प्राक्कथन: संचार फाइबर को इसके अनुप्रयोग तरंग दैर्ध्य के तहत ट्रांसमिशन मोड की संख्या के अनुसार सिंगल मोड फाइबर और मल्टीमोड फाइबर में विभाजित किया गया है। मल्टीमोड फाइबर के बड़े कोर व्यास के कारण, इसका उपयोग कम लागत वाले प्रकाश स्रोतों के साथ किया जा सकता है।इसलिए, डेटा केंद्रों और स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क जैसे कम दूरी के संचरण परिदृश्यों में इसके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। हाल के वर्षों में डेटा सेंटर निर्माण के तेजी से विकास के साथ, मल्टीमोड फाइबर, जो डेटा सेंटर और स्थानीय क्षेत्र की मुख्यधारा है। नेटवर्क अनुप्रयोगों ने भी वसंत ऋतु की शुरुआत की है, जिससे व्यापक चिंता पैदा हुई है। आज, मल्टीमोड फाइबर के विकास के बारे में बात करते हैं।
मानक आईएसओ / आईईसी 11801 विनिर्देश के अनुसार, मल्टीमोड फाइबर को पांच प्रमुख श्रेणियों में बांटा गया है: ओएम 1, ओएम 2, ओएम 3, ओएम 4 और ओएम 5। आईईसी 60792-2-10 के साथ इसका पत्राचार तालिका 1 में दिखाया गया है। उनमें से ओएम 1, ओएम 2 पारंपरिक 62.5/125 मिमी और 50/125 मिमी मल्टीमोड फाइबर को संदर्भित करता है।OM3, OM4 और OM5 नए 50/125 मिमी 10 गीगाबिट मल्टीमोड फाइबर को संदर्भित करते हैं।
प्रथम:पारंपरिक मल्टीमोड फाइबर
मल्टीमोड फाइबर का विकास 1970 और 1980 के दशक में शुरू हुआ।प्रारंभिक मल्टीमोड फाइबर में कई आकार शामिल थे, और अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (आईईसी) मानकों में शामिल चार प्रकार के आकारों में चार शामिल थे। कोर क्लैडिंग व्यास 50/125 माइक्रोन, 62.5/125 माइक्रोन, 85/125 माइक्रोन, और 100/ 140 माइक्रोन। कोर क्लैडिंग के बड़े आकार के कारण, निर्माण लागत अधिक है, झुकने का प्रतिरोध खराब है, ट्रांसमिशन मोड की संख्या में वृद्धि हुई है, और बैंडविड्थ कम हो गई है।इसलिए, बड़े कोर क्लैडिंग आकार का प्रकार धीरे-धीरे समाप्त हो जाता है, और दो मुख्य कोर क्लैडिंग आकार धीरे-धीरे बनते हैं।वे क्रमशः 50/125 माइक्रोन और 62.5/125 माइक्रोन हैं।
प्रारंभिक स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क में, जितना संभव हो सके स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क की सिस्टम लागत को कम करने के लिए, कम लागत वाली एलईडी को आमतौर पर प्रकाश स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता था। कम एलईडी आउटपुट पावर के कारण, विचलन कोण अपेक्षाकृत बड़ा होता है .हालांकि, 50/125 मिमी मल्टी-मोड फाइबर का कोर व्यास और संख्यात्मक एपर्चर अपेक्षाकृत छोटा है, जो एलईडी के साथ कुशल युग्मन के अनुकूल नहीं है।बड़े कोर व्यास और संख्यात्मक एपर्चर के साथ 62.5/125 मिमी मल्टी-मोड फाइबर के लिए, ऑप्टिकल लिंक के लिए अधिक ऑप्टिकल पावर को जोड़ा जा सकता है। इसलिए, 50/125 मिमी मल्टीमोड फाइबर का व्यापक रूप से 62.5/125 मिमी मल्टीमोड फाइबर के रूप में व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया था। 1990 के दशक के मध्य में।
LAN संचरण दर में निरंतर वृद्धि के साथ, 20वीं सदी के अंत से, LAN को lGb/s दर से ऊपर विकसित किया गया है।प्रकाश स्रोत के रूप में एलईडी के साथ 62.5/125μm मल्टीमोड फाइबर की बैंडविड्थ केवल धीरे-धीरे आवश्यकताओं को पूरा करने में असमर्थ है। इसके विपरीत, 50/125 मिमी मल्टीमोड फाइबर में एक छोटा संख्यात्मक एपर्चर और कोर व्यास, और कम चालन मोड होता है। इसलिए, मोड मल्टी-मोड फाइबर का फैलाव प्रभावी रूप से कम हो जाता है, और बैंडविड्थ में काफी वृद्धि होती है।छोटे कोर व्यास के कारण, 50/125 मिमी मल्टी-मोड फाइबर की उत्पादन लागत भी कम है, इसलिए इसे फिर से व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
