1. Storia della fibra multi-modalità
La fibra multi-modalità è la prima fibra pratica, il suo raggio di nucleo più grande e l'apertura numerica più alta negli anni '70 con sorgente luminosa a LED formata la prima generazione di sistema di comunicazione in fibra ottica, applicato nella comunicazione a lunga distanza e a breve distanza. Con l'avvento della fibra mono-modalità, fibra multi-modalità è successivamente limitata alle applicazioni a corto raggio a causa del basso costo del suo sistema complessivo.
La fibra multimomodo originale ha utilizzato un diametro di nucleo di 50um e una differenza di indice di rifrazione relativa dell'1%. A causa del grande diametro spot del LED, la fibra multi-modalità progettata non è stata in grado di catturare efficacemente l'energia luminosa a LED, quindi è stata sviluppata la fibra multi-modalità 62.5um. La fibra multi-modalità 62,5um ha una differenza di indice refrattivo relativa del 2%, e anche la sua apertura numerica aumenta. Più luce da LED è accoppiato alla fibra multi-modalità. A metà degli anni '90, è stato sviluppato il laser VCSEL a basso costo. A causa delle caratteristiche del piccolo punto di luce e dell'apertura numerica del VCSEL stesso, la fibra multi-modalità con un diametro di nucleo di 50um con differenza di indice refrattivo relativa dell'1% è stata nuovamente tossa all'applicazione, ed è stata ampiamente utilizzata nella comunicazione in fibra ottica a breve distanza fino ad ora.
2. Design tipico della fibra multi-modalità
Al fine di ottenere la dispersione della modalità ideale, la distribuzione dell'indice refrattivo della fibra multimossa convenzionale adotta la forma della parabola o della quasi parabola. Per la fibra multimodertica resistente alla piegatura, viene generalmente adottato il design della scanalatura esterna.
3. Fattori che influenzano la larghezza di banda della fibra multimodo
I principali fattori che influenzano la larghezza di banda della fibra multimoderno sono la fibra e la sorgente luminosa. I fattori della fibra ottica includono principalmente la dispersione dei materiali e la dispersione delle modalità.
A causa delle caratteristiche della fibra multimoderna stessa, ci sono fino a 19 gruppi di modalità che possono essere trasmessi nella fibra multimode, e la dispersione tra le modalità può essere molto grande se non controllata con precisione. Se si usa VCSEL, la dispersione della modalità viene generalmente riflessa da EMB di larghezza di banda in modalità effettiva; se viene utilizzato il LED, è rappresentato da OFL BW di larghezza di banda iniettata completa.
La larghezza di banda in modalità efficace e la dispersione del materiale della fibra possono essere ottenute dalla specifica della fibra del produttore della fibra. Il grado di influenza sulla larghezza di banda, la larghezza di banda della modalità e la dispersione del materiale non hanno dimensioni assolute, dipende dalla fonte di luce. In generale, la sorgente luminosa LED e la dispersione del materiale sono i principali fattori limitanti della larghezza di banda del collegamento. Per VCSEL, la larghezza di banda in modalità corrente è il principale fattore limitante della larghezza di banda del collegamento.
I fattori della sorgente di luce VCSEL possono essere referenziati al suo flusso ad anello EF (flusso circolare). La definizione del flusso circondato di VCSEL è la seguente. È l'integrale della potenza della luce normalizzata lungo il raggio del nucleo, che rappresenta la distribuzione della potenza della luce tra ogni modalità nel nucleo.
La distribuzione del suo EF dovrebbe essere all'interno delle due caselle rosse nella figura seguente. Se il framework di Entity Framework attraversa la casella rossa a destra, la larghezza di banda del collegamento diminuirà in modo significativo.
4. Valutazione della larghezza di banda del collegamento in fibra multi-modalità
È molto importante valutare la larghezza di banda del collegamento della fibra multi-modalità quando si utilizza la fibra multi-modalità per la distribuzione della rete, perché l'utente non può testare tutti i laser VCSEL e tutte le fibre una per una. Secondo i parametri specifici della fibra multimotore e del laser VCSEL, la valutazione della larghezza di banda del collegamento in fibra è utile per realizzare la larghezza di banda del collegamento progettata.
5. Dilemma della fibra multimomodo
Con la crescente domanda di alta velocità di larghezza di banda, fibra multi-modalità potrebbe essere in grado di soddisfare la crescente domanda di velocità di banda nei prossimi anni a causa delle proprie caratteristiche. Inoltre, il processo di produzione della fibra multi-modalità stessa è complesso e il suo prezzo è alto, che si basa principalmente sul laser VCSEL con prezzo basso. Se i laser VCSEL mono-modalità dello stesso costo diventano ampiamente disponibili nei prossimi anni, potrebbe rappresentare una minaccia per l'esistenza di fibra multi-modalità.
Il futuro della fibra multi-modalità dovrebbe sfruttare appieno le sue caratteristiche multi-modalità per espandere la gamma di applicazioni. Se questo può essere superato in futuro, forse la storia sarà spirale da multi-modalità a modalità singola e di nuovo all'applicazione universale di multi-modalità.
