1. Historikk om multimodusfiber
Multimodusfiber er den første praktiske fiberen, dens større kjerneradius og høyere numeriske blenderåpning på 1970-tallet med LED-lyskilde dannet den første generasjonen av optisk fiberkommunikasjonssystem, brukt i langdistanse- og kortdistansekommunikasjon. Med fremkomsten av enkeltmodusfiber, blir multimodusfiber deretter begrenset til applikasjoner med kort rekkevidde på grunn av lave kostnader for det samlede systemet.
Den opprinnelige multimode fiberen brukte en kjernediameter på 50um og en relativ brytningsindeksforskjell på 1%. På grunn av den meget store spotdiameteren på LED, kunne den designede multimodusfiberen ikke effektivt fange LED-lysenergien, så 62,5um multimodusfiber ble utviklet. 62.5um multimodusfiber har en 2% relativ brytningsindeksforskjell, og den numeriske blenderåpningen øker også. Mer lys fra LED er koblet til multimodusfiberen. På midten av 1990-tallet ble billig VCSEL-laser utviklet. På grunn av egenskapene til liten lyspunkt og numerisk blenderåpning på selve VCSEL, ble multimodusfiber med en kjernediameter på 50um med 1% relativ brytningsindeksforskjell trukket tilbake til applikasjonen igjen, og har blitt mye brukt i korte trekk avstand optisk fiberkommunikasjon til nå.
2. Typisk design av multimodusfiber
For å oppnå den ideelle modusdispersjonen, tar brytningsindeksfordelingen av konvensjonell multimodefiber form av parabel eller nesten parabel. For bøying av motstandsdyktig multimode fiber, blir den eksterne spordesignen generelt vedtatt.
3. Faktorer som påvirker båndbredden til multimode fiber
Hovedfaktorene som påvirker båndbredden til multimode fiber er fiber og lyskilde. Faktorene for optisk fiber inkluderer hovedsakelig materialdispersjon og modusdispersjon.
På grunn av egenskapene til selve multimode-fiberen, er det opptil 19 modusgrupper som kan overføres i multimode-fiberen, og spredningen mellom modiene kan være veldig stor hvis ikke nøyaktig kontrollert. Hvis VCSEL brukes, reflekteres modusdispersjon generelt av EMB med effektiv modus båndbredde; hvis LED brukes, representeres den av OFL BW med full injisert båndbredde.
Den effektive modusbåndbredden og materialdispersjonen av fiberen kan oppnås fra fiberspesifikasjonen til fiberprodusenten. Graden av innflytelse på båndbredden, modusbåndbredden og materialdispersjonen har ikke absolutt størrelse, avhenger av lyskilden. Generelt sett er LED-lyskilde og materialdispersjon de viktigste begrensende faktorene for koblingsbåndbredde. For VCSEL er gjeldende modus båndbredde den viktigste begrensende faktoren for link båndbredde.
Faktorer fra lyskilden VCSEL kan refereres til dens ringflux EF (Encircled flux). Definisjonen av VCSEL' s Encircled flux er som følger. Det er integralet av normalisert lyseffekt langs kjerneradiusen, som representerer fordelingen av lyskraft mellom hver modus i kjernen.
Fordelingen av EF bør være innenfor de to røde boksene i figuren nedenfor. Hvis EF krysser den røde boksen til høyre, vil koblingsbåndbredden reduseres betydelig.
4. Multi-mode fiberlink båndbredde evaluering
Det er veldig viktig å evaluere koblingsbåndbredden til multimodusfiber når man bruker multimodusfiber for nettverksdistribusjon, fordi brukeren ikke kan teste alle VCSEL-lasere og alle fibre en etter en. I henhold til spesifikasjonsparametrene for multimode fiber og VCSEL laser, er fiberlink båndbredde evaluering nyttig for å realisere den designet link båndbredde.
5. Multimode fiberdilemma
Med den økende etterspørselen med høy båndbredde, kan multimodusfiber ikke være i stand til å møte den økende etterspørselen etter båndbredde i løpet av de neste årene på grunn av sine egne egenskaper. Dessuten er produksjonsprosessen av selve multimodusfibre kompleks og prisen er høy, noe som hovedsakelig er avhengig av VCSEL-laseren til en lav pris. Hvis VCSEL-lasere med en modus til samme pris blir allment tilgjengelige de neste årene, kan det utgjøre en trussel mot eksistensen av multimodusfiber.
Fremtiden for multimodusfiber bør utnytte multimodusegenskapene til å utvide bruksområdet. Hvis dette kan overvinnes i fremtiden, vil historien kanskje gå fra multimodus til enkeltmodus og tilbake til den universelle anvendelsen av multimodus.
