Hva er multi-modus optisk fiber?

multimodus optisk fiber

Multimode fiber (multimode fiber eller MM fiber eller optisk fiber) er en type optisk fiber som hovedsakelig brukes til kortdistansekommunikasjon, for eksempel innenfor bygninger eller på campus. Typiske multimoduslenker har datahastigheter på 10 Mbit/s til 10 Gbit/s over lenkelengder på opptil 600 meter, noe som er mer enn tilstrekkelig for de fleste lokale applikasjoner.

Bruksområder

Utstyret som brukes for multi-modus fiberoptisk kommunikasjon er billigere enn utstyret som brukes for single-mode fiberoptisk kommunikasjon. Typiske grenser for overføringshastighet og avstand er 100 Mbit/s opptil 2 km (100BASE-FX), 1 Gbit/s opptil 220-550 m (1000BASE-SX) og 10 Gbit/s opptil 300 m (10GBASE) -SR )), for eksempel SR 10G SFP+ optisk modul, 10G XFP optisk modul, 10G X2 optisk modul og andre 10G moduler.

Multimode-fiber brukes ofte til å bygge ryggradsapplikasjoner på grunn av sin høye kapasitet og pålitelighet. Flere og flere brukere utnytter fiberoptikk nærmere brukeren ved å koble den til skrivebordet eller området. Standardkompatible arkitekturer som sentralisert kabling og fiber-til-telco-skap lar brukere dra nytte av fiberens avstandsmuligheter ved å sentralisere elektronikk i telekomrommet, i stedet for å ha aktiv elektronikk i hver etasje.

Sammenligning med single-mode fiber

Hovedforskjellen mellom multimodusfiber og enkeltmodusfiber er at kjernediameteren til førstnevnte er mye større, typisk 50-100 mikron; mye større enn bølgelengden til lyset som bæres i den. Multimodusfiber har en høyere "lyssamlingsevne" enn enkeltmodusfiber. I praksis forenkler den større kjernestørrelsen tilkoblingen og tillater også bruk av billigere elektronikk som lysemitterende dioder (LED) og overflateavgivende lasere med vertikal hulrom (VCSEL) som opererer ved 850 nm og 1300 nm bølgelengder (i telekommunikasjon). Enkeltmodusfiberen som brukes opererer ved 1310 eller 1550 nm og krever en dyrere laserkilde (single-mode fiber er egnet for nesten alle synlig lys bølgelengder, men multimode-fiber har lavere båndbredde-avstand produktbegrensninger enn single-mode fiber fordi multimode fiber har en større kjernestørrelse enn single-mode fiber. den støtter flere moduser for forplantning; derfor er den begrenset av modal spredning, mens enkeltmodusfiber ikke produserer en rekkevidde av bølgelengder, som hver beveger seg med en annen hastighet. I motsetning til dette produserer lasere som brukes til å drive enkeltmodusfiber, koherent lys ved en enkelt bølgelengde. På grunn av sin større kjernestørrelse har multimodusfibre en høyere numerisk blenderåpning, noe som betyr at de kan samle mer lys enn enkeltmodusfibre. På grunn av den modale spredningen i fiberen har multimodusfiber en høyere pulsekspansjonshastighet enn enkeltmodusfiber, noe som begrenser informasjonsoverføringskapasiteten til multimodusfiber. Enkeltmodusfiber er mest brukt til vitenskapelig forskning med høy presisjon fordi det å tillate bare én modus for forplantning av lys gjør det lettere for lyset å fokusere riktig. Jakkefarge brukes noen ganger for å skille multimode fiberoptiske patchkabler/kabler fra singlemode, men det kan ikke alltid stoles på for å skille kabeltyper. For sivile applikasjoner anbefaler standard TIA-598C gul kappe for enkeltmodusfiber og oransje kappe for 50/125 µm (OM2) og 62,5/125 µm (OM1) multimodusfiber. Aqua anbefales for bruk med 50/125 µm "laseroptimalisert" OM3-fiber.

