VCSEL激光光源在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

  目前,千兆以太網(wǎng)的發(fā)展,特別是基于光纖的千兆網(wǎng)發(fā)展非常迅速,F(xiàn)在幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)主干都選擇的是光纖千兆網(wǎng)。而基于光纖的萬兆以太網(wǎng)(10G)的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品也在開發(fā)中并且會很快問世。

  我們知道目前的激光光源主要有LED 和傳統(tǒng)的激光光源兩種。由于LED 光源的功率及其散射等性能的缺陷,在短距離的局域網(wǎng)中應(yīng)用較多,而在長距離的局域網(wǎng)主干中都使用傳統(tǒng)的激光光源。圖一是一個應(yīng)用的實例。在光纖的接口上由于工藝以及誤差等原因會產(chǎn)生對位不齊,由于LED 光源是漫射在整個光纖中,所以對位不齊就會造成很大的損耗,而激光光源的能量很集中,主要是在光纖的中心,所以由于對位不齊造成的損耗會很小。


圖一


  目前不少用戶仍然選擇LED 光源,這主要是由于傳統(tǒng)的激光光源價格較高,從而影響了它的應(yīng)用。例如,在使用傳統(tǒng)激光光源作為傳輸光源的交換機或路由器,其價格的三分之一或以上是為光源而付出的。近兩年來,新的激光光源的推出使得這種情況有了很大改善。這就是被稱作VCSEL 的激光光源。



  VCSEL-垂直腔體表面發(fā)射激光器,是一種半導(dǎo)體類型的微激光二級管。它和目前通訊設(shè)備上使用的傳統(tǒng)邊沿發(fā)光技術(shù)不同,它是在晶片上垂直地發(fā)光。和傳統(tǒng)的激光光源器件相比,VCSEL 激光光源有很多優(yōu)勢。在晶片上的制造效率很高;可以使用標(biāo)準(zhǔn)的制造方法和其它元件一起制造(不需要預(yù)先制造);封裝以及測試都是在晶片上完成;傳輸速度高且耗能低,受溫度影響小?傊甐CSEL 是一種性能好且制造成本低(價格便宜)的新型激光光源。

  由于VCSEL 光源的這些特點,它得到了越來越廣泛的應(yīng)用,特別是在千兆網(wǎng)中的應(yīng)用。目前很多網(wǎng)絡(luò)的互連設(shè)備,如交換機和路由器,都可以提供VCSEL 光源的端口,從而使路由器和交換機的價格下降。目前使用最為廣泛的是850nm 的VCSEL 多模激光光源。那么使用這種光源對光纜鏈路有什么影響呢?需要考慮這個問題的用戶有兩類。一類用戶是要安裝新的網(wǎng)絡(luò),包括光纖的布線。另一類用戶是要在已開通的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行升級。不論是哪類用戶,都需要考慮主干網(wǎng)絡(luò)上使用的千兆網(wǎng)技術(shù)。同時還需考慮所選擇的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在測試光纜鏈路時最好是使用和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相一致的光源進(jìn)行測試。例如,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用LED 光源,就使用同類型光源的測試儀進(jìn)行測試。這是因為由于光源不同,它們對電纜鏈路的性能要求也不相同。比如,使用LED 光源的測試儀對光纜鏈路進(jìn)行測試,其測試結(jié)果為通過。這時,使用傳統(tǒng)激光光源或VCSEL 光源的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是可以使用該光纜鏈路的。但是如果使用LED 光源測試光纜鏈路其結(jié)果是不通過,那么使用VCSEL 光源的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否可以使用該光纜鏈路呢?答案是不確定。如果使用VCSEL 為光源的測試儀進(jìn)行測試,其結(jié)果是通過,那么就可以直接連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這是因為VCSEL光源的性能比LED 要好很多。雖然使用LED 光源測試不通過,但VCSEL 光源卻可以通過。有些用戶使用LED 光源測試光纜鏈路未獲通過,隨后花費大量的時間和費用來查找故障,甚至重新鋪設(shè)光纜鏈路。而實際上不需任何更改就可直接使用,因為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所使用的光源是VCSEL。它比LED 光源的性能要好很多。但是只有通過測試才能知道。用通俗的例子來說,好比使用一個載重為10 噸的汽車來檢測載重量為10 噸的橋梁。如果測試不通過,該橋梁肯定不可以通過載重量為10 噸的汽車。但是,它是否可以通過10噸以下的汽車呢?目前福祿克網(wǎng)絡(luò)公司的電纜測試儀DSP4X00 系列,可選擇VCSEL 激光光源測試適配器,來直接測試光纜鏈路。該選件還包括了傳統(tǒng)激光光源在1310 波長的測試。

  目前光纖鏈路的測試是一個比較復(fù)雜,極具挑戰(zhàn)性的問題。原因是,光纖的種類很多。有單模和多模之分。而且又有多種線徑多種規(guī)格。在使用的光源上有多種類型,即LED,CSEL 以及傳統(tǒng)的激光光源。此外光源又有不同的波長。在光纜的測試標(biāo)準(zhǔn)上又有局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和光纜鏈路的安裝標(biāo)準(zhǔn)。正是由于上述原因使得光纜鏈路的測試很復(fù)雜。所以對于有具體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的光纜鏈路,使用和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相一致的光源以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試不失為一種好方法。
作者:美國福祿克網(wǎng)絡(luò)公司   來源:C114(CHINA通信網(wǎng))

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