Paunang Salita: Ang fiber ng komunikasyon ay nahahati sa single mode fiber at multimode fiber ayon sa bilang ng mga transmission mode sa ilalim ng wavelength ng application nito. Dahil sa malaking diameter ng core ng multimode fiber, maaari itong magamit sa mga low cost light sources.Samakatuwid, mayroon itong malawak na hanay ng mga aplikasyon sa mga senaryo ng paghahatid ng maikling distansya, tulad ng mga sentro ng data at mga lokal na network ng lugar. Sa mabilis na pag-unlad ng pagtatayo ng data center sa mga nakaraang taon, ang multimode fiber, na siyang pangunahing bahagi ng data center at lokal na lugar. mga aplikasyon ng network, ay nag-udyok din sa tagsibol, na nagdudulot ng malawakang pag-aalala. Ngayon, pag-usapan natin ang pagbuo ng multimode fiber.
Ayon sa standard na detalye ng ISO/IEC 11801, ang multimode fiber ay nahahati sa limang pangunahing kategorya: OM1, OM2, OM3, OM4, at OM5.Its correspondence with IEC 60792-2-10 is shown in Table 1.Among them OM1, OM2 ay tumutukoy sa tradisyonal na 62.5/125mm at 50/125mm multimode fiber.Ang OM3, OM4 at OM5 ay tumutukoy sa bagong 50/125mm 10 Gigabit multimode fiber.
Una:ang tradisyonal na multimode fiber
Ang pagbuo ng multimode fiber ay nagsimula noong 1970s at 1980s.Ang mga maagang multimode fibers ay may kasamang maraming laki, at apat na uri ng laki na kasama sa mga pamantayan ng International Electrotechnical Commission (IEC) ay may kasamang apat. Ang core cladding diameter ay nahahati sa 50/125 μm, 62.5/125 μm, 85/125 μm, at 100/ 140 μm. Dahil sa malaking sukat ng core cladding, ang gastos sa pagmamanupaktura ay mataas, ang baluktot na pagtutol ay mahina, ang bilang ng mga mode ng paghahatid ay nadagdagan, at ang bandwidth ay nabawasan.Samakatuwid, ang uri ng malaking laki ng core cladding ay unti-unting tinanggal, at ang dalawang pangunahing laki ng cladding ng core ay unti-unting nabuo.Ang mga ito ay 50/125 μm at 62.5/125 μm, ayon sa pagkakabanggit.
Sa unang bahagi ng lokal na network ng lugar, upang mabawasan ang sistema ng gastos ng lokal na network ng lugar hangga't maaari, ang isang mababang gastos na LED ay karaniwang ginagamit bilang isang mapagkukunan ng ilaw. Dahil sa mababang LED output power, ang divergence Angle ay medyo malaki. .Gayunpaman, ang core diameter at numerical aperture ng 50/125mm multi-mode fiber ay medyo maliit, na hindi nakakatulong sa mahusay na pagkabit sa LED.Tulad ng para sa 62.5/125mm multi-mode fiber na may malaking core diameter at numerical aperture, mas maraming optical power ang maaaring isama sa optical link. Samakatuwid, ang 50/125mm multimode fiber ay hindi gaanong ginamit gaya ng 62.5/125mm multimode fiber bago ang kalagitnaan ng dekada 1990.
Sa patuloy na pagtaas ng rate ng paghahatid ng LAN, mula noong katapusan ng ika-20 siglo, ang LAN ay binuo nang mas mataas sa rate ng lGb/s.Ang bandwidth na 62.5/125μm multimode fiber na may LED bilang light source ay unti-unting hindi nakakatugon sa mga kinakailangan. Sa kaibahan, ang 50/125mm multimode fiber ay may mas maliit na numerical aperture at core diameter, at mas kaunting conduction mode. Ang pagpapakalat ng multi-mode fiber ay epektibong nabawasan, at ang bandwidth ay tumaas nang malaki.Dahil sa maliit na diameter ng core, ang halaga ng produksyon na 50/125mm multi-mode fiber ay mas mababa din, kaya ito ay malawakang ginagamit muli.
Ang IEEE 802.3z Gigabit Ethernet standard ay tumutukoy na ang 50/125mm multimode at 62.5/125mm multimode fibers ay maaaring gamitin bilang transmission media para sa Gigabit Ethernet.Gayunpaman, para sa mga bagong network, karaniwang mas gusto ang 50/125mm multimode fiber.
Pangalawa:laser optimized multimode fiber
Sa pag-unlad ng teknolohiya, lumitaw ang 850 nm VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Ang mga VCSEL laser ay malawakang ginagamit dahil mas mura ang mga ito kaysa sa mga long-wavelength na laser at maaaring magpapataas ng bilis ng network. Ang mga VCSEL laser ay malawakang ginagamit dahil mas mura sila kaysa sa mahabang- wavelength lasers at maaaring tumaas ang mga bilis ng network. Dahil sa pagkakaiba sa pagitan ng dalawang uri ng light-emitting device, ang hibla mismo ay dapat na mabago upang mapaunlakan ang mga pagbabago sa pinagmumulan ng liwanag.
Para sa mga pangangailangan ng VCSEL lasers, ang International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission (ISO/IEC) at ang Telecommunications Industry Alliance (TIA) ay magkasamang bumuo ng bagong pamantayan para sa multimode fiber na may 50mm core. Ang ISO/IEC ay nag-uuri ng bagong henerasyon ng multimode fiber sa kategoryang OM3 (IEC standard A1a.2) sa bago nitong multimode fiber grade, na isang laser-optimized multimode fiber.
