1. Istoria fibrei multi-mode
Fibra multi-mode este prima fibră practică, raza sa de bază mai mare și deschiderea numerică mai mare în 1970 cu sursă de lumină LED format prima generație de sistem de comunicare fibră optică, aplicat în comunicare pe distanțe lungi și pe distanțe scurte. Odată cu apariția fibrei monomodale, fibra multimodală este ulterior limitată la aplicații cu rază scurtă de acțiune datorită costului redus al sistemului său global.
Fibra multimodală originală a folosit un diametru al miezului de 50um și o diferență relativă a indicelui de refracție de 1%. Datorită diametrului foarte mare al led-urilor, fibra multimodală proiectată nu a putut capta în mod eficient energia luminoasă cu LED-uri, astfel încât fibra multi-mode de 62,5um a fost dezvoltată. Fibra multi-mode de 62,5um are o diferență relativă de indice de refracție de 2%, iar diafragma sa numerică crește, de asemenea. Mai multă lumină de la LED este cuplat la fibra multi-mode. La mijlocul anilor 1990, laserul VCSEL low-cost a fost dezvoltat. Datorită caracteristicilor petelor mici de lumină și ale deschiderii numerice a VCSEL în sine, fibra multimodală cu un diametru al miezului de 50um cu diferența de indice de refracție relativă de 1% a fost retrasă din nou la aplicație și a fost utilizată pe scară largă în comunicarea cu fibră optică pe distanțe scurte până în prezent.
2. Design tipic de fibre multi-mode
Pentru a obține dispersia ideală a modului, distribuția indicelui de refracție a fibrei multimodale convenționale adoptă forma parabolei sau a parabolei apropiate. Pentru fibre multimodale rezistente la îndoire, designul canelură externă este în general adoptat.
3. Factori care influențează lățimea de bandă a fibrei multimodale
Principalii factori care afectează lățimea de bandă a fibrei multimodale sunt fibra și sursa de lumină. Factorii fibrei optice includ în principal dispersia materialului și dispersia modului.
Datorită caracteristicilor fibrei multimodale în sine, există până la 19 grupuri de moduri care pot fi transmise în fibra multimodală, iar dispersia între moduri poate fi foarte mare, dacă nu este controlată cu precizie. Dacă se utilizează VCSEL, dispersia modului este reflectată, în general, de EMB de lățime de bandă efectivă a modului; dacă se utilizează LED-uri, acesta este reprezentat de OPL BW cu lățime de bandă injectată completă.
Lățimea de bandă eficientă a modului și dispersia materialului fibrei pot fi obținute din specificația de fibră a producătorului de fibre. Gradul de influență asupra lățimii de bandă, a lățimii de bandă a modului și a dispersiei materialelor nu au dimensiunea absolută, depinde de sursa de lumină. În general vorbind, sursa de lumină cu LED-uri și dispersia materialelor sunt principalii factori de limitare a lățimii de bandă link-ul. Pentru VCSEL, lățimea de bandă curentă a modului este principalul factor de limitare a lățimii de bandă a legăturilor.
Factorii de la sursa de lumină VCSEL pot fi referite la fluxul său inel EF (flux încercuit). Definiția fluxului încercuit al VCSEL este următoarea. Este integrala puterii de lumină normalizată de-a lungul razei centrale, care reprezintă distribuția puterii luminii între fiecare mod din miez.
Distribuția EF-ului său ar trebui să se încadreze în cele două cutii roșii din figura de mai jos. Dacă EF traversează caseta roșie din dreapta, lățimea de bandă a legăturii va scădea semnificativ.
4. Multi-mode fibra link-ul de evaluare lățime de bandă
Este foarte important să se evalueze lățimea de bandă link-ul de fibre multi-mod atunci când se utilizează fibre multi-mode pentru distribuția rețelei, deoarece utilizatorul nu poate testa toate laserele VCSEL și toate fibrele unul câte unul. În conformitate cu parametrii de caietul de sarcini de fibre multimodale și laser VCSEL, fibra link-ul de evaluare lățime de bandă este util pentru a realiza lățimea de bandă link-ul proiectat.
5. Dilema fibrei multimodale
Odată cu creșterea cererii de lățime de bandă mare rata, multi-mode fibra poate fi în imposibilitatea de a satisface cererea tot mai mare de rata de lățime de bandă în următorii câțiva ani, datorită propriilor sale caracteristici. În plus, procesul de fabricație a fibrei multimodale în sine este complex, iar prețul său este ridicat, care se bazează în principal pe laserul VCSEL cu preț scăzut. În cazul în care laserele VCSEL cu același mod unic, cu același cost, devin disponibile pe scară largă în următorii câțiva ani, acestea pot reprezenta o amenințare la adresa existenței fibrei multimodale.
Viitorul fibrei multi-mode ar trebui să utilizeze pe deplin caracteristicile sale multi-mode pentru a extinde gama de aplicații. În cazul în care acest lucru poate fi depășită în viitor, poate că istoria va spirala de la multi-mode la single-mode și înapoi la aplicarea universală a multi-mode.
