Enligt de olika sätten för brytningsindexfördelning kan multimodfibrer delas in i steg-typ multimodfibrer och gradvisa multimodfibrer. På grund av deras olika arbetsprinciper finns det skillnader i deras applikationer.
Arbetsprincip och tillämpning av multimodefiber i stegtyp
Det finns en enhetlig fördelning av brytningsindex i steg-typ fiber. Eftersom brytningsindexet i klädseln är lågt, det vill säga, är kärnbrytningsindex högre än klädseln, så brytningsindex vid gränsen mellan kärnan och klädseln minskar kraftigt och bildar därmed ett steg. För steg-typ multimodfiber sprider sig ljus längs fiberaxeln enligt principen om total reflektion. Bland dem är ljusöverföringsvägarna in i den optiska fibern med olika infallsvinklar olika. Även om det infallande ljuset sänder med samma hastighet vid ingångsänden tar det olika tid att nå utgångsänden, vilket resulterar i tidsdispersionen, vilket leder till en allvarlig breddning av pulsen, som är den så kallade inter-mode-dispersion .
Eftersom digital kommunikation använder ljuspulser för att signalera längs optiska fibrer, orsakar modal dispersion att pulserna breddas kraftigt och sprids när de färdas med fibern. Ju fler lägen fibern rör sig desto fler pulser måste den gå. Detta begränsar också bandbredden för stegläge multimode fiber avsevärt. Dessutom är dispersion mellan lägen inte lämplig för optisk fiberkommunikation. För digitala optiska fibersystem, när dispersionen är allvarlig, kommer det att leda till överlappning av pulser, vilket leder till ISI och ökar BER. Därför påverkar dispersionen av optisk fiber inte bara överföringsförmågan hos optisk fiber utan begränsar också reläavståndet för optiska fiberkommunikationssystem. På grund av dessa begränsningar används steg-fiber-multiläge ofta till relativt låg kostnad i kommunikationssystem över korta avstånd (inom några kilometer) och vid låga hastigheter (under 8Mb / s).
Arbetsprincip och applicering av avsmalnande multimodefiber
Brytningsindex för avsmalnande fiber varierar kontinuerligt enligt en viss lag och är inte enhetligt. Brytningsindexet för den avsmalnande fibern är det största vid fiberaxeln och det minsta nära beklädnadsgränsen. Med andra ord minskar brytningsindexet för den avsmalnande fibern med ökningen av kärnradien. I en gradientfiber orsakar en förändring av brytningsindex brytning, men inte total reflektion, och när ljuset överförs till mantelgränsen (med minsta brytningsindex) kommer fibern att brytas tillbaka till fiberaxeln.
För den avsmalnande multimodfibern rör sig ljuset framåt i form av sinusformad svängning. Precis som stegmodellen multimodfiber sprider sig olika ljus längs olika vägar i den graderade multimodfibern. Bland dem är ljusutbredningshastigheten annorlunda, eftersom ljushastigheten kommer att förändras med fiberkärnans brytningsindex. Ju längre ljuset är från fiberaxeln, desto högre blir hastigheten. Med andra ord, ju mindre brytningsindex desto högre fortplantningshastighet. Samtidigt har den avsmalnande multimodefibern självfokuseringseffekt, och motsvarande strålar vid olika infallsvinklar kommer att koncentrera sig vid samma punkt, och tidsfördröjningen för dessa strålar är ungefär lika. På grund av detta kan inter-mode-dispersionen reduceras kraftigt, så att bandbredden för avsmalnande multimodfiber är högre än för stegmultimodfiber. Som ett resultat är de flesta multimodefibrer i dag avsmalnande. Jämfört med stegmultimodfibrer används avsmalnande multimodfibrer vanligtvis i kommunikationssystem med medelavstånd (10 ~ 20 flikar) och relativt hög överföringshastighet (34 ~ 140Mb / s), vilket resulterar i högre kostnader.