आईईईई 802.3z गीगाबिट ईथरनेट मानक निर्दिष्ट करता है कि 50/125 मिमी मल्टीमोड और 62.5/125 मिमी मल्टीमोड फाइबर को गीगाबिट ईथरनेट के लिए ट्रांसमिशन मीडिया के रूप में उपयोग किया जा सकता है।हालांकि, नए नेटवर्क के लिए, आमतौर पर 50/125 मिमी मल्टीमोड फाइबर को प्राथमिकता दी जाती है।
दूसरा:लेजर अनुकूलित मल्टीमोड फाइबर
प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, 850 एनएम वीसीएसईएल (वर्टिकल कैविटी सरफेस एमिटिंग लेजर) दिखाई दिया। वीसीएसईएल लेजर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि वे लंबी-तरंग दैर्ध्य लेजर से सस्ते होते हैं और नेटवर्क की गति बढ़ा सकते हैं। वीसीएसईएल लेजर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि वे लंबे समय से सस्ते होते हैं- तरंग दैर्ध्य लेजर और नेटवर्क की गति बढ़ा सकते हैं। दो प्रकार के प्रकाश उत्सर्जक उपकरणों के बीच अंतर के कारण, प्रकाश स्रोत में परिवर्तन को समायोजित करने के लिए फाइबर को स्वयं संशोधित किया जाना चाहिए।
वीसीएसईएल लेजर की जरूरतों के लिए, मानकीकरण के लिए अंतर्राष्ट्रीय संगठन / अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (आईएसओ / आईईसी) और दूरसंचार उद्योग गठबंधन (टीआईए) ने संयुक्त रूप से 50 मिमी कोर के साथ मल्टीमोड फाइबर के लिए एक नया मानक तैयार किया है। आईएसओ / आईईसी एक नई पीढ़ी को वर्गीकृत करता है। अपने नए मल्टीमोड फाइबर ग्रेड में OM3 श्रेणी (IEC मानक A1a.2) में मल्टीमोड फाइबर का, जो एक लेज़र-अनुकूलित मल्टीमोड फाइबर है।
बाद का OM4 फाइबर वास्तव में OM3 मल्टीमोड फाइबर का एक उन्नत संस्करण है। OM3 फाइबर की तुलना में, OM4 मानक केवल फाइबर बैंडविड्थ सूचकांक में सुधार करता है। अर्थात, OM4 फाइबर मानक ने प्रभावी मोड बैंडविड्थ (EMB) और पूर्ण इंजेक्शन बैंडविड्थ में सुधार किया है। (OFL) OM3 फाइबर की तुलना में 850 एनएम पर।जैसा कि नीचे तालिका 2 में दिखाया गया है।
मल्टीमोड फाइबर में संचरण के कई तरीके हैं, और फाइबर के झुकने प्रतिरोध की समस्या भी सामने आती है।जब फाइबर मुड़ा हुआ होता है, तो हाई-ऑर्डर मोड आसानी से लीक हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सिग्नल का नुकसान होता है, यानी फाइबर का झुकना नुकसान। इनडोर एप्लिकेशन परिदृश्यों की बढ़ती संख्या के साथ, एक संकीर्ण वातावरण में मल्टीमोड फाइबर की वायरिंग डाल दी है। इसके झुकने प्रतिरोध के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाएं।
सिंगल-मोड फाइबर के सरल अपवर्तक सूचकांक प्रोफाइल के विपरीत, एक मल्टीमोड फाइबर का अपवर्तक सूचकांक प्रोफाइल बहुत जटिल है, जिसके लिए एक अत्यंत सूक्ष्म अपवर्तक सूचकांक प्रोफाइल डिजाइन और निर्माण प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। अंतरराष्ट्रीय मुख्यधारा की वर्तमान चार प्रमुख प्रीफैब्रिकेशन प्रक्रिया में, मल्टीमोड फाइबर की सबसे सटीक तैयारी प्लाज्मा रासायनिक मौसम जमाव (पीसीवीडी) प्रक्रिया है, जिसका प्रतिनिधित्व चांगफेई कंपनी द्वारा किया जाता है। यह प्रक्रिया अन्य प्रक्रियाओं से भिन्न होती है, जिसमें कई हजार परतों की एक जमा परत होती है और इस दौरान केवल 1 माइक्रोन प्रति परत की मोटाई होती है। बयान, उच्च बैंडविड्थ प्राप्त करने के लिए अति सूक्ष्म अपवर्तक सूचकांक वक्र नियंत्रण को सक्षम करना।
