Ön söz: Rabitə lifi tətbiq olunan dalğa uzunluğuna görə ötürmə rejimlərinin sayına görə tək rejimli lifə və çoxmodlu lifə bölünür. Çox rejimli lifin nüvəsinin böyük diametrinə görə onu ucuz işıq mənbələri ilə istifadə etmək olar.Buna görə də, məlumat mərkəzləri və yerli şəbəkələr kimi qısa məsafəli ötürmə ssenarilərində geniş tətbiqlərə malikdir. Son illərdə məlumat mərkəzi tikintisinin sürətli inkişafı ilə, məlumat mərkəzinin və yerli ərazinin əsas axını olan multimod lifi şəbəkə tətbiqləri, həmçinin geniş narahatlıq doğuran baharın başlanğıcını qoydu.Bu gün çox rejimli lifin inkişafı haqqında danışaq.
Standart ISO/IEC 11801 spesifikasiyasına əsasən, çox rejimli lif beş əsas kateqoriyaya bölünür: OM1, OM2, OM3, OM4 və OM5. Onun IEC 60792-2-10 ilə uyğunluğu Cədvəl 1-də göstərilmişdir. Onların arasında OM1, OM2 ənənəvi 62,5/125 mm və 50/125 mm multimod lifə aiddir.OM3, OM4 və OM5 yeni 50/125 mm 10 Gigabit multimod lifə aiddir.
Birinci:ənənəvi multimod lif
Çox rejimli lifin inkişafı 1970-1980-ci illərdə başlamışdır.Erkən multimod liflər bir çox ölçüləri və Beynəlxalq Elektrotexniki Komissiyanın (IEC) standartlarına daxil edilmiş dörd növ ölçüdən ibarət idi. Əsas örtük diametri 50/125 μm, 62.5/125 μm, 85/125 μm və 100/-ə bölünür. 140 μm.Öz örtüyünün böyük ölçüsünə görə istehsal dəyəri yüksəkdir, əyilmə müqaviməti zəifdir, ötürmə rejimlərinin sayı artır və bant genişliyi azalır.Buna görə də, böyük nüvəli örtük ölçüsünün növü tədricən aradan qaldırılır və iki əsas əsas örtük ölçüsü tədricən formalaşır.Onlar müvafiq olaraq 50/125 μm və 62.5/125 μm-dir.
İlk yerli şəbəkədə, yerli şəbəkənin sistem xərclərini mümkün qədər azaltmaq üçün, ümumiyyətlə, aşağı qiymətli bir LED işıq mənbəyi kimi istifadə edilmişdir. Aşağı LED çıxış gücünə görə, fərqlilik bucağı nisbətən böyükdür. .Bununla belə, 50/125 mm çox rejimli lifin nüvəsinin diametri və ədədi aperturası nisbətən kiçikdir ki, bu da LED ilə səmərəli birləşmə üçün əlverişli deyil.Böyük nüvə diametri və ədədi diyaframı olan 62.5/125mm çox rejimli lifə gəlincə, optik əlaqə ilə daha çox optik güc birləşdirilə bilər. Buna görə də, 50/125mm multimod lifi 62.5/125mm multimod lifi qədər geniş istifadə edilməmişdir. 1990-cı illərin ortaları.
LAN ötürmə sürətinin davamlı artması ilə 20-ci əsrin sonundan etibarən LAN lGb/s sürətindən yuxarı inkişaf etmişdir.İşıq mənbəyi kimi LED ilə 62.5/125μm multimod lifin bant genişliyi yalnız tədricən tələblərə cavab verə bilmir. Bunun əksinə olaraq, 50/125mm multimod lifi daha kiçik ədədi diafraqmaya və nüvənin diametrinə və daha az keçirmə rejiminə malikdir. Buna görə də rejim çox rejimli lifin dispersiyası effektiv şəkildə azalır və bant genişliyi əhəmiyyətli dərəcədə artır.Kiçik nüvə diametrinə görə, 50/125 mm çox rejimli lifin istehsal dəyəri də aşağıdır, buna görə də yenidən geniş istifadə olunur.
