광섬유 케이블 유형 간의 차이점

오늘날 기업 네트워크에서 사용할 수 있는 광섬유 케이블 에는 어떤 세 가지 유형이 있습니까?

오늘날 기업 네트워크에는 멀티모드, 싱글모드, 레이저 최적화 멀티모드의 세 가지 유형의 광섬유 케이블이 있습니다. 어떤 광섬유 케이블이 더 좋을까요? 답은 네트워크의 매개변수, 즉 향후 몇 년 동안 네트워크가 지원해야 할 애플리케이션과 링크 길이에 따라 달라집니다. 또한 신규 설치를 검토하는지, 아니면 기존 설치 기반을 업그레이드하는지 여부도 중요합니다.

역사적으로 케이블 시스템에는 62.5/125µm 멀티모드 광섬유(OM1), 50/125µm 멀티모드 광섬유(OM2), 그리고 싱글모드 광섬유(OS1 또는 OS2)의 세 가지 유형의 광섬유 케이블이 일반적으로 사용되었습니다. 저가형 850nm 레이저 애플리케이션에 최적화된 다른 유형의 50/125µm 광섬유(OM3 또는 OM4)는 현재 전 세계 케이블 및 LAN 애플리케이션 표준에서 가장 일반적으로 지정되는 것으로 보입니다.

주요 성능 차이는 광섬유의 대역폭, 즉 정보 전송 용량과 발광 다이오드(LED) 광원에 대한 전력 결합 효율에 있습니다. 대역폭은 실제로 MHz-km 단위의 대역폭-거리 곱으로 표현되며, 데이터 전송 속도(MHz)가 높아질수록 해당 속도로 데이터를 전송할 수 있는 거리(km)는 줄어듭니다. 따라서 광섬유 대역폭이 높을수록 더 높은 데이터 전송 속도 또는 더 먼 거리로 전송할 수 있습니다.

광섬유 대역폭이 링크 길이와 데이터 전송 속도를 결정하는 데 중요한 역할을 하지만, 송신기와 수신기의 특성 또한 중요한 역할을 합니다. 특정 광섬유 케이블 유형의 거리 성능에 대한 모든 설명은 해당 애플리케이션에 대한 전체 사양을 바탕으로 작성되어야 합니다.

광섬유의 성능 확장

다양한 유형의 광섬유 케이블의 기능을 확장하는 방법은 여러 가지가 있지만, 그 중 일부는 광섬유 표준에서 아직 최대한 활용되지 않았습니다.

예를 들어 구리 기반 LAN은 전송 용량을 늘리고 대역폭 사용량을 줄이는 다단계 코딩(MLC)을 사용합니다. 이 기술은 아직 다중모드 광섬유 케이블에서 널리 사용되지는 않았습니다.

광섬유 케이블은 파장 분할 다중화(WDM) 기술을 활용할 수도 있는데, 이는 동일한 광섬유를 통해 서로 다른 색상/파장의 빛을 사용하여 더 많은 채널을 제공합니다.

병렬 전송은 링크 속도를 높이는 또 다른 방법으로, 여러 개의 광섬유를 사용하여 데이터를 전송합니다. 또한, 단파장 레이저와 수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL)와 같은 장치는 다중 모드 광섬유를 통해 비용 효율적인 기가비트 속도 데이터 링크를 제공할 수 있습니다.

네트워크 속도가 계속해서 더 빨라짐에 따라, 이러한 새로운 기술과 접근 방식은 계속해서 개발되고 배포될 것입니다.

멀티모드 파이버 유형을 어떻게 비교하나요?

광섬유의 적격성 평가 및 시험 방법은 어떤 상황에서든 가장 먼저 고려해야 할 질문 중 하나입니다. 광섬유의 대역폭은 항상 MHz-km 단위로 특정 파장(예: 850nm)으로 지정되지만, 시험 방법은 각기 다릅니다.

과거에는 멀티모드 광섬유를 OFL(Overfilled Launch) 방식을 사용하여 테스트하고 대역폭을 지정했습니다. 이 방식은 LED에 최적화되어 있었습니다. 그러나 기가비트 네트워킹 시대가 도래하면서 1Gbps 이상의 속도를 전송하려면 레이저(VCSEL)가 필요했기 때문에 DMD(Differential Mode Delay)라는 새로운 테스트 방식이 필요했습니다.

DMD 공정에서는 레이저를 사용하여 광섬유 코어 전체에 펄스를 전송합니다. 각 펄스가 원거리에 있는 고속 검출기에 수신되면 펄스 지연이 표시되고 DMD가 계산됩니다. 이 공정은 자동화되어 있으며 모든 레이저 발사 모드를 포괄합니다.

"레이저" 대역폭(EMB, Effective Modal Bandwidth)은 "과충전" 대역폭(OFL, Overfilled Bandwidth)과 동일하지 않다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어, 850nm에서 OFL 대역폭이 500MHz-km인 50마이크론 멀티모드 광섬유가 500MHz-km의 레이저 대역폭과 자동으로 동일해지는 것은 아닙니다. 이는 레이저 테스트를 통해서만 입증할 수 있습니다.

표준 DMD 측정 프로세스는 샘플 멀티모드 파이버 코어의 중심부를 가로지르는 단일모드 파이버의 출력을 2µm 간격으로 방사형 발사 위치에서 스캐닝하는 과정을 포함합니다. 일부 DMD 테스트 시설에서는 더욱 정밀한 레이저를 사용하여 발사 간격을 1µm로 줄여 스캐닝 위치 수를 사실상 두 배로 늘림으로써 더 높은 해상도의 정보를 추출합니다. 이러한 '고해상도 DMD'는 더 다양한 파이버와 레이저 발사 조건에서 적절한 대역폭을 보장하는 것으로 나타났습니다. 공급업체들이 10G, 40G, 100G 광전자 제품의 비용 절감을 위해 더 엄격한 레이저 사양을 요구함에 따라 HRDMD의 중요성이 더욱 커질 것입니다.