1. Historia avmultimod fiber
Multi-mode fiber är den första praktiska fibern, dess större kärnradie och högre numeriska öppning på 1970-talet med LED-ljuskälla utgjorde den första generationen av optisk fiberkommunikationssystem, applicerat i långdistans- och kortdistanskommunikation. Med tillkomsten av singelmodsfiber är multimodfiber därefter begränsad till kortdistansapplikationer på grund av den låga kostnaden för dess totala system.
Den ursprungliga multimodfibern använde en kärndiameter på 50um och en relativ brytningsindexskillnad på 1%. På grund av den mycket stora punktdiametern hos LED kunde den designade multi-mode fibern inte effektivt fånga LED-ljusenergin, så 62,5um multi-mode fiber utvecklades. 62,5um multi-mode fiber har en 2% relativ brytningsindex skillnad, och dess numeriska bländare ökar också. Mer ljus från LED kopplas till multi-mode fibern. I mitten av 1990-talet utvecklades den billiga VCSEL-lasern. På grund av egenskaperna hos liten ljusfläck och numerisk apertur hos själva VCSEL, drogs multimodfibern med en kärndiameter på 50um med 1% relativ brytningsindexskillnad tillbaka till applikationen igen och har använts i stor utsträckning i korthet. optisk fiberkommunikation på distans hittills.
2. Typisk utformning av multi-mode fiber
För att erhålla den ideala modspridningen antar brytningsindexfördelningen för konventionell multimodfiber formen av parabel eller nära-parabel. För böjningsbeständig multimodfiber används generellt den yttre spårdesignen.
3. Faktorer som påverkar bandbredden förmultimod fiber
De viktigaste faktorerna som påverkar bandbredden för multimodfiber är fiber och ljuskälla.
Faktorerna för optisk fiber inkluderar huvudsakligen materialspridning och modspridning.
På grund av egenskaperna hos multimodfibern i sig finns det upp till 19 modgrupper som kan sändas i multimodfibern, och spridningen mellan moderna kan vara mycket stor om den inte kontrolleras exakt. Om VCSEL används reflekteras modspridning i allmänhet av EMB för effektiv modbandbredd; om LED används representeras den av OFL BW med full injicerad bandbredd.
Den effektiva bandbredden och materialspridningen av fibern kan erhållas från fiberspecifikationen från fibertillverkaren. Graden av påverkan på bandbredden, modebandbredden och materialspridningen har inte absolut storlek, beror på ljuskällan. Generellt sett är LED-ljuskälla och materialspridning de främsta begränsande faktorerna för länkbandbredd. För VCSEL är bandbredden för nuvarande läge den huvudsakliga begränsande faktorn för länkbandbredd.
Faktorer från ljuskällan VCSEL kan refereras till dess ringflöde EF (Encircled flux). Definitionen av VCSEL:s inringade flöde är som följer. Det är integralen av normaliserad ljusstyrka längs kärnradien, som representerar fördelningen av ljusstyrka mellan varje läge i kärnan.
Fördelningen av dess EF bör ligga inom de två röda rutorna i figuren nedan. Om EF korsar den röda rutan till höger kommer länkbandbredden att minska avsevärt.
4. Multi-mode fiberlänkbandbreddsutvärdering
Det är mycket viktigt att utvärdera länkbandbredden för multi-mode fiber när man använder multi-mode fiber för nätverksdistribution, eftersom användaren inte kan testa alla VCSEL-lasrar och alla fibrer en efter en. Enligt specifikationsparametrarna för multimodfiber och VCSEL-laser är utvärdering av fiberlänkbandbredd till hjälp för att realisera den designade länkbandbredden.
5. Multimode fiberdilemma
Med den ökande efterfrågan på hög bandbreddshastighet kan multimodfiber inte kunna möta den ökande efterfrågan på bandbreddshastighet under de närmaste åren på grund av dess egna egenskaper. Dessutom är tillverkningsprocessen för multi-mode fiber i sig komplex och dess pris är högt, vilket huvudsakligen är beroende av VCSEL-lasern med lågt pris. Om single-mode VCSEL-lasrar till samma kostnad blir allmänt tillgängliga under de närmaste åren, kan det utgöra ett hot mot existensen av multi-mode fiber.
Framtiden för multi-mode fiber bör utnyttja dess multi-mode egenskaper fullt ut för att utöka applikationsområdet. Om detta kan övervinnas i framtiden, kanske historien kommer att spiralera frånmulti-mode till single-modeoch tillbaka till den universella tillämpningen av multi-mode.
