Hvad er multi-mode optisk fiber?

multimode optisk fiber

Multimode fiber (multimode fiber eller MM fiber eller optisk fiber) er en type optisk fiber, der primært bruges til kortdistancekommunikation, såsom inden for bygninger eller på campus. Typiske multimode-links har datahastigheder på 10 Mbit/s til 10 Gbit/s over linklængder på op til 600 meter, hvilket er mere end tilstrækkeligt til de fleste lokale applikationer.

Anvendelsesområder

Det udstyr, der bruges til multi-mode fiberoptisk kommunikation, er billigere end det udstyr, der bruges til single-mode fiberoptisk kommunikation. Typiske grænser for transmissionshastighed og afstand er 100 Mbit/s op til 2 km (100BASE-FX), 1 Gbit/s op til 220-550 m (1000BASE-SX) og 10 Gbit/s op til 300 m (10GBASE) -SR )), såsom SR 10G SFP+ optisk modul, 10G XFP optisk modul, 10G X2 optisk modul og andre 10G moduler.

Multimode fiber er almindeligt anvendt til at bygge backbone-applikationer på grund af dens høje kapacitet og pålidelighed. Flere og flere brugere udnytter fiberoptik tættere på brugeren ved at forbinde den til deres skrivebord eller område. Standard-kompatible arkitekturer såsom centraliseret kabling og fiber-til-telco-skabe giver brugerne mulighed for at drage fordel af fiberens afstandsmuligheder ved at centralisere elektronik i telekommunikationsrummet i stedet for at have aktiv elektronik på hver etage.

Sammenligning med single-mode fiber

Den største forskel mellem multimode fiber og single-mode fiber er, at kernediameteren af ​​førstnævnte er meget større, typisk 50-100 mikron; meget større end bølgelængden af ​​det lys, der bæres i den. Multimode fiber har en højere "lyssamlingsevne" end single-mode fiber. I praksis forenkler den større kernestørrelse tilslutningsmuligheder og tillader også brugen af ​​billigere elektronik såsom lysemitterende dioder (LED'er) og vertikale hulrums overfladeemitterende lasere (VCSEL'er), der opererer ved 850 nm og 1300 nm bølgelængder (i telekommunikation) Den anvendte single-mode fiber fungerer ved 1310 eller 1550 nm og kræver en dyrere laserkilde (single-mode fiber er velegnet til næsten alle synlige lys bølgelængder, men multimode-fiber har lavere båndbredde-distance-produktbegrænsninger end single-mode fiber, fordi multimode fiber har en større kernestørrelse end single-mode fiber). den understøtter flere former for udbredelse; derfor er den begrænset af modal spredning, hvorimod single-mode fiber ikke producerer en rækkevidde af bølgelængder, som hver bevæger sig med en forskellig hastighed. I modsætning hertil producerer lasere, der bruges til at drive single-mode fiber, kohærent lys ved en enkelt bølgelængde. På grund af deres større kernestørrelse har multimode fibre en højere numerisk blænde, hvilket betyder, at de kan opsamle mere lys end single-mode fibre. På grund af den modale spredning i fiberen har multimode fiber en højere pulsekspansionshastighed end single-mode fiber, hvilket begrænser informationstransmissionskapaciteten for multimode fiber. Single-mode fiber er mest almindeligt brugt til højpræcision videnskabelig forskning, fordi kun én form for udbredelse af lys gør det lettere for lyset at fokusere korrekt. Jakkefarve bruges nogle gange til at skelne multimode fiberoptiske patchkabler/kabler fra singlemode, men det kan ikke altid stoles på til at skelne kabeltyper. Til civile applikationer anbefaler standard TIA-598C gul kappe til single-mode fiber og orange kappe til 50/125 µm (OM2) og 62,5/125 µm (OM1) multimode fiber. Aqua anbefales til brug med 50/125 µm "laseroptimeret" OM3 fiber.

