प्रास्ताविक: कम्युनिकेशन फायबरला सिंगल मोड फायबर आणि मल्टीमोड फायबरमध्ये विभागले गेले आहे जे त्याच्या ऍप्लिकेशन वेव्हलेंथ अंतर्गत ट्रान्समिशन मोडच्या संख्येनुसार आहे. मल्टीमोड फायबरच्या मोठ्या कोर व्यासामुळे, कमी किमतीच्या प्रकाश स्रोतांसह त्याचा वापर केला जाऊ शकतो.त्यामुळे, यात डेटा सेंटर्स आणि लोकल एरिया नेटवर्क्स सारख्या कमी-अंतराच्या ट्रान्समिशन परिस्थितींमध्ये विस्तृत ऍप्लिकेशन्स आहेत. अलिकडच्या वर्षांत डेटा सेंटरच्या बांधकामाच्या जलद विकासासह, मल्टीमोड फायबर, जो डेटा सेंटर आणि स्थानिक क्षेत्राचा मुख्य प्रवाह आहे. नेटवर्क ऍप्लिकेशन्स, देखील वसंत ऋतू मध्ये प्रवेश केला आहे, ज्यामुळे व्यापक चिंता निर्माण झाली आहे. आज, मल्टीमोड फायबरच्या विकासाबद्दल बोलूया.
मानक ISO/IEC 11801 विनिर्देशानुसार, मल्टीमोड फायबर पाच प्रमुख श्रेणींमध्ये विभागले गेले आहे: OM1, OM2, OM3, OM4 आणि OM5. त्याचा IEC 60792-2-10 शी पत्रव्यवहार तक्ता 1 मध्ये दर्शविला आहे. त्यापैकी OM1, OM2 पारंपारिक 62.5/125mm आणि 50/125mm मल्टीमोड फायबरचा संदर्भ देते.OM3, OM4 आणि OM5 नवीन 50/125mm 10 Gigabit मल्टीमोड फायबरचा संदर्भ देतात.
पहिला:पारंपारिक मल्टीमोड फायबर
मल्टीमोड फायबरचा विकास 1970 आणि 1980 च्या दशकात सुरू झाला.सुरुवातीच्या मल्टीमोड फायबरमध्ये अनेक आकारांचा समावेश होता आणि आंतरराष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमिशन (IEC) मानकांमध्ये चार प्रकारच्या आकारांचा समावेश होता. कोर क्लॅडिंग व्यास 50/125 μm, 62.5/125 μm, 85/125 μm आणि 100/ मध्ये विभागलेला आहे. 140 μm. कोर क्लॅडिंगच्या मोठ्या आकारामुळे, उत्पादन खर्च जास्त आहे, झुकण्याचा प्रतिकार खराब आहे, ट्रान्समिशन मोडची संख्या वाढली आहे आणि बँडविड्थ कमी झाली आहे.म्हणून, मोठ्या कोर क्लॅडिंग आकाराचा प्रकार हळूहळू काढून टाकला जातो आणि दोन मुख्य कोर क्लॅडिंग आकार हळूहळू तयार होतात.ते अनुक्रमे 50/125 μm आणि 62.5/125 μm आहेत.
सुरुवातीच्या लोकल एरिया नेटवर्कमध्ये, लोकल एरिया नेटवर्कची सिस्टीमची किंमत शक्य तितकी कमी करण्यासाठी, कमी किमतीचा एलईडी सामान्यतः प्रकाश स्रोत म्हणून वापरला जात असे. कमी एलईडी आउटपुट पॉवरमुळे, विचलन कोन तुलनेने मोठा आहे. .तथापि, 50/125 मिमी मल्टी-मोड फायबरचा कोर व्यास आणि संख्यात्मक छिद्र तुलनेने लहान आहेत, जे LED सह कार्यक्षम जोडणीसाठी अनुकूल नाही.मोठा कोअर व्यास आणि संख्यात्मक छिद्र असलेल्या 62.5/125 मिमी मल्टी-मोड फायबरसाठी, ऑप्टिकल लिंकशी अधिक ऑप्टिकल पॉवर जोडली जाऊ शकते. म्हणूनच, 50/125 मिमी मल्टीमोड फायबर पूर्वी 62.5/125 मिमी मल्टीमोड फायबरइतके मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात नव्हते. 1990 च्या मध्यात.
