光纤使高速数据链路更快更远的梦想成为现实

新的光缆、先进的调制技术和升级版高密度多光纤连接器意味着我们可能比以往任何时候都更接近香农极限(Shannon Limit)。

在高速数据传输上，科研人员继续寻找覆铜PCB和电缆上减少信号衰减、失真和对外部干扰灵敏度敏感性的方法。长期来看光纤将取代铜缆，先进信号调节、多级调制和纠错技术使工程师能够设计在双轴铜电缆运行112Gb/s，这远远超出了几年前的预期。

每一种技术都有其局限性，高速铜通道可能正在接近物理定律所规定的极限。随着带宽需求增加，衰减减少了信道的有效长度。除了极低的衰减，光纤链路提供了更高的带宽容量，使光纤成为一个有吸引力的替代方案。

从铜缆切换到光纤使系统范围发生巨大飞跃

长距离通信线路多年来一直利用光纤的优势。所需的光电转换过程的成本和功耗，特别是内部光纤互连等是主要问题。硅光子学的研究进展和光纤特性正在改变这一状况。

光纤的基本结构

光纤通常分为多模和单模。多模光纤可以使用低成本LED光源传输多种模式的光。单模光纤通常需要使用调制激光器，但其特点是大大增加了覆盖范围和带宽。低成本的塑料光纤正被应用于相对较短、低数据率的应用中。

国际标准化组织(ISO)通过一系列OM 1-5名称对光缆的性能进行了标准化。

光纤在带宽、强度、减少衰减、易于安装、减少成本方面都经历了一个不断改进的过程。早期的光缆非常容易发生信号衰减，以及由于粗糙或急弯而断裂。新的单模和多模光纤扩大了弯曲半径范围。

Axon电缆提供混合电缆和多芯解决方案

用于形成光导体的玻璃继续得到优化，从而减少了散射损失、色散、偏振模式色散和微弯曲衰减。目前生产的光缆1550m长度衰减仅为0.15dB/km。

园区和地铁数据中心的激增是一种新兴趋势。高达100公里的高容量光通信链路已经成为网络大型系统运行至关重要的条件。提高成本效益的光链路容量是支持网络流量指数级增长的必要条件。

一种解决方案是使用多芯光纤。多芯光纤允许同一光纤内沿不同芯同时传输不同的信号，从而增加单个光纤上的数据传输密度。

先进的、极高光纤密度光缆正在进入市场，支持不断增加的流量。Furukawa最近在两个北美数据中心之间一条直径为1.25英寸的管道内安装了6912根光纤。

空心芯光纤是另一种正在引起人们感兴趣的变体。光不是通过玻璃或塑料传输，而是通过空气中心核传输。生产制造的改进减少了损耗和延迟特性，使中空光纤在需要以极短脉冲或最小延迟传输光或数据的应用中具有吸引力。