Prefácio: A fibra de comunicação é dividida em fibra monomodo e fibra multimodo de acordo com o número de modos de transmissão sob seu comprimento de onda de aplicação. Devido ao grande diâmetro do núcleo da fibra multimodo, ela pode ser usada com fontes de luz de baixo custo.Portanto, possui uma ampla gama de aplicações em cenários de transmissão de curta distância, como data centers e redes locais. aplicações de rede, também inaugurou na primavera, causando preocupação generalizada.Hoje, vamos falar sobre o desenvolvimento de fibra multimodo.
De acordo com a especificação padrão ISO/IEC 11801, a fibra multimodo é dividida em cinco categorias principais: OM1, OM2, OM3, OM4 e OM5. refere-se à fibra multimodo tradicional de 62,5/125 mm e 50/125 mm.OM3, OM4 e OM5 referem-se à nova fibra multimodo 10 Gigabit de 50/125mm.
Primeiro:a fibra multimodo tradicional
O desenvolvimento da fibra multimodo começou nas décadas de 1970 e 1980.As primeiras fibras multimodo incluíam muitos tamanhos e quatro tipos de tamanhos incluídos nos padrões da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) incluíam quatro. O diâmetro do revestimento do núcleo é dividido em 50/125 µm, 62,5/125 µm, 85/125 µm e 100/ 140 μm. Devido ao grande tamanho do revestimento do núcleo, o custo de fabricação é alto, a resistência à flexão é baixa, o número de modos de transmissão é aumentado e a largura de banda é reduzida.Portanto, o tipo de tamanho de revestimento de núcleo grande é gradualmente eliminado, e dois tamanhos principais de revestimento de núcleo são formados gradualmente.Eles são 50/125 μm e 62,5/125 μm, respectivamente.
No início da rede local, a fim de reduzir o custo do sistema da rede local o máximo possível, um LED de baixo custo era geralmente usado como fonte de luz. Devido à baixa potência de saída do LED, o ângulo de divergência é relativamente grande .No entanto, o diâmetro do núcleo e a abertura numérica da fibra multimodo de 50/125 mm são relativamente pequenos, o que não conduz a um acoplamento eficiente com LED.Quanto à fibra multimodo de 62,5/125 mm com grande diâmetro de núcleo e abertura numérica, mais potência óptica pode ser acoplada ao link óptico. meados da década de 1990.
Com o aumento contínuo da taxa de transmissão da LAN, desde o final do século 20, a LAN foi desenvolvida acima da taxa de lGb/s.A largura de banda da fibra multimodo de 62,5/125μm com LED como fonte de luz é apenas gradualmente incapaz de atender aos requisitos. a dispersão da fibra multimodo é efetivamente reduzida e a largura de banda é significativamente aumentada.Devido ao pequeno diâmetro do núcleo, o custo de produção da fibra multimodo de 50/125 mm também é menor, por isso é amplamente utilizada novamente.
O padrão Gigabit Ethernet IEEE 802.3z especifica que fibras multimodo de 50/125 mm e multimodo de 62,5/125 mm podem ser usadas como mídia de transmissão para Gigabit Ethernet.No entanto, para novas redes, a fibra multimodo de 50/125 mm é geralmente preferida.
Segundo:fibra multimodo otimizada para laser
Com o desenvolvimento da tecnologia, surgiu o VCSEL de 850 nm (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). lasers de comprimento de onda e podem aumentar as velocidades da rede. Devido à diferença entre os dois tipos de dispositivos emissores de luz, a própria fibra deve ser modificada para acomodar mudanças na fonte de luz.
Para as necessidades dos lasers VCSEL, a International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission (ISO/IEC) e a Telecommunications Industry Alliance (TIA) elaboraram em conjunto um novo padrão para fibra multimodo com núcleo de 50 mm. de fibra multimodo na categoria OM3 (padrão IEC A1a.2) em seu novo grau de fibra multimodo, que é uma fibra multimodo otimizada para laser.
