1. История многоступенчатого волокна
Многомерное волокно является первым практическим волокном, его больший радиус ядра и более высокая численная диафрагма в 1970-х годах со светодиодным источником света сформировали первое поколение оптической волоконно-оптической системы связи, применяемой в междугородной и короткой связи. С появлением одного режима волокна, мульти-режим волокна впоследствии ограничивается малой дальности приложений из-за низкой стоимости его общей системы.
Оригинальное мультимодное волокно использовало диаметр ядра 50um и относительную рефракционную разницу индекса в 1%. Из-за очень большого диаметра пятна светодиода, разработанное многомерное волокно не смогло эффективно захватить энергию света LED, поэтому волокно 62.5um multi-mode было начато. Многомерное волокно 62,5um имеет относительную разницу в рефракционном индексе на 2%, а его численная диафрагма также увеличивается. Больше света от светодиода соединено с многоступенчатым волокном. В середине 1990-х годов был разработан недорогой лазер VCSEL. Из-за характеристик небольшого светового пятна и численной диафрагмы самого VCSEL, мульти-режимное волокно диаметром ядра 50um с 1% относительной рефракционной разницей индекса было отодвинуто к применению снова, и широко использовалось в короткой оптической связи волокна до сих пор.
2. Типичная конструкция многогоного волокна
Для того, чтобы получить идеальный режим дисперсии, рефракционный индекс распределения обычных мультимодных волокон принимает форму параболы или около параболы. Для изгиба устойчивых мультимодных волокон, внешний дизайн паза, как правило, приняты.
3. Факторы, влияющие на пропускную способность мультимодного волокна
Основными факторами, влияющими на пропускную способность мультимодного волокна, являются волокна и источник света. Факторы оптического волокна в основном включают дисперсию материала и дисперсию режима.
Из-за особенностей самого мультимодного волокна, есть до 19 групп режима, которые могут передаваться в мультимодном волокне, и дисперсия между режимами может быть очень большой, если не точно контролироваться. Если VCSEL используется, дисперсия режима, как правило, отражается EMB эффективной пропускной способности режима; если светодиод используется, он представлен OFL BW полной инъекционной пропускной способности.
Эффективная пропускная способность режима и дисперсия материала волокна могут быть получены из оптоволоконные спецификации производителя волокна. Степень влияния на пропускную способность, пропускную способность режима и дисперсию материала не имеют абсолютного размера, зависит от источника света. Вообще говоря, светодиодный источник света и дисперсия материала являются основными ограничивающими факторами пропускной способности соединения. Для VCSEL текущая пропускная способность режима является основным ограничивающим фактором пропускной способности соединения.
Факторы из источника света VCSEL можно ссылаться на его кольцевой поток EF (Окруженный поток). Определение окруженного потока VCSEL заключается в следующем. Он является неотъемлемой частью нормализованной световой энергии вдоль радиуса ядра, что представляет собой распределение световой силы между каждым режимом в ядре.
Распределение его EF должно быть в пределах двух красных ящиков на рисунке ниже. Если EF пересекает красную коробку справа, пропускная способность соединения значительно уменьшится.
4. Оценка пропускной способности многопрофиох режимных волоконно-оптических ссылок
Очень важно оценить пропускную способность соединения мульти-режимного волокна при использовании мульти-режимного волокна для распределения сети, потому что пользователь не может проверить все лазеры VCSEL и все волокна один за другим. В соответствии с параметрами спецификации мультимодного волокна и лазера VCSEL, оценка пропускной способности волоконно-оптической связи полезна для реализации разработанной пропускной способности соединения.
5. Дилемма мультимодного волокна
С ростом спроса на высокую скорость пропускной способности, мульти-режим волокна могут быть не в состоянии удовлетворить растущий спрос скорости пропускной способности в ближайшие несколько лет из-за своих собственных характеристик. Кроме того, сам процесс производства многопрофиего волокна является сложным и его цена высока, что в основном зависит от лазера VCSEL с низкой ценой. Если в ближайшие несколько лет одноразовые лазеры VCSEL такой же стоимости станут широко доступны, это может создать угрозу существованию многопрофиливного волокна.
Будущее мульти-режимного волокна должно в полной мере использовать его многоступенчатые характеристики для расширения диапазона применения. Если это можно будет преодолеть в будущем, возможно, история будет спираль от нескольких режимов до одного режима и обратно к универсальному применению мульти-режима.