IEEE 802.3z Gigabit Ethernet standartı müəyyən edir ki, 50/125 mm multimod və 62.5/125 mm multimod lifləri Gigabit Ethernet üçün ötürücü media kimi istifadə edilə bilər.Bununla belə, yeni şəbəkələr üçün ümumiyyətlə 50/125 mm multimod lifə üstünlük verilir.
İkinci:lazer optimallaşdırılmış multimod lif
Texnologiyanın inkişafı ilə 850 nm VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) peyda oldu. VCSEL lazerləri uzun dalğalı lazerlərdən daha ucuz olduğu və şəbəkə sürətini artıra bildiyi üçün geniş istifadə olunur. dalğa uzunluğu lazerləri və şəbəkə sürətlərini artıra bilər.İki növ işıq yayan qurğular arasındakı fərqə görə, lifin özü işıq mənbəyində dəyişikliklərə uyğunlaşmaq üçün dəyişdirilməlidir.
VCSEL lazerlərinin ehtiyacları üçün Beynəlxalq Standartlaşdırma Təşkilatı/Beynəlxalq Elektrotexniki Komissiyası (ISO/IEC) və Telekommunikasiya Sənayesi Alyansı (TIA) birgə 50 mm nüvəli multimod lif üçün yeni standartın layihəsini hazırlayıblar. ISO/IEC yeni nəsli təsnif edir. lazerlə optimallaşdırılmış multimod lifi olan yeni multimod lif sinifində çox rejimli lifi OM3 kateqoriyasına (IEC standartı A1a.2) daxil edin.
Sonrakı OM4 lifi əslində OM3 multimod lifinin təkmilləşdirilmiş versiyasıdır. OM3 lifi ilə müqayisədə OM4 standartı yalnız lif bant genişliyi indeksini yaxşılaşdırır. Yəni, OM4 lif standartı effektiv rejim bant genişliyini (EMB) və tam injection bant genişliyini təkmilləşdirmişdir. (OFL) OM3 lifi ilə müqayisədə 850 nm.Aşağıdakı Cədvəl 2-də göstərildiyi kimi.
Çox rejimli lifdə bir çox ötürmə rejimi var və lifin əyilmə müqaviməti problemi də ortaya çıxır.Lif əyildikdə, yüksək səviyyəli rejim asanlıqla sızır, nəticədə siqnal itkisi, yəni lifin əyilmə itkisi ilə nəticələnir. Daxili tətbiqi ssenarilərinin sayının artması ilə, dar mühitdə çox rejimli lifin naqilləri qoydu. onun əyilmə müqaviməti üçün daha yüksək tələblər irəli.
Tək rejimli lifin sadə sınma indeksi profilindən fərqli olaraq, çox rejimli lifin sınma əmsalı profili çox mürəkkəbdir və son dərəcə incə sınma indeksi profilinin dizaynını və istehsal prosesini tələb edir. multimod lifin ən dəqiq hazırlanması Changfei Company tərəfindən təmsil olunan plazma kimyəvi hava çökmə (PCVD) prosesidir. Bu proses digər proseslərdən onunla fərqlənir ki, onun bir neçə min təbəqədən ibarət çökmə təbəqəsi və hər təbəqə üçün cəmi 1 mikron qalınlığı var. çökmə, yüksək bant genişliyinə nail olmaq üçün ultra incə refraktiv indeks əyrisinə nəzarət etməyə imkan verir.
Aşağıdakı Şəkil 1-də göstərildiyi kimi, çox rejimli lifin qırılma indeksi profilini optimallaşdırmaqla, əyilmə-həssas olmayan multimod lifi əyilmə müqavimətində əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşmaya malikdir.
