Al momento, la larghezza di banda della modalità della fibra multimodale da 850 nm è la più altaFibra OM4, che può supportare una trasmissione di 100 metri di un sistema da 100 g. Se la larghezza di banda della modalità viene ulteriormente aumentata, la distribuzione dell'indice di rifrazione deve essere controllata con maggiore attenzione, il che pone requisiti più elevati sul processo di produzione e ha un grande impatto sulla resa del prodotto. D'altra parte, la larghezza di banda totale del sistema è limitata dalla larghezza di banda in modalità fibra e dalla dispersione della fibra. A causa dell'influenza della larghezza della linea dell'attuale VCSEL, la dispersione della fibra multimodale diventa il fattore limitante più importante che influenza la velocità e la distanza del collegamento. Se si desidera aumentare la velocità di trasmissione o la distanza di trasmissione del sistema, di solito è possibile utilizzare due metodi: utilizzando la fibra monomodale e il laser monomodale. Oppure viene ancora utilizzata la fibra multimodale, ma viene utilizzato un laser a larghezza di linea più stretta per limitare la modalità di incidenza della fibra multimodale. Gli svantaggi di questi due metodi sono che sono richiesti laser più costosi e il processo di accoppiamento delle fibre richiede una maggiore precisione di allineamento, il che si tradurrà in costi e costi di connessione più elevati del modulo ottico. Pertanto, la tecnologia della fibra ottica multimodale deve essere migliorata per realizzare una maggiore capacità e una trasmissione a più lunga distanza. La ricerca sulla nuova fibra multimodale si concentra principalmente nelle seguenti direzioni.
1. Fibra multimodale a onde lunghe
La fibra multimodale ad alta larghezza di banda ottimizzata a onde lunghe (980 nm/1060 nm o 1310 nm) combinata con una sorgente luminosa (come VCSEL a onde lunghe) è uno schema fattibile per realizzare trasmissioni a lunga distanza e ad alta velocità. Il sistema in fibra multimodale a onde lunghe conserva i vantaggi di una bassa perdita di accoppiamento e di un facile allineamento della fibra multimodale convenzionale da 850 nm, e i valori di dispersione e attenuazione della fibra sono inferiori. Lavorare nella regione delle onde lunghe a bassa perdita, bassa dispersione del sistema in fibra ottica multimodale può raggiungere una velocità più elevata e una distanza di trasmissione più lunga, negli ultimi anni una serie di risultati sperimentali dimostra anche la conclusione: la combinazione di 1310nm e 1310nm di silicio in fibra multimodale modulo ottico, realizza la distanza di trasmissione di oltre 820 nm, la fibra ottica multimodale da 1060 nm con la combinazione laser VCSEL da 1060 nm ha realizzato la trasmissione di oltre 500 m (l'esperimento sopra è una velocità di 100 G).
2. Fibra multimodale a banda larga
Basato sullo standard di40G/100Gformulato da ieee802.3ba, la velocità di trasmissione di 40G di fibra multimodale è 4*10Gbp=40Gbps per ogni coppia di fibre, 4*10Gbp=40Gbps per ogni coppia di fibre, 4*25Gbps =100G per ogni coppia di fibre, 4*25Gbps=100G per ogni coppia di fibre. La velocità di trasmissione dei moduli 400G richiede 16 coppie di fibre a 32 core, che occupano molte risorse in fibra. L'industria sta esplorando modi per utilizzare il multiplexing a più lunghezze d'onda per ridurre la quantità di fibra utilizzata.
Esistono due tipi di prodotti multiplexing a più lunghezze d'onda sul mercato. Uno è la tecnologia BIDI (bidirezionale), come mostrato nella figura seguente (prendendo come esempio 40G). Il modulo ottico ha due canali bidirezionali da 20 Gbps e ciascuna fibra è in grado di inviare e ricevere (la fibra multimodale supporta lunghezze d'onda di 850 nm e 900 nm). Infine, la trasmissione 40G è realizzata su due fibre e non è richiesta alcuna installazione aggiuntiva del connettore MPT. Va notato che poiché ciascuna fibra nel ricetrasmettitore BIDI trasmette e riceve segnali, la ramificazione delle porte non è supportata. Un'altra tecnica è il multiplexing a divisione di lunghezza d'onda corta (SWDM). Simile a BIDI, SWDM necessita solo di una connessione duplex LC a due core, ma SWDM deve funzionare a quattro diverse lunghezze d'onda tra 850 nm e 940 nm, con una fibra per la trasmissione del segnale e l'altra per la ricezione del segnale.
La larghezza di banda della fibra OM3/OM4 convenzionale è generalmente ottimizzata solo per 850 nm. Per supportare la modalità di lavoro del modulo ottico SWDM, è necessario quantificare le prestazioni della fibra a 940 nm. Pertanto, l'associazione dell'industria delle telecomunicazioni (TIA) ha creato un gruppo di lavoro nel 2014 per sviluppare linee guida per la fibra ottica multimodale a banda larga (WB MMF) per supportare la trasmissione SWDM. Lo standard WB MMF tia-492aaae è stato rilasciato a giugno 2016. La fibra multimodale a banda larga è in realtà un tipo di fibra OM4 con prestazioni estese, poiché la fibra multimodale a banda larga deve ancora soddisfare i requisiti della fibra OM4 EMB Maggiore o uguale a 4700 MHz alla lunghezza d'onda di 850 nm. È richiesta la larghezza di banda di km e l'EMB a una lunghezza d'onda di 953 nm è necessaria per soddisfare il requisito di maggiore o uguale a 2470 MHz * Km nell'ottobre 2016, l'organizzazione internazionale degli standard denominata fibra OM5 in fibra multimodale a banda larga.
BODI e SWDM che utilizzano la fibra OM4 possono trasmettere rispettivamente 150m e 350m a 40G, e il modulo 100G OM5 può supportare la trasmissione del modulo ottico BIDI e SWDM 150m, al contrario, la distanza di trasmissione di OM3 e OM4 è 70m e 100m, ma questa distanza è sufficiente per la maggior parte degli scenari multimodali. OM4 può supportare varie soluzioni di moduli ottici da 40G a 400G (come 100G SR4, 100GBiDi, 400gsr4.2, 400GSR8, ecc.). In pratica, dovrebbe essere combinato con lo scenario applicativo per selezionare la fibra multimodale adatta, ad esempio, la necessità di utilizzare il ramo porta del modulo ottico SR4 / eSR4, OM5 OM4 e prestazioni coerenti, quindi OM4 è una soluzione più economica e in più superiore a 100 g o distanza di trasmissione della velocità superiore a 100 m del collegamento, la combinazione OM5 / SWDM può riflettere il vantaggio del trasporto a lunga distanza.
