車輛同時(shí)到達(dá)目的地。

抗彎曲多模光纖最大提高了系統(tǒng)的可靠性，盡可能地把系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間降到最小，并且大大降低了成本。通過設(shè)計(jì)更小更輕的光纜，硬件以及設(shè)備，可以創(chuàng)建更小，更密集，更環(huán)保，更加易于安裝的數(shù)據(jù)中心和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

通過比傳統(tǒng)多模光纖更嚴(yán)格的彎曲測(cè)試和具備更低信號(hào)耗損高要求布線線路的雙重考驗(yàn)，抗彎曲多模光纖通過把便于處理及安裝的激光優(yōu)化多模光纖打包的優(yōu)勢(shì)傳遞給每個(gè)帶寬頻率，使光纖使用范圍更廣，并且提供比銅纜更穩(wěn)健的系統(tǒng)性能。

結(jié)束語(yǔ)：隨著OM4多模光纖標(biāo)準(zhǔn)的頒布，我們會(huì)看到越來越多的用戶關(guān)心他們的網(wǎng)絡(luò)是否能夠采用這種光纖。作為布纖行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)廠商，一路通光纜公司已經(jīng)預(yù)見到了這個(gè)趨勢(shì)，并且 早已經(jīng)向用戶提供了這種帶寬為4700Hz.km@850nm 的光纖，主要用于數(shù)據(jù)中心中需要10Gb/s超出300m的情況。

根據(jù)前面的分析，用戶可以清楚的了解什么情況下采用這種光纖會(huì)帶來更高的性價(jià)比。另外，需要特別說明的是，OM3，OM4光纖所強(qiáng)調(diào)的帶寬指標(biāo)，它的測(cè)試是非常復(fù)雜的；目前還只能在實(shí)驗(yàn)室和工廠內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試，還沒有辦法在現(xiàn)場(chǎng)做產(chǎn)品驗(yàn)收和工程驗(yàn)收測(cè)試。所以，該指標(biāo)的保證完全基于廠家的測(cè)試結(jié)果，由廠家來保證的。一個(gè)布線系統(tǒng)，尤其是光纖布線系統(tǒng)，往往需要保證20年到25年，那么選擇能夠提供產(chǎn)品和技術(shù)保障的廠家對(duì)最終使用者來說非常重要。可以說，只有那些專注在這個(gè)行業(yè)，不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的公司，才能真正做到這份承諾。