मल्टीमोड फाइबर के अपवर्तक सूचकांक प्रोफाइल को अनुकूलित करके, झुकने-असंवेदनशील मल्टीमोड फाइबर में झुकने के प्रतिरोध में एक महत्वपूर्ण सुधार होता है, जैसा कि नीचे चित्र 1 में दिखाया गया है।
Fig.1 झुकने-प्रतिरोधी मल्टीमोड फाइबर और पारंपरिक मल्टीमोड फाइबर के बीच मैक्रोबेंड प्रदर्शन की तुलना
तीसरा:नया मल्टीमोड फाइबर (OM5)
OM3 फाइबर और OM4 फाइबर मुख्य रूप से 850nm बैंड में उपयोग किए जाने वाले मल्टीमोड फाइबर हैं। जैसे-जैसे ट्रांसमिशन दर में वृद्धि जारी है, केवल एक-चैनल बैंड डिज़ाइन के परिणामस्वरूप अधिक से अधिक गहन वायरिंग लागत होगी, और संबंधित प्रबंधन और रखरखाव लागत तदनुसार बढ़ जाएगी। इसलिए, तकनीशियन मल्टीमोड ट्रांसमिशन सिस्टम में वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग अवधारणा को पेश करने का प्रयास करते हैं।यदि एक फाइबर पर कई तरंग दैर्ध्य प्रसारित किए जा सकते हैं, तो समानांतर फाइबर की संख्या और बिछाने और रखरखाव की लागत को बहुत कम किया जा सकता है। इस संदर्भ में, OM5 फाइबर अस्तित्व में आया।
OM5 मल्टीमोड फाइबर OM4 फाइबर पर आधारित है, जो उच्च-बैंडविड्थ चैनल को चौड़ा करता है और 850nm से 950nm तक ट्रांसमिशन अनुप्रयोगों का समर्थन करता है। वर्तमान मुख्यधारा के अनुप्रयोग SWDM4 और SR4.2 डिज़ाइन हैं।SWDM4 चार छोटी तरंगों का एक तरंग दैर्ध्य विभाजन बहुसंकेतन है, जो क्रमशः 850 एनएम, 880 एनएम, 910 एनएम और 940 एनएम है। इस तरह, एक ऑप्टिकल फाइबर पिछले चार समानांतर ऑप्टिकल फाइबर की सेवाओं का समर्थन कर सकता है।SR4.2 एक दो-तरंग दैर्ध्य विभाजन बहुसंकेतन है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से एकल-फाइबर द्विदिश प्रौद्योगिकी के लिए किया जाता है। OM5 को डेटा केंद्रों जैसे कम दूरी के संचार को बेहतर ढंग से पूरा करने के लिए कम प्रदर्शन और कम लागत वाले VCSEL लेज़रों के साथ मिलान किया जा सकता है। नीचे तालिका 3 है OM4 और OM5 फाइबर के लिए मुख्य बैंडविड्थ विनिर्देशों की तुलना।
वर्तमान में, OM5 फाइबर का उपयोग एक नए प्रकार के हाई-एंड मल्टीमोड फाइबर के रूप में किया गया है। सबसे बड़े व्यावसायिक मामलों में से एक चांगफेई और चीन रेलवे कॉर्पोरेशन के मुख्य डेटा सेंटर का OM5 वाणिज्यिक मामला है। डेटा सेंटर का लक्ष्य अनुप्रयोग लाभ है SR4.2 की तरंग दैर्ध्य विभाजन प्रणाली में OM5 फाइबर।यह न्यूनतम लागत पर अधिकतम क्षमता संचार प्राप्त करता है, और भविष्य में और उन्नयन दर के लिए तैयार करता है।भविष्य की दर को बढ़ाकर 100Gb/s या 400Gb भी कर दिया जाएगा।/s, या वाइडबैंड एप्लिकेशन, अब फाइबर की जगह नहीं ले सकते हैं, जिससे भविष्य के उन्नयन की लागत काफी कम हो जाती है।
सारांश: जैसे-जैसे अनुप्रयोगों की मांग बढ़ती जा रही है, मल्टीमोड फाइबर लो बेंड लॉस, हाई बैंडविड्थ और मल्टी-वेवलेंथ मल्टीप्लेक्सिंग की ओर बढ़ रहा है। उनमें से, सबसे संभावित अनुप्रयोग OM5 फाइबर है, जिसमें वर्तमान मल्टीमोड फाइबर का इष्टतम प्रदर्शन है, और भविष्य में 100Gb/s और 400Gb/s की बहु-तरंग दैर्ध्य प्रणालियों के लिए एक शक्तिशाली फाइबर समाधान प्रदान करता है। फाइबर, जैसे सिंगल मल्टीमोड सामान्य प्रयोजन फाइबर भी विकसित किए जा रहे हैं। भविष्य में, चांगफेई उद्योग के साथियों के साथ और अधिक नए मल्टीमोड फाइबर समाधान लॉन्च करेगा, नई सफलताएं लाएगा और डेटा केंद्रों और फाइबर ऑप्टिक इंटरकनेक्ट के लिए कम लागत लाएगा।