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光模块基础栏目

浅谈SWDM技术在多模光纤中的应用

随着OM5多模光纤的推广,以及40G/100G数据中心传输网络的大规模部署,短波波分复用SWDM技术逐渐走进人们的视野,并且开始得到应用。

 什么是SWDM技术?

  短波波分复用就是借鉴单模光纤的波分复用(WDM)技术,扩展传输时所用的波长范围,从传统的多模光纤所用的850nm扩展至850nm-950nm,利用性价比高的短波的垂直腔面发射激光(VCSEL)光源和优化的宽带多模光纤(WBMMF),在一根多模光纤上支持四个波长传输数据,把需要的光纤芯数降低为原来的1/4,同时提高光纤的有效模式带宽(Effective Modal Bandwidth,EMB),延长传输距离。

  SWDM的工作原理

  当波长大于850 nm时,多模光纤的色散带宽增加,传输距离提高。SWDM技术采用的工作波长从850 nm开始,每隔30 nm增加一个波长,即:850nm,880nm,910nm和940nm。在短波波分复用模块中,4 个VCSEL 产生4 个不同波长的光信号,复用到单条链路上,所有的VCSEL 和光耦合在光模块中进行。在模块的接收端,信号被解复用,并转化为平行的电信号。采用并行的两根光纤,即可完成一发一收的数据传输。

  SWDM 多源协议


  SWDM 多源协议(Multisource Agreement,MSA)是致力于定义SWDM 光收发机的光学参数并促进其应用的产业联盟。其成员目前包括八个公司。2017 年3 月,100G 短波波分复用多源协议(SWDM MSA)组首次发布了40G 和100G 的两个SWDM 标准。MSA 定义了用于以太网的100Gbit/s 的光收发机的4 x 10 Gbps 和4 x 25 Gbps 的SWDM 光接口。对于40G,两个收发机间的多模光纤长度范围为2m 至440m,单方向上的每个通道的信号速率为10.3125 Gbps。在100G 标准中,为了保证系统的可靠性,需要增加前向纠错模块。两个收发机间的多模光纤长度范围为2m 至150m。单方向上的每个通道的信号速率为25.78125 Gbps。


 40G/100G宽带多模光纤的传输距离

  对OM3、OM4 和OM5 多模光纤而言,在40G 的工作范围最小为2m,最大传输距离分别为240m、350m 和440m。在100G 的工作范围最小是2m,OM3、OM4 和OM5 多模光纤的最大传输距离分别为75m、100m 和150m,如表1所示。

  SWDM4模块的组成

  SWDM4 模块包括以下几个部分:四个不同波长的光发射机,四个带有信号探测器的光接收机,波分复用器和解复用器,多模光纤双工光连接器。100G 的光模块框图如下图所示。


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CFP4光模块 CFP4 100GBASE-LR4 10km光模块
QSFP28光模块 QSFP28 100G CWDM4 光模块 P/N Type Distance Laser Data Rate Fiber Port T.range
GACQ-161HG-02-1 QSFP28 CWDM4 2km DML 103Gbps SM 2xLC 0~70C
GACQ-161HG-02-SI1 QSFP28 CWDM4 2km DML 103Gbps SM 2xLC -40~85C
QSFP28光模块 QSFP28 100G ER4/ ER4 Lite 光模块 GACQ-161HG-30-L7 QSFP28 ER4 Lite 30km EML 103Gbps SM 2xLC 0~70C
GACQ-161HG-40-L7 QSFP28 ER4 40km EML 103Gbps SM 2xLC 0~70C
QSFP28光模块 QSFP28 100G SR4 光模块 P/N Type Distance Laser Data Rate Fiber Port T.range
GACQ-851HG-02-MO QSFP28 SR4 70m OM3/ 100m OM4 VCSEL 103Gbps MM MPO 0~70C
GACQ-851HG-02-MOA QSFP28 SR4 70m OM3/ 100m OM4 VCSEL 103/112Gbps MM MPO 0~70C
GACQ-851HG-02-MOI QSFP28 SR4 70m OM3/ 100m OM4 VCSEL 103Gbps MM MPO -40~85C
GACQ-851HG-02-MOAI QSFP28 SR4 70m OM3/ 100m OM4 VCSEL 103/112Gbps MM MPO -40~85C
QSFP28光模块 QSFP28100G LR4光模块 P/N Type Distance Laser Data Rate Fiber Port T.range
GACQ-161HG-10-LI QSFP28 LR4 10km DML 103Gbps SM 2xLC -40~85C
GACQ-161HG-10-L QSFP28 LR4 10km DML 103Gbps SM 2xLC 0~70C
GACQ-161HG-10-MLI QSFP28 LR4 10km DML 103/112Gbps SM 2xLC -40~85C
GACQ-161HG-10-ML QSFP28 LR4 10km DML 103/112Gbps SM 2xLC 0~70C

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