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驱使收发器急剧增长的其它因素包括光纤收发器的各种技术。目前使用的有三种不同类型激光:Fabry-Perot(FP),DFB和垂直腔面发射激光(vertical-cavitysurface-emitting-lasers,VCSELS),三个波长范围(850nm,1300nm,和1550nm),两种光纤类型(单模和多模),四种不同的传输技术(串行、并行、DWDM和CWDM)。如果考虑到各种组合,不计算光纤链路类型和形状因数(Formfactor)引起的不同,可以有72种不同的收发器。
FP激光比起DFB更容易制造,但是由于具有相对较大的线宽(大于1nm)和温度造成的波长漂移(0.5nm/℃),不适合于高速或远距离应用。而DFB激光具有线宽较窄(小于0.04nm),波长随温度变化的漂移较小(0.1nm/℃)的优势,完全适合于高性能通信应用。但是,DFB激光也有局限。第一,工作于1500nm波段的激光对于chirp非常敏感,通常需要一个外部调制器(这种限制在1300nm波段时并不特别明显)。第二,生产DFB激光比起FP激光或VCSEL更加困难。最后,DFB激光需要更大的电流。这些特性使得DFB激光不适合于许多LAN应用和大多数光背板应用。VCSEL有相对较窄的线宽(0.35nm)和非常低的波长漂移(0.06nm/℃),低电流阈值(1mA)比FP和DFB激光在输出同样功率时效能更高,而且没有DFB激光那样高的啁啾声。因此,VCSEL甚至在10Gb/s时都可直接调制。最后,比起其它激光,制造和调整准直VCSEL都比较容易,这样就能够生产低成本基于VCSEL的收发器。这些特性看起来足以使VCSEL成为高性能通信应用的理想解决方案。但是,目前它仍有两个显著的弱点。 第一,实践证明,生产能够工作在1300~1500nm波段适当功率水平的VCSEL非常困难,限制了VCSEL应用于多模光纤。第二,即使比起DFB激光更为有效,但问题在于它们不能产生DFB激光那样大的功率。这些弱点以及波长的局限使VCSEL目前仅仅应用于较短距离的LAN应用和光背板应用。
850nm波段(770~860nm)的明显特征是具有大的衰减(在老式光纤中有3.75dB/Km)、多模光纤中的高模态和色散、以及激光安全方面的担心,如果没有对开放光纤控制到-4dBm或更高,就会限制激光最大功率的使用。工作在850nm波段的收发器不能用于单模光纤(标准9mm单模光纤不支持1260nm以下的单模)。这些局限可将850nm波段收发器的工作距离在10Gb/s时减小到不足30m,具体取决于光纤类型。然而,由于其低成本,850nm收发器在光背板和LAN应用中仍很普遍。
1300nm波段(1270~1355nm)的明显特征是具有较低的衰减(在多模光纤中为1.5dB/Km,单模光纤中为0.5dB/Km)、更少的色散(对于标准光纤,零色散波长在1295~1365nm范围内,随光纤类型而有所不同)和较低的激光安全问题考虑(一级运行可达2dB)。而且,1300nm收发器可和标准单模光纤一起使用,因此即使用最差的多模光纤,在10Gb/s时1300nm收发器的工作距离可达85m,如果用单模光纤,工作距离可达10Km。因此,1300nm收发器能够理想应用于许多LAN和一些MAN。
1500nm波段(1530~1565nm)具有最低的光衰减(在单模光纤中为0.36dB/Km),而且在此波段也可以用光放大显著提高工作距离,因此该波段可以很好地用于远距离应用和较远距离的MAN。但一般情况,此波段不用于光背板和LAN,因为此范围的激光运行费用极其昂贵。
对于所有大于500m的通信应用,单模光纤是首选类型。单模光纤比多模光纤能够更容易地支持高数据传输率,但不能认为单模可适于所有的光纤应用。单模技术需要在收发器内有更为精确的准直(不到1mm),这使其生产极其困难。而且单模收发器不能使用低成本的850nmVCSEL,因为这些器件不能运行单模光纤。因此,在未来更换网络时,如果光纤成本低于昂贵的单模收发器,多模光纤将大有可为。
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