In base alle diverse modalità di distribuzione dell'indice di rifrazione, le fibre multimodali possono essere suddivise in fibre multimodali di tipo graduale e fibre multimodali di tipo graduale. A causa dei loro diversi principi di funzionamento, ci sono differenze nelle loro applicazioni.
Principio di funzionamento e applicazione della fibra multimodale a gradini
Esiste una distribuzione uniforme dell'indice di rifrazione nella fibra del tipo a gradini. Poiché l'indice di rifrazione nel rivestimento è basso, vale a dire, l'indice di rifrazione del nucleo è superiore a quello del rivestimento, quindi l'indice di rifrazione al confine tra il nucleo e il rivestimento diminuisce bruscamente, formando così un gradino. Per la fibra multimodale a gradini, la luce si propaga lungo l'asse della fibra secondo il principio della riflessione totale. Tra questi, i percorsi di trasmissione della luce nella fibra ottica con diversi angoli di incidenza sono diversi. Sebbene la luce incidente trasmetta alla stessa velocità all'estremità di ingresso, impiega un tempo diverso per raggiungere la fine di uscita, con conseguente dispersione del tempo, che porta al grave allargamento dell'impulso, che è la cosiddetta dispersione intermodale .
Poiché le comunicazioni digitali utilizzano impulsi luminosi per segnalare lungo le fibre ottiche, la dispersione modale fa sì che gli impulsi vengano notevolmente ampliati e diffusi mentre viaggiano con la fibra. Più modalità viaggia la fibra, più impulsi deve camminare. Ciò limita notevolmente anche la larghezza di banda della fibra multimodale a modalità graduale. Inoltre, la dispersione tra modalità non è adatta per la comunicazione in fibra ottica. Per il sistema digitale in fibra ottica, quando la dispersione è grave, porterà alla sovrapposizione degli impulsi, che porterà a ISI e ad aumentare il BER. Pertanto, la dispersione della fibra ottica non solo influisce sulla capacità di trasmissione della fibra ottica, ma limita anche la distanza del relè del sistema di comunicazione in fibra ottica. A causa di queste limitazioni, i multimodali in fibra a gradini vengono spesso utilizzati a costi relativamente bassi nei sistemi di comunicazione su brevi distanze (entro pochi chilometri) ea basse velocità (inferiori a 8 Mb / s).
Principio di funzionamento e applicazione della fibra multimodale conica
L'indice di rifrazione della fibra rastremata varia continuamente secondo una certa legge e non è uniforme. L'indice di rifrazione della fibra rastremata è il più grande in corrispondenza dell'asse della fibra e il più piccolo vicino al confine del rivestimento. In altre parole, l'indice di rifrazione della fibra rastremata diminuisce con l'aumentare del raggio del nucleo. In una fibra a gradiente, un cambiamento nell'indice di rifrazione provoca la rifrazione, ma non la riflessione totale, e quando la luce viene trasmessa al confine del rivestimento (con l'indice di rifrazione minimo), la fibra verrà rifratta all'asse della fibra.
Per la fibra multimodale rastremata, la luce viaggia in avanti sotto forma di oscillazione sinusoidale. Proprio come la fibra multimodale del tipo a gradini, la luce diversa si propaga lungo percorsi diversi nella fibra multimodale graduata. Tra questi, la velocità di propagazione della luce è diversa, perché la velocità della luce cambierà con l'indice di rifrazione del nucleo della fibra. Più la luce è lontana dall'asse della fibra, maggiore sarà la velocità. In altre parole, minore è l'indice di rifrazione, maggiore è la velocità di propagazione. Allo stesso tempo, la fibra multimodale rastremata ha un effetto di messa a fuoco automatica ei raggi corrispondenti a diversi angoli incidenti si concentreranno nello stesso punto e il ritardo di questi raggi è approssimativamente uguale. A causa di ciò, la dispersione tra le modalità può essere notevolmente ridotta, in modo che la larghezza di banda della fibra multimodale rastremata sia superiore a quella della fibra multimodale a gradini. Di conseguenza, la maggior parte delle fibre multimodali oggi sono rastremate. Rispetto alle fibre multimodali a gradini, le fibre multimodali rastremate vengono solitamente utilizzate nei sistemi di comunicazione con distanza media (10 ~ 20 schede) e velocità di trasmissione relativamente elevata (34 ~ 140 Mb / s), con conseguente aumento dei costi.
