多模光纤的材料色散

关于多模光纤的材料色散

多模光纤的Chromatic Dispersion材料色散或者色度色散，在数据中心高带宽的推动下，其重要性也越来越凸显，只是默认情况下，相对于模式色散，该参数的分布认为较为稳定。但是有对传输带宽的影响越来越大，该性能的定义在802.3各个工作组中也一直在讨论，并且还在持续优化中。

在标准IEC 60793-1-42中说明了多模光纤的材料色散的测量指导。

首先需要测量三个以上波长的群时延。然后拟合到时延和波长的关系式中。

其色散可以简单得到

零色散波长为

通过测量波长的群时延，获得零色散波长Uo。

根据多模光纤工作波长范围内的零色散波长Uo和色散斜率的经验拟合关系

得到零色散波长Uo对应的色散斜率So

而根据多模光纤工作波长范围内的色散斜率So，色散斜率So和波长的关系

得到多模光纤工作波长范围内色散曲线。这个色散曲线具有比较重要的参考意义。

在2015年IEEE802.3db工作组讨论100GBASE-SR中，由测量设备公司Photon Kinetics的Casey Shaar协调5家多模光纤供应商，各提供了2组1公里长的多模光纤OM3/OM4样品对其材料色散进行了测量。

这五家多模光纤供应商有：Corning，Prysmian，J-Fiber，OFS，长飞。

第一组样品由康宁，OFS，泛达进行测量。

第二组样品则由Prysmian，J-Fiber，长飞进行测量。

每个实验室对样品测量三次。

其零色散波长Uo和色散斜率So测量结果为

黑色折线覆盖的区域为标准规定的OM3/OM4的零色散波长Uo和零色散斜率So的分布范围。

标准定义为

蓝色原点为标准规定的OM3/OM4的色散最严重的点。

蓝色折线覆盖的区域为标准规定的OM5的零色散波长Uo和零色散斜率So的分布范围。

标准定义为

红色原点为标准规定的OM5的色散最严重的点。

红色区域遮挡了具体的厂家，但是可以看出，五家供应商提供的样品的零色散波长Uo和色散斜率So相对来说比较集中。

蓝色原点为标准规定的OM3/OM4的色散最严重的点，红色原点为标准规定的OM5的色散最严重的点。在多模光纤安全带宽分析中，也是利用了这个值。比如OM5来说，其最材料色散最严重的点为1328nm的零色散波长和0.093477ps/nm2.km的零色散斜率。

值得注意的是，在2022年IEC的新标准中，已经将OM3/OM4的零色散波长Uo和色散斜率So定义统一到OM5中。这样可以统一用如下的分布分布范围。

而在安全带宽分析中，最差的情况：

零色散波长采用1328nm；

零色散斜率采用0.093477ps/nm2.km。