1. Istorijatvišemodno vlakno
Višemodno vlakno je prvo praktično vlakno, čiji je veći radijus jezgre i veći numerički otvor 1970-ih sa LED izvorom svjetlosti formirali prvu generaciju komunikacijskog sistema optičkih vlakana, primijenjenog u komunikaciji na daljinu i na kratkim udaljenostima. Sa pojavom jednomodnog vlakna, multimodno vlakno je kasnije ograničeno na aplikacije kratkog dometa zbog niske cijene cjelokupnog sistema.
Originalno višemodno vlakno koristilo je prečnik jezgre od 50 um i relativnu razliku indeksa prelamanja od 1%. Zbog veoma velikog prečnika tačke LED-a, dizajnirano višemodno vlakno nije moglo efikasno uhvatiti LED svetlosnu energiju, pa je razvijeno višemodno vlakno od 62,5 um. Višemodno vlakno od 62,5 um ima 2% relativne razlike u indeksu prelamanja, a njegov numerički otvor se takođe povećava. Više svjetla iz LED-a je spojeno na multi-mode vlakno. Sredinom 1990-ih razvijen je jeftin VCSEL laser. Zbog karakteristika male svjetlosne mrlje i numeričkog otvora samog VCSEL-a, višemodno vlakno s prečnikom jezgre od 50 um sa 1% relativnom razlikom indeksa prelamanja ponovo je povučeno u primjenu i široko se koristilo u kratkom vremenu. daljinska komunikacija optičkim vlaknima do sada.
2. Tipičan dizajn višemodnog vlakna
Da bi se dobila idealna disperzija modova, distribucija indeksa prelamanja konvencionalnog multimodnog vlakna usvaja oblik parabole ili skoro parabole. Za multimodna vlakna otporna na savijanje, općenito se usvaja dizajn vanjskog žljeba.
3. Faktori koji utiču na širinu pojasavišemodno vlakno
Glavni faktori koji utiču na propusni opseg multimodnih vlakana su vlakna i izvor svjetlosti.
Faktori optičkih vlakana uglavnom uključuju disperziju materijala i disperziju modova.
Zbog karakteristika samog multimodnog vlakna, postoji do 19 grupa modova koje se mogu prenijeti u višemodnom vlaknu, a disperzija između modova može biti vrlo velika ako nije precizno kontrolirana. Ako se koristi VCSEL, disperzija moda se općenito odražava na EMB efektivnog propusnog opsega moda; ako se koristi LED, predstavlja OFL BW punog ubrizganog propusnog opsega.
Efektivni propusni opseg i disperzija materijala vlakana mogu se dobiti iz specifikacije vlakana proizvođača vlakana. Stepen uticaja na propusni opseg, propusnost moda i disperziju materijala nemaju apsolutnu veličinu, zavisi od izvora svetlosti. Uopšteno govoreći, LED izvor svjetlosti i disperzija materijala su glavni ograničavajući faktori propusnosti veze. Za VCSEL, širina pojasa trenutnog režima je glavni ograničavajući faktor propusnosti veze.
Faktori iz izvora svjetlosti VCSEL mogu se odnositi na njegov prstenasti fluks EF (Okruženi fluks). Definicija VCSEL-ovog Encircled fluksa je sljedeća. To je integral normalizovane svetlosne snage duž radijusa jezgra, koji predstavlja distribuciju svetlosne snage između svakog moda u jezgru.
Raspodjela njegovog EF-a bi trebala biti unutar dva crvena polja na slici ispod. Ako EF prijeđe crveni okvir na desnoj strani, propusnost veze će se značajno smanjiti.
4. Višemodno vlaknoprocjena propusnosti veze
Veoma je važno procijeniti propusni opseg veze višemodnog vlakna kada se koristi višemodno vlakno za mrežnu distribuciju, jer korisnik ne može testirati sve VCSEL lasere i sva vlakna jedno po jedno. U skladu sa parametrima specifikacije višemodnih vlakana i VCSEL lasera, procjena propusnosti veze vlakna pomaže da se realizuje dizajnirani propusni opseg veze.
5. Dilema multimodnog vlakna
Sa sve većom potražnjom za velikom brzinom propusnog opsega, multimodno vlakno možda neće moći da zadovolji sve veću potražnju za brzinom propusnog opsega u narednih nekoliko godina zbog svojih karakteristika. Štaviše, sam proces proizvodnje multimodnih vlakana je složen i njegova cijena je visoka, što se uglavnom oslanja na VCSEL laser s niskom cijenom. Ako jednomodni VCSEL laseri iste cijene postanu široko dostupni u sljedećih nekoliko godina, to može predstavljati prijetnju postojanju višemodnih vlakana.
Budućnost multimodnih vlakana trebala bi u potpunosti iskoristiti svoje multi-mode karakteristike kako bi proširila opseg primjene. Ako se ovo može prevazići u budućnosti, možda će se istorija izvućimulti-mode u single-modei nazad na univerzalnu primjenu multi-mode.
