1. Daudzmodu šķiedras vēsture
Daudzmodu šķiedra ir pirmā praktiskā šķiedra, kuras lielākais kodola rādiuss un augstākā skaitliskā apertūra 1970. gados ar LED gaismas avotu veidoja pirmās paaudzes optisko šķiedru sakaru sistēmu, ko izmanto tālsatiksmes un tuvsatiksmes sakaros. Līdz ar vienmodu šķiedras parādīšanos daudzmodu šķiedra pēc tam tiek ierobežota tikai neliela diapazona lietojumiem, ņemot vērā tās kopējās sistēmas zemās izmaksas.
Sākotnējā daudzmodu šķiedrā tika izmantots serdes diametrs 50um un relatīvās refrakcijas indeksa starpība 1%. Tā kā LED ir ļoti liels vietas diametrs, projektētā daudzmodu šķiedra nevarēja efektīvi uztvert LED gaismas enerģiju, tāpēc tika izstrādāta 62,5um daudzmodu šķiedra. 62,5um daudzmodu šķiedrai ir 2% relatīvā laušanas koeficienta starpība, un palielinās arī tās skaitliskā apertūra. Vairāk gaismas no LED ir savienota ar daudzmodu šķiedru. Deviņdesmito gadu vidū tika izstrādāts lēts VCSEL lāzers. Sakarā ar nelielas gaismas vietas un pašas VCSEL skaitliskās apertūras īpašībām daudzmodu šķiedra ar kodola diametru 50um ar 1% relatīvās refrakcijas indeksa starpību atkal tika pievilkta lietojumprogrammā, un to plaši izmanto īsā laikā. optisko šķiedru distances sakari līdz šim.
2. Tipisks daudzmodu šķiedras dizains
Lai iegūtu ideālu dispersiju režīmā, parastās daudzmodu šķiedras laušanas koeficienta sadalījums pieņem parabola vai gandrīz parabola formu. Lai saliektu izturīgu daudzmodu šķiedru, parasti tiek pieņemts ārējās rievas dizains.
3. Faktori, kas ietekmē daudzmodu šķiedras joslas platumu
Galvenie faktori, kas ietekmē daudzmodu šķiedras joslas platumu, ir šķiedra un gaismas avots. Optiskās šķiedras faktori galvenokārt ietver materiāla dispersiju un režīma dispersiju.
Pateicoties pašas daudzmodu šķiedras īpašībām, daudzmodu šķiedrā var pārsūtīt līdz 19 režīmu grupām, un dispersija starp režīmiem var būt ļoti liela, ja tā nav precīzi kontrolēta. Ja tiek izmantota VCSEL, režīma izkliedi parasti atspoguļo efektīvā režīma joslas platuma EMB; ja tiek izmantota gaismas diode, to attēlo OFL BW ar pilnu iesmidzinātu joslas platumu.
Efektīvo šķiedras joslas platumu un materiāla izkliedi var iegūt no šķiedras ražotāja šķiedras specifikācijas. Iedarbības pakāpe uz joslas platumu, režīma joslas platumu un materiāla dispersiju nav absolūta izmēra, ir atkarīgs no gaismas avota. Vispārīgi runājot, LED gaismas avots un materiālu dispersija ir galvenie saites joslas platumu ierobežojošie faktori. VCSEL pašreizējais režīma joslas platums ir galvenais saites joslas platuma ierobežojošais faktors.
Faktoriem no gaismas avota VCSEL var atsaukties uz tā gredzena plūsmu EF (Encircled flux). VCSEL' s Apņemtā plūsma definīcija ir šāda. Tas ir normalizētas gaismas jaudas integrāls gar kodola rādiusu, kas atspoguļo gaismas jaudas sadalījumu starp visiem kodola režīmiem.
EF sadalījumam jābūt divos sarkanajos lodziņos zemāk redzamajā attēlā. Ja EF šķērso sarkano lodziņu labajā pusē, saites joslas platums ievērojami samazināsies.
4. Daudzmodu šķiedru saišu joslas platuma novērtēšana
Lietojot daudzmodu šķiedru tīkla izplatīšanai, ir ļoti svarīgi novērtēt daudzmodu šķiedru saites joslas platumu, jo lietotājs nevar pārbaudīt visus VCSEL lāzerus un visas šķiedras pa vienam. Saskaņā ar daudzmodu šķiedras un VCSEL lāzera specifikācijas parametriem šķiedru saišu joslas platuma novērtēšana ir noderīga, lai realizētu projektēto saites joslas platumu.
5. Daudzmodu šķiedru dilemma
Pieaugot pieprasījumam pēc liela joslas platuma, daudzmodu šķiedra savu īpašību dēļ dažu nākamo gadu laikā, iespējams, nespēs apmierināt pieaugošo joslas platuma pieprasījumu. Turklāt pats daudzmodu šķiedras ražošanas process ir sarežģīts un tā cena ir augsta, kas galvenokārt balstās uz VCSEL lāzeru ar zemu cenu. Ja dažu nākamo gadu laikā viena modeļa VCSEL lāzeri ar vienādām izmaksām kļūs plaši pieejami, tas var apdraudēt daudzmodu šķiedru esamību.
Daudzmodu šķiedras nākotnei vajadzētu pilnībā izmantot tās daudzmodu raksturlielumus, lai paplašinātu lietojumu diapazonu. Ja to nākotnē var pārvarēt, iespējams, vēsture virzīsies no daudzveidīgajiem uz vienrežīmiem un atkal uz universālo daudzmodu pielietojumu.
