1. 并行光传输中的时间偏差Skew

数据通信中100G/400G方案中多以空分复用的方式采用MPO平行光信号传输。在多路光纤平行传输数据时，多路信号总会有一个时间偏差，比如其中一路从发射端到接收端用时最短为50ns，另外一路从发射端到接收端用时最多，52ns，则平行传输数据的时间偏差为2ns。这个时间偏差称为skew。接收端处理器必须处理这些数据在时间上的偏差。当偏差过大，一方面数据发生较大的时延问题，另一方面可能出现误码率升高的问题。

从发送端到接收端，参与数据处理和传输的各个部分都会对时间偏差产生影响，比如IEC中对时间偏差的描述。比如光电转换部分和无源光纤链路都有影响。

2. 标准中对时间偏差的限制

标准对并行数据传输的时间偏差skew进行了限制。IEEE802.3ba标准规定了在传输信号光纤上的时间偏差最大为79ns。而高吞吐量和极时延的InfiniBand则要求了在传输信号光纤上的时间偏差最大为0.75ns。

79ns和0.75ns意味着什么，可以通过简单计算获得直观的概念。对于OM3多模光纤来说，其有效群折射率Neff为1.482。则根据下面的公式，如果平行传输的光纤除了长度，其他完全一样，可以算出其对应的长度偏差。

对于时间偏差79ns，则意味着在光缆中的光纤长度上最长和最短的可以差15.98米。对于短距离通信来说，这个规定可以说给光缆组件留出了很大的空间。

对于时间偏差0.75ns，则意味着在光缆中的光纤长度上最长和最短的最大差为15.17cm。

3. 时间偏差的影响因素

这里仅仅考虑光纤中的时间偏差的影响因素。

光缆本身的影响

光缆制造带来的影响。这里只是谈光纤余长的影响，也应该时最大的影响因素。

光缆在制造中造成不同光纤的物理长度的差异。光缆中不同的光纤存在光纤余长，每根光纤的光纤余长无法做到完全一致，这样就会产生长度偏差。对于skew为0.75ns来说，100米的光缆，15.17cm长度意味着0.152%的光纤余长差。就是说，如果光缆中最长的光纤比最短的光纤，其光纤余长差为0.152%，则skew就达到0.75ns。更长的光缆，允许的最大的光纤余长差将更小，可以计算出，300m的光纤余长差最大允许值为0.05%。所以对于InfiniBand要求的0.75ns，需要在光缆制造中加以注意对光纤的控制。

但是对于IEEE规定的79ns，100米的光缆，15.98cm长度则意味着16%的光纤余长差。就是说，如果光缆中最长的光纤比最短的光纤，其光纤余长差为16%，则skew才能达到79ns。从应用场景看，针对IEEE802.3ba，光缆制造对于skew几乎没有任何影响。但是如果光缆应用于0.75ns的要求，应该需要了解光缆的skew测试结果。

光缆预端接工艺也会对skew带来影响，只是这种影响应该比较小。

光纤的折射率的影响

光纤的折射率差异似乎影响不大。假设两根光纤的折射率稳定并有插值。根据下面的公式，

可以算出，对于100米长的光缆，其折射率差为0.002248时，skew则为0.75ns。对于300米长的光缆，其折射率差为0.001124时，skew则为0.75ns。

对于多模传输，IEEE对于光纤中对skew的影响因素也进行了分析，大致如下。

可以看出IEEE对光缆光纤最差的情况给与了足够的考虑。这估计应该是skew很少被光缆提及的原因。

4. 时间偏差的测试

在测试中，测试结果一般会用单位时间的偏差来反映skew测试结果。

比如100m长，最大的单位长度的skew则为：0.75ns/100m = 7.5ps/m。

目前还没有标准对于skew的测试方法进行规定。各个公司也自己开发了自己的测试方法。即了解这个测试结果的时候，其实也需要了解测试方法的准确性。