20 व्या शतकाच्या अखेरीपासून LAN प्रसारण दरात सतत वाढ होत असताना, LAN lGb/s दरापेक्षा जास्त विकसित केले गेले आहे.प्रकाश स्रोत म्हणून LED सह 62.5/125μm मल्टीमोड फायबरची बँडविड्थ हळूहळू आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही. याउलट, 50/125mm मल्टीमोड फायबरमध्ये लहान संख्यात्मक छिद्र आणि कोर व्यास आणि कमी वहन मोड आहेत. त्यामुळे, मोड मल्टी-मोड फायबरचे फैलाव प्रभावीपणे कमी केले जाते आणि बँडविड्थ लक्षणीय वाढली आहे.लहान कोर व्यासामुळे, 50/125 मिमी मल्टी-मोड फायबरची उत्पादन किंमत देखील कमी आहे, म्हणून ते पुन्हा मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
IEEE 802.3z गीगाबिट इथरनेट मानक निर्दिष्ट करते की 50/125 मिमी मल्टीमोड आणि 62.5/125 मिमी मल्टीमोड फायबर गिगाबिट इथरनेटसाठी ट्रान्समिशन मीडिया म्हणून वापरले जाऊ शकतात.तथापि, नवीन नेटवर्कसाठी, 50/125 मिमी मल्टीमोड फायबरला प्राधान्य दिले जाते.
दुसरा:लेझर ऑप्टिमाइझ मल्टीमोड फायबर
तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, 850 nm VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) दिसू लागले. VCSEL लेसर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात कारण ते लांब-तरंगलांबीच्या लेसरपेक्षा स्वस्त आहेत आणि नेटवर्कचा वेग वाढवू शकतात. VCSEL लेसर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात कारण ते लांब-तरंगलांबीच्या लेसरपेक्षा स्वस्त आहेत. तरंगलांबी लेसर आणि नेटवर्क गती वाढवू शकतात. दोन प्रकारच्या प्रकाश-उत्सर्जक उपकरणांमधील फरकामुळे, प्रकाश स्रोतातील बदल सामावून घेण्यासाठी फायबरमध्येच बदल करणे आवश्यक आहे.
व्हीसीएसईएल लेझरच्या गरजांसाठी, इंटरनॅशनल ऑर्गनायझेशन फॉर स्टँडर्डायझेशन/इंटरनॅशनल इलेक्ट्रोटेक्निकल कमिशन (ISO/IEC) आणि टेलिकम्युनिकेशन्स इंडस्ट्री अलायन्स (TIA) यांनी संयुक्तपणे 50mm कोर असलेल्या मल्टीमोड फायबरसाठी एक नवीन मानक तयार केला आहे. ISO/IEC नवीन पिढीचे वर्गीकरण करते. मल्टीमोड फायबरचे OM3 श्रेणीमध्ये (IEC मानक A1a.2) त्याच्या नवीन मल्टीमोड फायबर ग्रेडमध्ये, जे लेसर-ऑप्टिमाइज्ड मल्टीमोड फायबर आहे.
त्यानंतरचे OM4 फायबर प्रत्यक्षात OM3 मल्टीमोड फायबरची अपग्रेड केलेली आवृत्ती आहे. OM3 फायबरच्या तुलनेत, OM4 मानक केवळ फायबर बँडविड्थ इंडेक्स सुधारते. म्हणजेच, OM4 फायबर मानकाने प्रभावी मोड बँडविड्थ (EMB) आणि संपूर्ण इंजेक्शन बँडविड्थ सुधारले आहे. (OFL) OM3 फायबरच्या तुलनेत 850 nm वर.खालील तक्ता 2 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे.