type

Multimodusfiber beskrives ved kjerne- og kledningsdiametre. Derfor har en 62,5/125 µm multimodusfiber en kjernestørrelse på 62,5 mikrometer (µm) og en kledningsdiameter på 125 µm. Overgangen mellom kjerne og kledning kan være skarp, som kalles en trinnindeksprofil, eller det kan være en gradvis overgang, som kalles en gradert indeksprofil. De to typene har ulike spredningsegenskaper og derfor ulike effektive forplantningsavstander. Videre beskrives multimodusfiber ved hjelp av klassifiseringssystemet (OM1, OM2 og OM3) etablert av ISO 11801-standarden, som er basert på modal båndbredde multimodefiber. OM4 (definert i TIA-492-AAAD) ble ferdigstilt i august 2009 og publisert av TIA sent i 2009. OM4-kabler vil støtte 125 millioner koblinger med 40 og 100 Gbit/s.

I mange år har 62,5/125 µm (OM1) og konvensjonell 50/125 µm multimodusfiber (OM2) vært mye brukt i lokaler. Disse fibrene kan enkelt støtte applikasjoner som spenner fra Ethernet (10 Mbit/s) til Gigabit Ethernet (1 Gbit/s) og er ideelle for bruk med LED-emittere på grunn av deres relativt store kjernestørrelse. Nyere distribusjoner bruker vanligvis laseroptimalisert 50/125 µm multimodusfiber (OM3). Fiberoptikk som oppfyller denne betegnelsen gir tilstrekkelig båndbredde til å støtte 10 Gigabit Ethernet opptil 300 meter. Siden utgivelsen av standarden har fiberoptikkprodusenter forbedret produksjonsprosessene sine betraktelig og kan lage kabler som støtter 10 GbE opp til 550 meter. Laser Optimized Multimode Fiber (LOMMF) er designet for bruk med 850 nm VCSELs og er mye brukt i MM SFP transceivere inkludert SPT-P851G-S5D, SPT-P854G-S3xD og andre.

Migreringen til LOMMF/OM3 har allerede skjedd ettersom brukere oppgraderer til nettverk med høyere hastighet. Lysdioder har en maksimal modulasjonshastighet på 622 Mbit/s fordi de ikke kan slå seg på/av raskt nok til å støtte applikasjoner med høyere båndbredde. VCSEL-er er i stand til å modulere i overkant av 10 Gbit/s og brukes i mange høyhastighetsnettverk.

Variasjoner i VCSEL-kraftdistribusjon så vel som fiberuniformitet kan forårsake modal spredning, som kan måles ved differensiell modal forsinkelse (DMD). Modal spredning er en effekt forårsaket av de forskjellige hastighetene til individuelle moduser i en lyspuls. Nettoeffekten er å få lyspulsene til å skille seg eller reise en avstand som gjør det vanskelig for mottakeren å identifisere de individuelle 1-ene og 0-ene (dette kalles intersymbolinterferens). Jo større lengde, jo større modal spredning. For å bekjempe modal spredning er LOMMF produsert på en måte som eliminerer endringer i fiberen som kan påvirke hastigheten som lyspulsene beveger seg med. Brytningsindeksprofilen er forbedret for å muliggjøre VCSEL-overføring og forhindre pulsspredning. Som et resultat kan fiber opprettholde signalintegriteten over lengre avstander, og maksimere båndbredden.

Multimodus fiberoptiske kontakttyper

Typene multi-modus optiske fiberkontakter som sirkulerer på markedet inkluderer ST, SC, FC, LC, MU, E2000, MTRJ, SMA, DIN og MTP&MPO. De mest brukte typene optiske fiberkontakter er ST, SC, FC og LC. Hver har sine egne styrker, svakheter og evner. Så hva er forskjellene og hva betyr de for implementering? Denne tabellen over vanlige multimodus fiberoptiske kontakter skisserer fordeler og ulemper.