type

Multimode fiber beskrives ved dens kerne- og beklædningsdiametre. Derfor har en 62,5/125 µm multimode fiber en kernestørrelse på 62,5 mikrometer (µm) og en beklædningsdiameter på 125 µm. Overgangen mellem kerne og beklædning kan være skarp, hvilket kaldes en trinindeksprofil, eller det kan være en gradvis overgang, som kaldes en gradueret indeksprofil. De to typer har forskellige spredningskarakteristika og derfor forskellige effektive udbredelsesafstande. Ydermere er multimode fiber beskrevet ved hjælp af klassifikationssystemet (OM1, OM2 og OM3) etableret af ISO 11801 standarden, som er baseret på modal båndbredde multimode fiber. OM4 (defineret i TIA-492-AAAD) blev færdiggjort i august 2009 og udgivet af TIA i slutningen af ​​2009. OM4-kabler vil understøtte 125m links ved 40 og 100 Gbit/s.

I mange år har 62,5/125 µm (OM1) og konventionel 50/125 µm multimode fiber (OM2) været udbredt i lokaler. Disse fibre kan nemt understøtte applikationer lige fra Ethernet (10 Mbit/s) til Gigabit Ethernet (1 Gbit/s) og er ideelle til brug med LED-emittere på grund af deres relativt store kernestørrelse. Nyere implementeringer bruger typisk laseroptimeret 50/125 µm multimode fiber (OM3). Fiberoptik, der opfylder denne betegnelse, giver tilstrækkelig båndbredde til at understøtte 10 Gigabit Ethernet op til 300 meter. Siden udgivelsen af ​​standarden har fiberoptiske producenter forbedret deres fremstillingsprocesser markant og kan skabe kabler, der understøtter 10 GbE op til 550 meter. Laser Optimized Multimode Fiber (LOMMF) er designet til brug med 850 nm VCSEL'er og er meget udbredt i MM SFP transceivere, herunder SPT-P851G-S5D, SPT-P854G-S3xD og andre.

Migreringen til LOMMF/OM3 er allerede sket, da brugerne opgraderer til netværk med højere hastighed. LED'er har en maksimal modulationshastighed på 622 Mbit/s, fordi de ikke kan tænde/slukke hurtigt nok til at understøtte applikationer med højere båndbredde. VCSEL'er er i stand til at modulere over 10 Gbit/s og bruges i mange højhastighedsnetværk.

Variationer i VCSEL-effektfordeling samt fiberensartethed kan forårsage modal spredning, som kan måles ved differential modal delay (DMD). Modal spredning er en effekt forårsaget af de forskellige hastigheder af individuelle tilstande i en lysimpuls. Nettoeffekten er at få lysimpulserne til at adskille eller rejse en afstand, der gør det svært for modtageren at identificere de individuelle 1'ere og 0'ere (dette kaldes intersymbolinterferens). Jo større længde, jo større modal spredning. For at bekæmpe modal spredning er LOMMF fremstillet på en måde, der eliminerer ændringer i fiberen, der kan påvirke hastigheden, hvormed lysimpulser bevæger sig. Brydningsindeksprofilen er forbedret for at muliggøre VCSEL-transmission og forhindre pulsspredning. Som et resultat kan fiber opretholde signalintegriteten over længere afstande, hvilket maksimerer båndbredden.

Multimode fiberoptiske stiktyper

De typer af multi-mode optiske fiberkonnektorer, der cirkulerer på markedet, omfatter ST, SC, FC, LC, MU, E2000, MTRJ, SMA, DIN og MTP&MPO. De mest almindeligt anvendte typer optiske fiberstik er ST, SC, FC og LC. Hver har sine egne styrker, svagheder og evner. Så hvad er forskellene, og hvad betyder de for implementeringen? Denne tabel over almindelige multimode fiberoptiske stik skitserer fordele og ulemper.