मल्टीमोड फायबरमध्ये ट्रान्समिशनच्या अनेक पद्धती आहेत आणि फायबरच्या झुकण्याच्या प्रतिकाराची समस्या देखील उद्भवली आहे.जेव्हा फायबर वाकलेला असतो, तेव्हा उच्च-ऑर्डर मोड सहजपणे लीक होतो, परिणामी सिग्नल गमावला जातो, म्हणजेच, फायबरचे वाकणे नुकसान होते. इनडोअर ऍप्लिकेशनच्या वाढत्या संख्येसह, अरुंद वातावरणात मल्टीमोड फायबरच्या वायरिंगमुळे त्याच्या झुकण्याच्या प्रतिकारासाठी उच्च आवश्यकता अग्रेषित करा.
सिंगल-मोड फायबरच्या साध्या रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्स प्रोफाइलच्या विपरीत, मल्टीमोड फायबरचे रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्स प्रोफाइल अतिशय गुंतागुंतीचे असते, ज्यासाठी अत्यंत बारीक अपवर्तक निर्देशांक प्रोफाइल डिझाइन आणि फॅब्रिकेशन प्रक्रिया आवश्यक असते. आंतरराष्ट्रीय मुख्य प्रवाहातील सध्याच्या चार प्रमुख पूर्वनिर्मित प्रक्रियेमध्ये, मल्टीमोड फायबरची सर्वात अचूक तयारी म्हणजे प्लाझ्मा केमिकल वेदर डिपॉझिशन (पीसीव्हीडी) प्रक्रिया, ज्याचे प्रतिनिधित्व चांगफेई कंपनी करते. ही प्रक्रिया इतर प्रक्रियांपेक्षा वेगळी आहे कारण त्यात हजारो थरांचा डिपॉझिशन लेयर असतो आणि प्रति थर फक्त 1 मायक्रॉनची जाडी असते. डिपॉझिशन, उच्च बँडविड्थ प्राप्त करण्यासाठी अल्ट्रा-फाईन रिफ्रॅक्टिव्ह इंडेक्स वक्र नियंत्रण सक्षम करणे.
मल्टीमोड फायबरचे अपवर्तक निर्देशांक प्रोफाइल ऑप्टिमाइझ करून, खाली आकृती 1 मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे, बेंडिंग-असंवेदनशील मल्टीमोड फायबरमध्ये झुकण्याच्या प्रतिकारामध्ये लक्षणीय सुधारणा होते.
अंजीर.१ झुकता-प्रतिरोधक मल्टीमोड फायबर आणि पारंपारिक मल्टीमोड फायबरमधील मॅक्रोबेंड कामगिरीची तुलना
तिसऱ्या:नवीन मल्टीमोड फायबर (OM5)
OM3 फायबर आणि OM4 फायबर हे मल्टीमोड फायबर आहेत जे प्रामुख्याने 850nm बँडमध्ये वापरले जातात. ट्रान्समिशन रेट वाढत असताना, केवळ सिंगल-चॅनेल बँड डिझाइनमुळे वायरिंगचा अधिकाधिक खर्च येईल आणि संबंधित व्यवस्थापन आणि देखभाल खर्च त्यानुसार वाढतील. .म्हणून, तंत्रज्ञ मल्टीमोड ट्रान्समिशन सिस्टममध्ये तरंगलांबी विभाजन मल्टिप्लेक्सिंग संकल्पना सादर करण्याचा प्रयत्न करतात.जर एका फायबरवर अनेक तरंगलांबी प्रसारित केल्या जाऊ शकतात, तर समांतर फायबरची संख्या आणि बिछाना आणि देखभालीचा खर्च मोठ्या प्रमाणात कमी केला जाऊ शकतो. या संदर्भात, OM5 फायबर अस्तित्वात आला.
