1. Istoriafibră multimodală
Fibra multimodală este prima fibră practică, raza sa mai mare a miezului și deschiderea numerică mai mare în anii 1970, cu sursa de lumină LED, au format prima generație de sistem de comunicație cu fibră optică, aplicată în comunicațiile pe distanțe lungi și pe distanțe scurte. Odată cu apariția fibrei cu un singur mod, fibra multimodă este ulterior limitată la aplicații cu rază scurtă, datorită costului scăzut al sistemului său general.
Fibra multimodă originală folosea un diametru al miezului de 50um și o diferență relativă a indicelui de refracție de 1%. Datorită diametrului foarte mare al spotului LED, fibra multi-mod proiectată nu a putut capta în mod eficient energia luminii LED, așa că a fost dezvoltată fibra multi-mod de 62,5um. Fibra multimod de 62,5um are o diferență relativă de indice de refracție de 2%, iar deschiderea sa numerică crește și ea. Mai multă lumină de la LED este cuplată la fibra multimodală. La mijlocul anilor 1990, a fost dezvoltat laserul VCSEL cu costuri reduse. Datorită caracteristicilor punctului de lumină mic și deschiderii numerice a VCSEL în sine, fibra multimodală cu un diametru al miezului de 50um cu o diferență relativă de indice de refracție de 1% a fost retrasă din nou la aplicație și a fost utilizată pe scară largă în scurt timp. comunicații la distanță prin fibră optică până acum.
2. Design tipic al fibrei multi-mode
Pentru a obține dispersia modului ideal, distribuția indicelui de refracție a fibrei multimode convenționale adoptă forma de parabolă sau aproape de parabolă. Pentru fibra multimodală rezistentă la îndoire, se adoptă în general designul canelurii externe.
3. Factori care influențează lățimea de bandă afibră multimodală
Principalii factori care afectează lățimea de bandă a fibrei multimode 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 dintre moduri poate fi foarte mare dacă nu este controlată cu precizie. Dacă se utilizează VCSEL, dispersia modului este în general reflectată de EMB a lățimii de bandă a modului efectiv; dacă se utilizează LED-ul, acesta este reprezentat de OFL BW a lățimii de bandă injectată completă.
Lățimea de bandă a modului efectiv și dispersia materialului fibrei pot fi obținute din specificațiile pentru fibre ale producătorului de fibre. Gradul de influență asupra lățimii de bandă, lățimea de bandă a modului și dispersia materialului nu au dimensiune absolută, depinde de sursa de lumină. În general, sursa de lumină LED și dispersia materialului sunt principalii factori limitatori ai lățimii de bandă a legăturii. Pentru VCSEL, lățimea de bandă în modul curent este principalul factor limitator al lățimii de bandă a legăturii.
Factorii de la sursa de lumină VCSEL pot fi raportați la fluxul său inel EF (flux înconjurat). Definiția fluxului înconjurat al VCSEL este următoarea. Este integrala puterii luminii normalizate de-a lungul razei miezului, care reprezintă distribuția puterii luminii între fiecare mod din nucleu.
Distribuția EF-ului său ar trebui să fie în cele două casete roșii din figura de mai jos. Dacă EF traversează caseta roșie din dreapta, lățimea de bandă a legăturii va scădea semnificativ.
4. Fibră multimodalăevaluarea lățimii de bandă a legăturii
Este foarte important să se evalueze lățimea de bandă a legăturii fibrei multi-mode atunci când se utilizează fibră multi-mode pentru distribuția în rețea, deoarece utilizatorul nu poate testa toate laserele VCSEL și toate fibrele unul câte unul. În conformitate cu parametrii de specificație ai fibrei multimodale și laserului VCSEL, evaluarea lățimii de bandă a legăturii de fibră este utilă pentru a realiza lățimea de bandă proiectată.
5. Dilema cu fibre multimodale
Odată cu creșterea cererii de rată de lățime de bandă ridicată, fibra multimodă ar putea să nu poată face față cererii tot mai mari de rată de lățime de bandă în următorii câțiva ani din cauza propriilor caracteristici. Mai mult, procesul de fabricație al fibrei multi-mode în sine este complex și prețul său este ridicat, care se bazează în principal pe laserul VCSEL cu preț scăzut. Dacă laserele VCSEL cu un singur mod de același cost devin disponibile pe scară largă în următorii câțiva ani, aceasta poate reprezenta o amenințare pentru existența fibrei multimode.
Viitorul fibrei multi-mode ar trebui să utilizeze pe deplin caracteristicile sale multi-mode pentru a extinde gama de aplicații. Dacă acest lucru poate fi depășit în viitor, poate că istoria va avea o spiralămultimod la un singur modși înapoi la aplicarea universală a multimodului.