Şəkil 1 Bükülməyə davamlı multimod lifi ilə adi çoxmodlu lif arasında makrobilmə performansının müqayisəsi
üçüncü:yeni multimod lif (OM5)
OM3 lifi və OM4 lifi əsasən 850 nm diapazonda istifadə edilən çox rejimli lifdir. Ötürmə sürəti artmağa davam etdikcə, yalnız bir kanallı lent dizaynı getdikcə daha intensiv naqil xərcləri ilə nəticələnəcək və əlaqədar idarəetmə və texniki xidmət xərcləri də müvafiq olaraq artacaq. .Ona görə də, texniki mütəxəssislər dalğa uzunluğunun bölünməsi multipleksasiyası konsepsiyasını multimod ötürücü sistemə daxil etməyə çalışırlar.Bir lif üzərində çoxlu dalğa uzunluqları ötürülə bilsə, müvafiq sayda paralel lif və döşənmə və baxım xərcləri əhəmiyyətli dərəcədə azaldıla bilər. Bu kontekstdə OM5 lifi meydana gəldi.
OM5 multimod lifi yüksək bant genişliyi kanalını genişləndirən və 850nm-dən 950nm-ə qədər ötürmə proqramlarını dəstəkləyən OM4 lifinə əsaslanır. Cari əsas tətbiqlər SWDM4 və SR4.2 dizaynlarıdır.SWDM4 müvafiq olaraq 850 nm, 880 nm, 910 nm və 940 nm olan dörd qısa dalğanın dalğa uzunluğuna bölünən multipleksləşməsidir. Bu yolla, bir optik lif əvvəlki dörd paralel optik lifin xidmətlərini dəstəkləyə bilər.SR4.2 əsasən tək lifli ikiistiqamətli texnologiya üçün istifadə edilən iki dalğa uzunluğuna bölünən multipleksləşdirmədir. OM5 məlumat mərkəzləri kimi qısa məsafəli rabitəni daha yaxşı qarşılamaq üçün aşağı performanslı və aşağı qiymətə malik VCSEL lazerləri ilə uyğunlaşdırıla bilər. Aşağıdakı cədvəl 3-dür. OM4 və OM5 lifləri üçün əsas bant genişliyi spesifikasiyalarının müqayisəsi.
Hazırda OM5 lifi yüksək səviyyəli multimod lifin yeni növü kimi istifadə edilmişdir. Ən böyük biznes işlərindən biri Changfei və Çin Dəmir Yolları Korporasiyasının əsas məlumat mərkəzinin OM5 kommersiya işidir. Məlumat mərkəzi tətbiq üstünlüklərini hədəfləyir. SR4.2-nin dalğa uzunluğu bölgüsü sistemində OM5 lifi.Ən aşağı qiymətə maksimum tutumlu rabitə əldə edir və gələcəkdə daha da təkmilləşdirmə sürətinə hazırlaşır.Gələcək sürət 100Gb/s, hətta 400Gb-a qədər artırılacaq./s və ya genişzolaqlı tətbiqlər artıq lifi əvəz edə bilməz və gələcək təkmilləşdirmə xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Xülasə: Tətbiqlərə tələbat artmaqda davam etdikcə, çox rejimli lif aşağı əyilmə itkisi, yüksək bant genişliyi və çox dalğa uzunluqlu multipleksləşdirməyə doğru irəliləyir. Bunların arasında ən potensial tətbiq cari multimod lifinin optimal performansına malik olan OM5 lifidir. və gələcəkdə 100Gb/s və 400Gb/s çoxdalğalı sistemlər üçün güclü lif həllini təmin edir.Bundan əlavə, yüksək sürətli, yüksək bant genişliyi, ucuz məlumat mərkəzi rabitəsi tələblərinə cavab vermək üçün yeni multimod tək çox rejimli ümumi təyinatlı liflər kimi liflər də hazırlanır. Gələcəkdə Changfei, məlumat mərkəzləri və fiber optik interconnects üçün yeni irəliləyişlər və aşağı xərclər gətirərək, sənaye həmkarları ilə daha çox yeni multimod lif həllərini işə salacaq.