目前互聯(lián)網(wǎng)正在高速發(fā)展，預(yù)計(jì)五年內(nèi)年增長(zhǎng)率接近20%。AI智能化、深度學(xué)習(xí)、高速云計(jì)算等大數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)使大型數(shù)據(jù)中心大量涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心的流量交換已經(jīng)遠(yuǎn)超ZB級(jí)別，配套光纖制造技術(shù)也隨之發(fā)展壯大。光纖產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，促進(jìn)光通信產(chǎn)業(yè)快速升級(jí)，以滿足更高速率、更高帶寬的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)部設(shè)備數(shù)量龐大，彼此之間由光纜連接。光纖在設(shè)備之間傳遞信號(hào)，是數(shù)據(jù)中心的“神經(jīng)”。因傳播距離遠(yuǎn)（傳輸設(shè)備間無(wú)中繼距離可達(dá)到幾十公里乃至上百公里）、容量大，單模光纖是光纖家族的主流產(chǎn)品，應(yīng)用占90%以上。但數(shù)據(jù)中心設(shè)備之間的連接距離一般在數(shù)米到數(shù)百米之間，單模光纖不但無(wú)法發(fā)揮傳輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)，而且配套器件成本相對(duì)較高。萬(wàn)兆多模光纖在10Gb/s甚至更高速率的短距離應(yīng)用場(chǎng)景下傳輸水平不遜于單模光纖系統(tǒng)，配套器件和輔件成本較低，因此在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部設(shè)備連接中優(yōu)勢(shì)明顯，應(yīng)用前景十分明朗。
多模光纖芯徑尺寸較大，多種模式的光信號(hào)在光纖內(nèi)傳導(dǎo)，而多種模式之間的模間色散會(huì)限制光纖通信傳輸距離，使之最長(zhǎng)距離不超過(guò)600米。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)，萬(wàn)兆多模光纖可以分為OM3-150、OM3-300和OM3-550（即OM4）三種主要類(lèi)型，分別代表10Gb以太網(wǎng)傳輸距離達(dá)到150米、300米和550米。為了保證光纖傳輸質(zhì)量，多模光纖的模式帶寬不得低于1500MHz·km@850nm，有效帶寬不得低于950MHz·km@850nm。
光纖由芯層和包層組成，折射率較高的芯層是光信號(hào)傳輸?shù)膮^(qū)域，而較低折射率的包層保證光在芯層中形成全反射。在光纖彎曲的情況下，芯層包層之間的全反射條件不再滿足，導(dǎo)致光信號(hào)功率泄露至光纖包層中，產(chǎn)生嚴(yán)重的信號(hào)衰減。由于萬(wàn)兆多模光纖應(yīng)用于數(shù)據(jù)機(jī)房室內(nèi)的設(shè)備連接，部分線路彎折較多且彎曲半徑較小，因此需要光纖在較小的彎曲半徑下仍然能夠保證傳輸性能，即具備彎曲不敏感特性。萬(wàn)兆多模光纖的彎曲不敏感特性研究始于G.657 彎曲不敏感單模光纖的光學(xué)特性分析，因此也類(lèi)似G.657光纖在芯層和包層之間的位置添加一個(gè)類(lèi)似“溝槽”的低折射率區(qū)域，使光波導(dǎo)在極小彎曲半徑下也能將光功率限制在芯區(qū)中不泄露。“溝槽”結(jié)構(gòu)的幾何尺寸和相對(duì)折射率差，對(duì)不同彎曲半徑條件響應(yīng)程度不同，制造這一個(gè)低折射率區(qū)域需要通過(guò)設(shè)計(jì)和工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。最大程度地使“溝槽”變深，并合理擴(kuò)大其“寬度”，可以有效提升光纖抗彎性能。
目前抗彎多模光纖主要采用PCVD工藝結(jié)合高濃度氟摻雜來(lái)實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)特性。PCVD工藝采用微波激發(fā)原料，可以在制造過(guò)程中提高氟元素在石英中的溶解度，制造出預(yù)制棒“溝槽”的深度遠(yuǎn)優(yōu)于其他制棒技術(shù)。同時(shí)PCVD工藝采用逐層沉積方式，工藝全過(guò)程歷經(jīng)上萬(wàn)次沉積，每層厚度在微米級(jí)別，因此非常適合制造折射率結(jié)構(gòu)精細(xì)、對(duì)模式帶寬要求高的萬(wàn)兆多模光纖。
烽火通信在具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第四代和第五代PCVD光纖預(yù)制棒系統(tǒng)基礎(chǔ)上，從設(shè)備、制造、品質(zhì)和服務(wù)四個(gè)角度進(jìn)行深度開(kāi)發(fā)，成功研制出彎曲不敏感型的萬(wàn)兆多模光纖（以下簡(jiǎn)稱抗彎OM3光纖）。產(chǎn)品已經(jīng)用于百度數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目中，打破了某國(guó)際巨頭獨(dú)家供貨的壟斷局面。經(jīng)測(cè)試，烽火抗彎OM3光纖制成的MPO光纜插損值較低，和該巨頭光纖水平相當(dāng)；彎曲損耗方面還略勝一籌。未來(lái)階段，烽火通信還將繼續(xù)推動(dòng)抗彎OM3光纖產(chǎn)品的應(yīng)用，廣泛聯(lián)合互聯(lián)網(wǎng)廠商在數(shù)據(jù)中心發(fā)掘多模光纖更大的潛力。
