Mis on mitmemoodiline optiline kiud?

mitmemoodiline optiline kiud

Mitmemoodiline kiud (mitmemoodiline kiud või MM-kiud või optiline kiud) on teatud tüüpi optiline kiud, mida kasutatakse peamiselt lähisideks, näiteks hoonetes või ülikoolilinnakus. Tüüpiliste mitmerežiimiliste linkide andmeedastuskiirus on 10 Mbit/s kuni 10 Gbit/s kuni 600-meetrise lingi pikkusega, mis on enamiku ruumide rakenduste jaoks enam kui piisav.

Kasutusalad

Mitmemoodilise fiiberoptilise side jaoks kasutatavad seadmed on odavamad kui ühemoodilise fiiberoptilise side jaoks kasutatavad seadmed. Tüüpilised edastuskiiruse ja vahemaa piirangud on 100 Mbit/s kuni 2 km (100BASE-FX), 1 Gbit/s kuni 220-550 m (1000BASE-SX) ja 10 Gbit/s kuni 300 m (10GBASE) -SR )), näiteks SR 10G SFP+ optiline moodul, 10G XFP optiline moodul, 10G X2 optiline moodul ja muud 10G moodulid.

Mitmemoodilist kiudu kasutatakse selle suure võimsuse ja töökindluse tõttu tavaliselt magistraalrakenduste ehitamisel. Üha enam kasutajaid kasutavad fiiberoptika eeliseid kasutajale lähemal, ühendades selle oma töölaua või alaga. Standarditele vastavad arhitektuurid, nagu tsentraliseeritud kaabeldus ja fiiberopt-telco-kapid, võimaldavad kasutajatel ära kasutada kiu kauguse võimalusi, koondades elektroonika telekommunikatsiooniruumi, selle asemel, et igal korrusel aktiivset elektroonikat kasutada.

Võrdlus ühemoodilise kiuga

Peamine erinevus mitmemoodilise kiu ja ühemoodilise kiu vahel on see, et esimese südamiku läbimõõt on palju suurem, tavaliselt 50-100 mikronit; palju suurem kui selle sees kantava valguse lainepikkus. Mitmemoodilisel kiul on suurem "valguse kogumise" võime kui ühemoodilisel kiul. Praktikas lihtsustab suurem südamiku suurus ühenduvust ja võimaldab kasutada ka odavamat elektroonikat, nagu valgusdioodid (LED) ja vertikaalse õõnsusega pinna kiirgavad laserid (VCSEL), mis töötavad lainepikkustel 850 nm ja 1300 nm (telekommunikatsioonis). Kasutatav ühemoodiline kiud töötab lainepikkusel 1310 või 1550 nm ja nõuab kallimat Laserallikas (ühemoodiline kiud sobib peaaegu kõikidele nähtavale valguse lainepikkustele, kuid mitmemoodilisel kiul on väiksemad ribalaiuse piirangud kui ühemoodilisel kiul), kuna see toetab ühemoodilist kiudu mitu levimisviisi on seetõttu piiratud modaalse hajutusega, samas kui ühemoodilised LED-valgusallikad, mida mõnikord kasutatakse koos mitmemoodiliste kiududega, ei tekita lainepikkused, millest igaüks liigub erineva kiirusega. Seevastu ühemoodilise kiu juhtimiseks kasutatavad laserid toodavad koherentset valgust ühe lainepikkusega. Suurema südamiku suuruse tõttu on mitmemoodilistel kiududel suurem arvava, mis tähendab, et nad suudavad koguda rohkem valgust kui ühemoodilised kiud. Tänu modaalsele dispersioonile kius on mitmemoodilisel kiul impulsi laienemise kiirus suurem kui ühemoodilisel kiul, mis piirab mitmemoodilise kiu teabeedastusvõimet. Ühemoodilist kiudu kasutatakse kõige sagedamini ülitäpsete teadusuuringute jaoks, kuna ainult ühe valguse levimisviisi lubamine muudab valguse õige teravustamise lihtsamaks. Vahel kasutatakse ümbrise värvi mitmemoodiliste fiiberoptiliste patch-juhtmete/-kaablite eristamiseks ühemoodilistest, kuid sellele ei saa alati kaablitüüpide eristamisel tugineda. Tsiviilrakendustes soovitab standardne TIA-598C ühemoodilise kiu jaoks kollast ümbrist ja 50/125 µm (OM2) ja 62,5/125 µm (OM1) mitmemoodilise kiu jaoks oranži ümbrist. Aquat soovitatakse kasutada 50/125 µm "laser optimeeritud" OM3 kiududega.