A fibra OM4 subsequente é, na verdade, uma versão atualizada da fibra multimodo OM3. Em comparação com a fibra OM3, o padrão OM4 só melhora o índice de largura de banda da fibra. (OFL) a 850 nm em comparação com a fibra OM3.Conforme mostrado na Tabela 2 abaixo.
Existem muitos modos de transmissão em fibra multimodo, e o problema da resistência à flexão da fibra também é causado.Quando a fibra é dobrada, o modo de alta ordem é facilmente vazado, resultando em perda de sinal, ou seja, perda de dobra da fibra. requisitos mais elevados para a sua resistência à flexão.
Ao contrário do perfil de índice de refração simples de uma fibra monomodo, o perfil de índice de refração de uma fibra multimodo é muito complexo, exigindo um projeto de perfil de índice de refração extremamente fino e processo de fabricação. A preparação mais precisa da fibra multimodo é o processo de deposição química do clima por plasma (PCVD), representado pela Changfei Company. deposição, permitindo o controle da curva de índice de refração ultrafino para alcançar alta largura de banda.
Ao otimizar o perfil de índice de refração da fibra multimodo, a fibra multimodo insensível à flexão tem uma melhoria significativa na resistência à flexão, conforme mostrado na Figura 1 abaixo.
Fig.1 Comparação do desempenho de macrocurvatura entre fibra multimodo resistente à dobra e fibra multimodo convencional
Terceiro:a nova fibra multimodo (OM5)
A fibra OM3 e a fibra OM4 são fibras multimodo usadas principalmente na banda de 850 nm. .Por isso, os técnicos tentam introduzir o conceito de multiplexação por divisão de comprimento de onda no sistema de transmissão multimodo.Se vários comprimentos de onda podem ser transmitidos em uma fibra, o número correspondente de fibra paralela e o custo de instalação e manutenção podem ser bastante reduzidos. Nesse contexto, a fibra OM5 surgiu.
A fibra multimodo OM5 é baseada na fibra OM4, que amplia o canal de alta largura de banda e suporta aplicações de transmissão de 850nm a 950nm. As aplicações principais atuais são projetos SWDM4 e SR4.2.SWDM4 é uma multiplexação por divisão de comprimento de onda de quatro ondas curtas, que são 850 nm, 880 nm, 910 nm e 940 nm, respectivamente. Desta forma, uma fibra óptica pode suportar os serviços das quatro fibras ópticas paralelas anteriores.SR4.2 é uma multiplexação de divisão de dois comprimentos de onda, usada principalmente para tecnologia bidirecional de fibra única. O OM5 pode ser combinado com lasers VCSEL com baixo desempenho e baixo custo para melhor atender a comunicação de curta distância, como data centers. uma comparação das principais especificações de largura de banda para fibras OM4 e OM5.
Atualmente, a fibra OM5 tem sido usada como um novo tipo de fibra multimodo de ponta. Um dos maiores casos de negócios é o caso comercial OM5 do principal data center da Changfei e da China Railways Corporation. Fibra OM5 no sistema de divisão de comprimento de onda do SR4.2.Ele atinge a capacidade máxima de comunicação com o menor custo e se prepara para uma taxa de atualização adicional no futuro.A taxa futura será aumentada para 100 Gb/s ou até 400 Gb./s, ou aplicativos de banda larga, não podem mais substituir a fibra, reduzindo significativamente os custos de atualização futura.
Resumo: À medida que a demanda por aplicativos continua a aumentar, a fibra multimodo está se movendo em direção à baixa perda de curvatura, alta largura de banda e multiplexação de vários comprimentos de onda. e fornece uma solução de fibra poderosa para sistemas multi-comprimento de onda de 100 Gb/s e 400 Gb/s no futuro. também estão sendo desenvolvidas fibras multimodo, como fibras multimodo de uso geral.