Conform diferitelor moduri de distribuție a indicelui de refracție, fibrele multimodale pot fi împărțite în fibre multimode de tip pas și fibre multimode de tip gradual. Datorită principiilor lor de lucru diferite, există diferențe în aplicațiile lor.
Principiul de funcționare și aplicarea fibrelor multimode de tip pas
Există o distribuție uniformă a indicelui de refracție în fibra de tip pas. Deoarece indicele de refracție din placare este scăzut, adică indicele de refracție al miezului este mai mare decât cel al placării, astfel încât indicele de refracție la limita dintre miez și placare scade brusc, formând astfel un pas. Pentru fibrele multimode de tip pas, lumina se propagă de-a lungul axei fibrelor în conformitate cu principiul reflexiei totale. Dintre acestea, căile de transmitere a luminii în fibra optică cu unghiuri incidente diferite sunt diferite. Deși lumina incidentă transmite la aceeași viteză la capătul de intrare, este nevoie de timp diferit pentru a ajunge la capătul de ieșire, rezultând dispersia timpului, ceea ce duce la lărgirea gravă a impulsului, care este așa-numita dispersie inter-mod .
Deoarece comunicațiile digitale utilizează impulsuri de lumină pentru a semnaliza de-a lungul fibrelor optice, dispersia modală face ca impulsurile să fie larg lărgite și răspândite în timp ce călătoresc cu fibra. Cu cât fibra parcurge mai multe moduri, cu atât mai multe impulsuri trebuie să parcurgă. Acest lucru limitează, de asemenea, lățimea de bandă a fibrelor multimode în mod pas. Mai mult, dispersia inter-mode nu este potrivită pentru comunicația cu fibră optică. Pentru sistemul digital de fibre optice, atunci când dispersia este gravă, aceasta va duce la suprapunerea impulsurilor, ceea ce va duce la ISI și va crește BER. Prin urmare, dispersia fibrelor optice nu numai că afectează capacitatea de transmisie a fibrelor optice, ci limitează și distanța de releu a sistemului de comunicație cu fibră optică. Datorită acestor limitări, multi-modul cu fibră de pas este adesea utilizat la un cost relativ scăzut în sistemele de comunicații pe distanțe scurte (în câțiva kilometri) și la viteze mici (sub 8Mb / s).
Principiul de funcționare și aplicarea fibrelor conice multimode
Indicele de refracție al fibrelor conice variază continuu în conformitate cu o anumită lege și nu este uniform. Indicele de refracție al fibrei conice este cel mai mare pe axa fibrei și cel mai mic lângă limita de acoperire. Cu alte cuvinte, indicele de refracție al fibrei conice scade odată cu creșterea razei miezului. Într-o fibră gradientă, o modificare a indicelui de refracție provoacă refracție, dar nu reflexie totală, iar atunci când lumina este transmisă la limita de acoperire (cu indicele minim de refracție), fibra va fi refractată înapoi pe axa fibrei.
Pentru fibra multimodă conică, lumina se deplasează înainte sub formă de oscilație sinusoidală. La fel ca fibra multimodă de tip pas, lumina diferită se propagă de-a lungul diferitelor căi în fibra multimodă gradată. Dintre acestea, rata de propagare a luminii este diferită, deoarece viteza luminii se va schimba odată cu indicele de refracție al miezului fibrei. Cu cât lumina este mai departe de axa fibrelor, cu atât viteza va fi mai mare. Cu alte cuvinte, cu cât indicele de refracție este mai mic, cu atât rata de propagare este mai mare. În același timp, fibra multimodă conică are efect de auto-focalizare, iar razele corespunzătoare la diferite unghiuri incidente se vor concentra în același punct, iar întârzierea acestor raze este aproximativ egală. Din această cauză, dispersia între moduri poate fi redusă foarte mult, astfel încât lățimea de bandă a fibrelor multimode conice este mai mare decât cea a fibrei multimode în trepte. Ca urmare, majoritatea fibrelor multimodale de astăzi sunt conice. În comparație cu fibrele multimode în trepte, fibrele multimode conice sunt de obicei utilizate în sistemele de comunicații cu distanță medie (10 ~ 20 tabs) și o rată de transmisie relativ mare (34 ~ 140Mb / s), rezultând costuri mai mari.
