1. Historia defibra multimodo
La fibra multimodo es la primera fibra práctica, su mayor radio central y mayor apertura numérica en la década de 1970 con fuente de luz LED formaron la primera generación de sistemas de comunicación de fibra óptica, aplicados en comunicaciones de larga y corta distancia. Con la llegada de la fibra monomodo, la fibra multimodo se limita posteriormente a aplicaciones de corto alcance debido al bajo costo de su sistema general.
La fibra multimodo original utilizaba un diámetro de núcleo de 50 um y una diferencia de índice de refracción relativa del 1%. Debido al gran diámetro del punto del LED, la fibra multimodo diseñada no podía capturar eficazmente la energía luminosa del LED, por lo que se desarrolló la fibra multimodo de 62,5 um. La fibra multimodo de 62,5 um tiene una diferencia de índice de refracción relativa del 2 % y su apertura numérica también aumenta. Se acopla más luz del LED a la fibra multimodo. A mediados de la década de 1990 se desarrolló el láser VCSEL de bajo coste. Debido a las características del punto de luz pequeño y la apertura numérica del propio VCSEL, la fibra multimodo con un diámetro de núcleo de 50 um con una diferencia de índice de refracción relativa del 1% se volvió a utilizar en la aplicación y se ha utilizado ampliamente en corto plazo. Comunicación a distancia por fibra óptica hasta ahora.
2. Diseño típico de fibra multimodo.
Para obtener la dispersión del modo ideal, la distribución del índice de refracción de la fibra multimodo convencional adopta la forma de parábola o casi parábola. Para fibras multimodo resistentes a la flexión, generalmente se adopta el diseño de ranura externa.
3. Factores que influyen en el ancho de banda defibra multimodo
Los principales factores que afectan el ancho de banda de la fibra multimodo son la fibra y la fuente de luz.
Los factores de la fibra óptica incluyen principalmente la dispersión del material y la dispersión del modo.
Debido a las características de la propia fibra multimodo, hay hasta 19 grupos de modos que se pueden transmitir en la fibra multimodo, y la dispersión entre los modos puede ser muy grande si no se controla con precisión. Si se utiliza VCSEL, la dispersión del modo generalmente se refleja en el EMB del ancho de banda del modo efectivo; si se utiliza LED, está representado por OFL BW del ancho de banda inyectado completo.
El ancho de banda del modo efectivo y la dispersión del material de la fibra se pueden obtener de las especificaciones de fibra del fabricante de la fibra. El grado de influencia sobre el ancho de banda, el ancho de banda modal y la dispersión del material no tienen un tamaño absoluto, depende de la fuente de luz. En términos generales, la fuente de luz LED y la dispersión del material son los principales factores limitantes del ancho de banda del enlace. Para VCSEL, el ancho de banda del modo actual es el principal factor limitante del ancho de banda del enlace.
Los factores de la fuente de luz VCSEL pueden referenciarse a su flujo anular EF (flujo rodeado). La definición del flujo rodeado de VCSEL es la siguiente. Es la integral de la potencia luminosa normalizada a lo largo del radio del núcleo, que representa la distribución de la potencia luminosa entre cada modo en el núcleo.
La distribución de su EF debe estar dentro de los dos cuadros rojos en la siguiente figura. Si el EF cruza el cuadro rojo de la derecha, el ancho de banda del enlace disminuirá significativamente.
4. Fibra multimodoevaluación del ancho de banda del enlace
Es muy importante evaluar el ancho de banda del enlace de la fibra multimodo cuando se utiliza fibra multimodo para la distribución de la red, porque el usuario no puede probar todos los láseres VCSEL y todas las fibras una por una. De acuerdo con los parámetros de especificación de la fibra multimodo y el láser VCSEL, la evaluación del ancho de banda del enlace de fibra es útil para lograr el ancho de banda del enlace diseñado.
5. El dilema de la fibra multimodo
Con la creciente demanda de una alta velocidad de ancho de banda, es posible que la fibra multimodo no pueda satisfacer la creciente demanda de velocidad de ancho de banda en los próximos años debido a sus propias características. Además, el proceso de fabricación de la fibra multimodo en sí es complejo y su precio alto, lo que depende principalmente del láser VCSEL de bajo precio. Si los láseres VCSEL monomodo del mismo costo estén ampliamente disponibles en los próximos años, puede representar una amenaza para la existencia de la fibra multimodo.
El futuro de la fibra multimodo debería aprovechar al máximo sus características multimodo para ampliar el rango de aplicaciones. Si esto se puede superar en el futuro, tal vez la historia pase demultimodo a monomodoy volvamos a la aplicación universal del multimodo.