OM5 मल्टीमोड फायबर हे OM4 फायबरवर आधारित आहे, जे उच्च-बँडविड्थ चॅनेल रुंद करते आणि 850nm ते 950nm पर्यंत ट्रान्समिशन ऍप्लिकेशनला समर्थन देते. सध्याचे मुख्य प्रवाहातील ऍप्लिकेशन SWDM4 आणि SR4.2 डिझाइन आहेत.SWDM4 हे तरंगलांबी विभागातील चार लहान लहरींचे मल्टिप्लेक्सिंग आहे, जे अनुक्रमे 850 nm, 880 nm, 910 nm आणि 940 nm आहेत. अशा प्रकारे, एक ऑप्टिकल फायबर मागील चार समांतर ऑप्टिकल फायबरच्या सेवांना समर्थन देऊ शकतो.SR4.2 हे दोन-वेव्हलेंथ डिव्हिजन मल्टिप्लेक्सिंग आहे, जे प्रामुख्याने सिंगल-फायबर द्विदिशात्मक तंत्रज्ञानासाठी वापरले जाते. डेटा केंद्रांसारख्या कमी-अंतराच्या संप्रेषणाला चांगल्या प्रकारे पूर्ण करण्यासाठी OM5 कमी कार्यक्षमता आणि कमी खर्चासह VCSEL लेसरशी जुळले जाऊ शकते. खाली तक्ता 3 आहे. OM4 आणि OM5 फायबरसाठी मुख्य बँडविड्थ वैशिष्ट्यांची तुलना.
सध्या, OM5 फायबरचा वापर नवीन प्रकारच्या हाय-एंड मल्टीमोड फायबर म्हणून केला जात आहे. चांगफेई आणि चायना रेल्वे कॉर्पोरेशनच्या मुख्य डेटा सेंटरचे OM5 व्यावसायिक प्रकरणांपैकी एक सर्वात मोठे आहे. डेटा सेंटरचे उद्दिष्ट आहे की ऍप्लिकेशनचे फायदे SR4.2 च्या तरंगलांबी विभागणी प्रणालीमध्ये OM5 फायबर.हे सर्वात कमी खर्चात जास्तीत जास्त क्षमता संप्रेषण साध्य करते आणि भविष्यात पुढील अपग्रेड दरासाठी तयार होते.भविष्यातील दर 100Gb/s किंवा अगदी 400Gb पर्यंत वाढवला जाईल./s, किंवा वाइडबँड ऍप्लिकेशन्स, यापुढे फायबर बदलू शकत नाहीत, ज्यामुळे भविष्यातील अपग्रेड खर्चात लक्षणीय घट होईल.
सारांश: ऍप्लिकेशन्सची मागणी वाढत असताना, मल्टीमोड फायबर कमी बेंड लॉस, उच्च बँडविड्थ आणि मल्टी-वेव्हलेंथ मल्टीप्लेक्सिंगकडे जात आहे. त्यापैकी, सर्वात संभाव्य ऍप्लिकेशन OM5 फायबर आहे, ज्यामध्ये सध्याच्या मल्टीमोड फायबरची इष्टतम कामगिरी आहे, आणि भविष्यात 100Gb/s आणि 400Gb/s च्या मल्टी-वेव्हलेंथ सिस्टमसाठी शक्तिशाली फायबर सोल्यूशन प्रदान करते. याशिवाय, हाय-स्पीड, हाय-बँडविड्थ, कमी किमतीच्या डेटा सेंटर कम्युनिकेशनच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, नवीन मल्टीमोड फायबर, जसे की सिंगल मल्टीमोड जनरल-पर्पज फायबर, देखील विकसित केले जात आहेत. भविष्यात, चांगफेई उद्योग समवयस्कांसह अधिक नवीन मल्टीमोड फायबर सोल्यूशन्स लॉन्च करेल, ज्यामुळे डेटा सेंटर्स आणि फायबर ऑप्टिक इंटरकनेक्ट्समध्ये नवीन यश आणि कमी खर्च येईल.