tüüp

Mitmemoodilist kiudu kirjeldatakse selle südamiku ja katte läbimõõduga. Seetõttu on 62,5/125 µm mitmemoodilise kiu südamiku suurus 62,5 mikromeetrit (µm) ja katte läbimõõt 125 µm. Üleminek südamiku ja katte vahel võib olla terav, mida nimetatakse astmeindeksi profiiliks, või see võib olla järkjärguline üleminek, mida nimetatakse astmeliseks indeksiprofiiliks. Neil kahel tüübil on erinevad dispersiooniomadused ja seetõttu erinevad efektiivsed levimiskaugused. Lisaks kirjeldatakse mitmemoodilist kiudu, kasutades ISO 11801 standardiga kehtestatud klassifikatsioonisüsteemi (OM1, OM2 ja OM3), mis põhineb modaalse ribalaiusega mitmemoodilisel kiududel. OM4 (määratletud TIA{11}}AAAD-s) viidi lõpule 2009. aasta augustis ja TIA avaldas 2009. aasta lõpus. OM4 kaablid toetavad 125 m linke kiirusega 40 ja 100 Gbit/s.

Paljude aastate jooksul on ruumides laialdaselt kasutatud 62,5/125 µm (OM1) ja tavalist 50/125 µm mitmemoodilist kiudu (OM2). Need kiud võivad hõlpsasti toetada rakendusi alates Ethernetist (10 Mbit/s) kuni Gigabit Etherneti (1 Gbit/s) ja sobivad ideaalselt kasutamiseks LED-kiirguritega oma suhteliselt suure südamiku suuruse tõttu. Uuemates juurutustes kasutatakse tavaliselt laseriga optimeeritud 50/125 µm multimode fiber (OM3). Sellele tähistusele vastav fiiberoptika tagab piisava ribalaiuse 10 Gigabit Etherneti toetamiseks kuni 300 meetrini. Alates standardi avaldamisest on fiiberoptilise tootjad oma tootmisprotsesse oluliselt täiustanud ja suudavad luua kaableid, mis toetavad 10 GbE-d kuni 550 meetrini. Laser optimeeritud mitmemoodiline kiud (LOMMF) on mõeldud kasutamiseks 850 nm VCSEL-idega ja seda kasutatakse laialdaselt MM SFP transiiverites, sealhulgas SPT-P851G-S5D, SPT-P854G-S3xD ja teistes.

LOMMF/OM3-le üleminek on juba toimunud, kuna kasutajad lähevad üle suurema kiirusega võrkudele. LED-ide maksimaalne modulatsioonikiirus on 622 Mbit/s, kuna need ei saa piisavalt kiiresti sisse/välja lülituda, et toetada suurema ribalaiusega rakendusi. VCSEL-id on võimelised moduleerima üle 10 Gbit/s ja neid kasutatakse paljudes kiiretes võrkudes.

VCSEL-i võimsusjaotuse ja kiudude ühtluse kõikumised võivad põhjustada modaalset hajumist, mida saab mõõta diferentsiaalse modaalse viivituse (DMD) abil. Modaalne dispersioon on efekt, mis on põhjustatud üksikute režiimide erinevatest kiirustest valgusimpulsis. Netoefekt on panna valgusimpulssid eralduma või läbima vahemaa, mis muudab vastuvõtja jaoks keeruliseks üksikute 1-de ja 0-de tuvastamise (seda nimetatakse sümbolitevaheliseks häireks). Mida suurem on pikkus, seda suurem on modaalne dispersioon. Modaalse hajumise vastu võitlemiseks on LOMMF toodetud viisil, mis välistab kiu muutused, mis võivad mõjutada valgusimpulsside liikumiskiirust. Murdumisnäitaja profiili on täiustatud, et võimaldada VCSEL-i edastamist ja vältida impulsi levikut. Selle tulemusena suudab kiud säilitada signaali terviklikkuse pikemate vahemaade tagant, maksimeerides ribalaiust.

Mitmemoodiliste fiiberoptiliste pistikute tüübid

Turul ringlevate mitmerežiimiliste kiudoptiliste pistikute tüübid on ST, SC, FC, LC, MU, E2000, MTRJ, SMA, DIN ja MTP&MPO. Kõige sagedamini kasutatavad kiudoptiliste pistikute tüübid on ST, SC, FC ja LC. Igal neist on oma tugevused, nõrkused ja võimed. Millised on erinevused ja mida need rakendamisel tähendavad? See tavaliste mitmemoodiliste fiiberoptiliste pistikute tabel toob välja plussid ja miinused.