1. Historiamonimuotokuitu
Monimuotokuitu on ensimmäinen käytännöllinen kuitu, sen suurempi ydinsäde ja suurempi numeerinen aukko 1970-luvulla LED-valonlähteellä muodostivat ensimmäisen sukupolven optisen kuituviestintäjärjestelmän, jota sovellettiin pitkän matkan ja lyhyen matkan viestinnässä. Yksimuotokuidun myötä monimuotokuitu rajoittuu lyhyen kantaman sovelluksiin sen kokonaisjärjestelmän alhaisten kustannusten vuoksi.
Alkuperäisessä monimuotokuidussa käytettiin 50 um:n ytimen halkaisijaa ja suhteellista taitekerroineroa 1 %. LEDin erittäin suuren pistehalkaisijan vuoksi suunniteltu monimuotokuitu ei pystynyt tehokkaasti sieppaamaan LED-valoenergiaa, joten kehitettiin 62,5um monimuotokuitu. 62,5um monimuotokuidun suhteellinen taitekerroinero on 2 %, ja myös sen numeerinen aukko kasvaa. Enemmän LED-valoa kytketään monimuotokuituun. 1990-luvun puolivälissä kehitettiin edullinen VCSEL-laser. Pienen valopisteen ja itse VCSEL:n numeerisen aukon ominaisuuksien vuoksi monimuotokuitu, jonka sydämen halkaisija oli 50 um 1 %:n suhteellisella taitekerroinerolla, vedettiin takaisin sovellukseen, ja sitä on käytetty laajalti lyhyissä tilanteissa. etäisyys optinen kuituviestintä tähän asti.
2. Tyypillinen monimuotokuidun rakenne
Ihanteellisen muotodispersion saavuttamiseksi tavanomaisen monimuotokuidun taitekerroinjakauma ottaa paraabelin tai lähes paraabelin muodon. Taivutusta kestävässä monimuotokuidussa käytetään yleensä ulkoista uramallia.
3. Kaistanleveyteen vaikuttavat tekijätmonimuotokuitu
Tärkeimmät monimuotokuidun kaistanleveyteen vaikuttavat tekijät ovat kuitu ja valonlähde.
Optisen kuidun tekijöitä ovat pääasiassa materiaalidispersio ja moodidispersio.
Itse monimuotokuidun ominaisuuksista johtuen monimuotokuidussa voidaan lähettää jopa 19 moodiryhmää, ja moodien välinen hajonta voi olla erittäin suuri, ellei tarkasti ohjata. Jos käytetään VCSEL:ää, moodin hajonta heijastuu yleensä tehokkaan moodin kaistanleveyden EMB:nä; jos LED-valoa käytetään, sitä edustaa täyden ruiskutetun kaistanleveyden OFL BW.
Kuidun tehollinen moodikaistanleveys ja materiaalidispersio saadaan kuidun valmistajan kuituerittelystä. Vaikutusaste kaistanleveyteen, moodikaistanleveyteen ja materiaalidispersioon ei ole absoluuttista kokoa, riippuu valonlähteestä. Yleisesti ottaen LED-valonlähde ja materiaalin hajonta ovat linkin kaistanleveyden tärkeimmät rajoittavat tekijät. VCSEL:lle nykyisen tilan kaistanleveys on linkin kaistanleveyden tärkein rajoittava tekijä.
Valonlähteen VCSEL tekijöitä voidaan viitata sen rengasvuon EF (Encircled flux). VCSEL:n ympäröidyn vuon määritelmä on seuraava. Se on normalisoidun valotehon integraali ytimen sädettä pitkin, mikä edustaa valotehon jakautumista ytimen kunkin moodin välillä.
Sen EF-jakauman tulisi olla alla olevan kuvan kahden punaisen laatikon sisällä. Jos EF ylittää oikeanpuoleisen punaisen laatikon, linkin kaistanleveys pienenee merkittävästi.
4. Monimuotokuitulinkin kaistanleveyden arviointi
On erittäin tärkeää arvioida monimuotokuidun linkin kaistanleveys käytettäessä monimuotokuitua verkkojakelussa, koska käyttäjä ei voi testata kaikkia VCSEL-lasereita ja kaikkia kuituja yksitellen. Monimuotokuidun ja VCSEL-laserin spesifikaatioparametrien mukaan kuitulinkin kaistanleveyden arviointi auttaa toteuttamaan suunnitellun linkin kaistanleveyden.
5. Monimuotokuitupulma
Suuren kaistanleveyden kysynnän kasvaessa monimuotokuitu ei ehkä pysty vastaamaan lähivuosina kasvavaan kaistanleveyden kysyntään omien ominaisuuksiensa vuoksi. Lisäksi monimuotokuidun valmistusprosessi itsessään on monimutkainen ja sen hinta on korkea, mikä perustuu pääasiassa edulliseen VCSEL-laseriin. Jos samanhintaisia yksimuotoisia VCSEL-lasereita tulee laajalti saataville lähivuosina, se voi muodostaa uhan monimuotokuidun olemassaololle.
Monimuotokuidun tulevaisuuden tulisi hyödyntää täysimääräisesti sen monimuotoisia ominaisuuksia sovellusalueen laajentamiseksi. Jos tämä voidaan voittaa tulevaisuudessa, ehkä historia kiertyymonitilasta yksitilaksija takaisin monimoodin yleiseen soveltamiseen.