Ang kasunod na OM4 fiber ay talagang isang upgraded na bersyon ng OM3 multimode fiber. Kung ikukumpara sa OM3 fiber, pinapabuti lang ng OM4 standard ang fiber bandwidth index. (OFL) sa 850 nm kumpara sa OM3 fiber.Gaya ng ipinapakita sa Talahanayan 2 sa ibaba.
Mayroong maraming mga mode ng paghahatid sa multimode fiber, at ang problema ng baluktot na pagtutol ng hibla ay dinadala din.Kapag ang hibla ay baluktot, ang high-order mode ay madaling tumagas, na nagreresulta sa pagkawala ng signal, iyon ay, baluktot na pagkawala ng hibla. Sa pagtaas ng bilang ng mga panloob na sitwasyon ng aplikasyon, ang mga kable ng multimode fiber sa isang makitid na kapaligiran ay naglagay isulong ang mas mataas na mga kinakailangan para sa baluktot na pagtutol nito.
Hindi tulad ng simpleng refractive index profile ng single-mode fiber, ang refractive index profile ng multimode fiber ay napakakumplikado, na nangangailangan ng napakahusay na disenyo ng refractive index profile at proseso ng katha. Sa kasalukuyang apat na pangunahing proseso ng prefabrication ng internasyonal na mainstream, ang ang pinakatumpak na paghahanda ng multimode fiber ay ang proseso ng plasma chemical weather deposition (PCVD), na kinakatawan ng Changfei Company. Naiiba ang prosesong ito sa ibang mga proseso dahil mayroon itong deposition layer na ilang libong layer at may kapal na halos 1 micron bawat layer sa panahon ng deposition, na nagbibigay-daan sa ultra-fine refractive index curve control upang makamit ang mataas na bandwidth.
Sa pamamagitan ng pag-optimize ng refractive index profile ng multimode fiber, ang bending-insensitive multimode fiber ay may makabuluhang pagpapabuti sa bending resistance, tulad ng ipinapakita sa Figure 1 sa ibaba.
Fig.1 Paghahambing ng pagganap ng macrobend sa pagitan ng bending-resistant multimode fiber at conventional multimode fiber
Pangatlo:ang bagong multimode fiber (OM5)
Ang OM3 fiber at OM4 fiber ay multimode fiber na pangunahing ginagamit sa 850nm band. Habang patuloy na tumataas ang transmission rate, isang solong-channel band na disenyo lamang ang magreresulta sa mas masinsinang mga gastos sa mga wiring, at ang nauugnay na mga gastos sa pamamahala at pagpapanatili ay tataas nang naaayon. .Samakatuwid, sinusubukan ng mga technician na ipakilala ang wavelength division multiplexing concept sa multimode transmission system.Kung maraming wavelength ang maaaring mailipat sa isang hibla, ang katumbas na bilang ng parallel fiber at ang halaga ng pagtula at pagpapanatili ay maaaring lubos na mabawasan. Sa kontekstong ito, nabuo ang OM5 fiber.
Ang OM5 multimode fiber ay nakabatay sa OM4 fiber, na nagpapalawak sa high-bandwidth na channel at sumusuporta sa mga transmission application mula 850nm hanggang 950nm. Ang kasalukuyang mga pangunahing application ay SWDM4 at SR4.2 na disenyo.Ang SWDM4 ay isang wavelength division multiplexing ng apat na maikling alon, na 850 nm, 880 nm, 910 nm, at 940 nm, ayon sa pagkakabanggit. Sa ganitong paraan, maaaring suportahan ng isang optical fiber ang mga serbisyo ng nakaraang apat na parallel optical fibers.Ang SR4.2 ay isang two-wavelength division multiplexing, pangunahing ginagamit para sa single-fiber bidirectional na teknolohiya. Ang OM5 ay maaaring itugma sa mga VCSEL laser na may mababang pagganap at mababang gastos upang mas mahusay na matugunan ang maikling distansya na komunikasyon tulad ng mga data center. Ang Talahanayan 3 sa ibaba ay isang paghahambing ng mga pangunahing pagtutukoy ng bandwidth para sa OM4 at OM5 fibers.
Sa kasalukuyan, ang OM5 fiber ay ginamit bilang isang bagong uri ng high-end multimode fiber. Ang isa sa pinakamalaking kaso ng negosyo ay ang OM5 commercial case ng Changfei at ang pangunahing data center ng China Railways Corporation. Ang data center ay naglalayon sa mga benepisyo ng aplikasyon ng OM5 fiber sa wavelength division system ng SR4.2.Nakakamit nito ang pinakamataas na kapasidad ng komunikasyon sa pinakamababang halaga, at naghahanda para sa karagdagang rate ng pag-upgrade sa hinaharap.Ang hinaharap na rate ay tataas sa 100Gb/s o kahit 400Gb./s, o mga wideband application, ay hindi na maaaring palitan ang fiber, na makabuluhang binabawasan ang mga gastos sa pag-upgrade sa hinaharap.
Buod: Habang patuloy na tumataas ang demand para sa mga application, ang multimode fiber ay lumilipat patungo sa low bend loss, mataas na bandwidth, at multi-wavelength multiplexing. Kabilang sa mga ito, ang pinaka-potensyal na aplikasyon ay ang OM5 fiber, na may pinakamainam na pagganap ng kasalukuyang multimode fiber, at nagbibigay ng makapangyarihang fiber solution para sa mga multi-wavelength system na 100Gb/s at 400Gb/s sa hinaharap. Bilang karagdagan, upang matugunan ang mga kinakailangan ng high-speed, high-bandwidth, murang data center communication, bagong multimode Ang mga fibers, tulad ng single multimode general-purpose fibers, ay ginagawa din. Sa hinaharap, maglulunsad ang Changfei ng mas maraming bagong multimode fiber solution sa mga kapantay ng industriya, na magdadala ng mga bagong tagumpay at mas mababang gastos sa mga data center at fiber optic interconnects.