Vad är Multi-mode optisk fiber?

multimod optisk fiber

Multimode fiber (multimode fiber eller MM fiber eller optisk fiber) är en typ av optisk fiber som främst används för kortdistanskommunikation, till exempel inom byggnader eller på campus. Typiska multimodlänkar har datahastigheter på 10 Mbit/s till 10 Gbit/s över länklängder på upp till 600 meter, vilket är mer än tillräckligt för de flesta lokaltillämpningar.

Användningsområden

Utrustningen som används för multi-mode fiberoptisk kommunikation är billigare än utrustningen som används för single-mode fiberoptisk kommunikation. Typiska gränser för överföringshastighet och avstånd är 100 Mbit/s upp till 2 km (100BASE-FX), 1 Gbit/s upp till 220-550 m (1000BASE-SX) och 10 Gbit/s upp till 300 m (10GBASE) -SR )), såsom SR 10G SFP+ optisk modul, 10G XFP optisk modul, 10G X2 optisk modul och andra 10G moduler.

Multimode fiber används ofta för att bygga ryggradsapplikationer på grund av dess höga kapacitet och tillförlitlighet. Fler och fler användare utnyttjar fiberoptik närmare användaren genom att koppla den till sitt skrivbord eller område. Standardkompatibla arkitekturer som centraliserade kablar och fiber-till-telco-skåp tillåter användare att dra nytta av fiberns avståndsmöjligheter genom att centralisera elektroniken i telekomrummet, snarare än att ha aktiv elektronik på varje våning.

Jämförelse med single-mode fiber

Huvudskillnaden mellan multimodfiber och singelmodsfiber är att kärndiametern hos den förra är mycket större, vanligtvis 50-100 mikron; mycket större än våglängden för ljuset som bärs in i den. Multimodefiber har en högre "ljussamlingsförmåga" än singelmodsfiber. I praktiken förenklar den större kärnstorleken anslutningen och tillåter även användningen av billigare elektronik såsom lysdioder (LED) och vertikalkavitets ytemitterande lasrar (VCSEL) som arbetar vid 850 nm och 1300 nm våglängder (inom telekommunikation). Singelmodsfibern som används arbetar vid 1310 eller 1550 nm och kräver en dyrare laserkälla (single-mode fiber är lämplig för nästan alla synliga ljusvåglängder, men multimode-fiber har lägre bandbredds-avstånds-produktbegränsningar än single-mode fiber, eftersom multimode fiber har en större kärnstorlek än single-mode fiber. den stöder flera utbredningslägen, därför är den begränsad av modal spridning, medan enkellägesfiber inte producerar en räckvidd med LED-ljuskällor av våglängder, var och en färdas med olika hastighet. Däremot producerar lasrar som används för att driva singelmodsfiber koherent ljus vid en enda våglängd. På grund av sin större kärnstorlek har multimode-fibrer en högre numerisk öppning, vilket innebär att de kan samla in mer ljus än single-mode-fibrer. På grund av den modala spridningen i fibern har multimodfiber en högre pulsexpansionshastighet än enkelmodsfiber, vilket begränsar informationsöverföringskapaciteten för multimodfiber. Singelmodsfiber används oftast för högprecisionsvetenskaplig forskning eftersom att endast tillåta ett sätt att fortplanta ljus gör det lättare för ljuset att fokusera korrekt. Jackets färg används ibland för att skilja multimode fiberoptiska patch-kablar/kablar från singlemode, men det kan inte alltid lita på den för att skilja kabeltyper. För civila applikationer rekommenderar standard TIA-598C gul mantel för enkelmodsfiber och orange mantel för 50/125 µm (OM2) och 62,5/125 µm (OM1) multimodfiber. Aqua rekommenderas för användning med 50/125 µm "laseroptimerad" OM3-fiber.

typ

Multimodefiber beskrivs av dess kärna och beklädnadsdiametrar. Därför har en 62,5/125 µm multimodfiber en kärnstorlek på 62,5 mikrometer (µm) och en kapslingsdiameter på 125 µm. Övergången mellan kärna och beklädnad kan vara skarp, vilket kallas stegindexprofil, eller det kan vara en gradvis övergång, som kallas graderad indexprofil. De två typerna har olika spridningsegenskaper och därför olika effektiva utbredningsavstånd. Vidare beskrivs multimodefiber med hjälp av klassificeringssystemet (OM1, OM2 och OM3) etablerat av ISO 11801-standarden, som är baserat på modal bandbredd multimodefiber. OM4 (definierad i TIA-492-AAAD) slutfördes i augusti 2009 och publicerades av TIA i slutet av 2009. OM4-kablar kommer att stödja 125 miljoner länkar med 40 och 100 Gbit/s.

Under många år har 62,5/125 µm (OM1) och konventionella 50/125 µm multimodfiber (OM2) använts i stor utsträckning i lokaltillämpningar. Dessa fibrer kan enkelt stödja applikationer som sträcker sig från Ethernet (10 Mbit/s) till Gigabit Ethernet (1 Gbit/s) och är idealiska för användning med LED-sändare på grund av deras relativt stora kärnstorlek. Nyare installationer använder vanligtvis laseroptimerad 50/125 µm multimode fiber (OM3). Fiberoptik som uppfyller denna beteckning ger tillräcklig bandbredd för att stödja 10 Gigabit Ethernet upp till 300 meter. Sedan standarden släpptes har fiberoptiktillverkare förbättrat sina tillverkningsprocesser avsevärt och kan skapa kablar som stöder 10 GbE upp till 550 meter. Laser Optimized Multimode Fiber (LOMMF) är designad för användning med 850 nm VCSELs och används i stor utsträckning i MM SFP-sändtagare inklusive SPT-P851G-S5D, SPT-P854G-S3xD och andra.

Migreringen till LOMMF/OM3 har redan skett när användare uppgraderar till nätverk med högre hastighet. Lysdioder har en maximal modulationshastighet på 622 Mbit/s eftersom de inte kan slås på/av snabbt nog för att stödja tillämpningar med högre bandbredd. VCSEL:er kan modulera över 10 Gbit/s och används i många höghastighetsnätverk.

Variationer i VCSEL-effektfördelning såväl som fiberlikformighet kan orsaka modal dispersion, som kan mätas med differential modal delay (DMD). Modal dispersion är en effekt som orsakas av de olika hastigheterna för individuella lägen i en ljuspuls. Nettoeffekten är att få ljuspulserna att separera eller resa ett avstånd som gör det svårt för mottagaren att identifiera de individuella 1:orna och 0:orna (detta kallas intersymbolinterferens). Ju större längd, desto större modal spridning. För att bekämpa modal spridning tillverkas LOMMF på ett sätt som eliminerar förändringar i fibern som kan påverka hastigheten med vilken ljuspulser färdas. Brytningsindexprofilen är förbättrad för att möjliggöra VCSEL-överföring och förhindra pulsspridning. Som ett resultat kan fiber bibehålla signalintegriteten över längre avstånd, vilket maximerar bandbredden.

Multimode fiberoptiska kontakttyper

De typer av multi-mode optiska fiberkontakter som cirkulerar på marknaden inkluderar ST, SC, FC, LC, MU, E2000, MTRJ, SMA, DIN och MTP&MPO. De vanligaste typerna av optiska fiberkontakter är ST, SC, FC och LC. Var och en har sina egna styrkor, svagheter och förmågor. Så vad är skillnaderna och vad betyder de för implementeringen? Denna tabell över vanliga multimode fiberoptiska kontakter beskriver för- och nackdelarna.