1. Sejarah serat multi-mode
Serat multi-mode adalah serat praktis pertama, radius inti yang lebih besar dan aperture numerik yang lebih tinggi pada tahun 1970-an dengan sumber cahaya LED membentuk generasi pertama sistem komunikasi serat optik, diterapkan dalam komunikasi jarak jauh dan jarak pendek. Dengan munculnya serat mode tunggal, serat multi-mode kemudian terbatas pada aplikasi jarak pendek karena biaya rendah dari keseluruhan sistemnya.
Serat multimode asli menggunakan diameter inti 50um dan perbedaan indeks bias relatif 1%. Karena diameter spot LED yang sangat besar, serat multi-mode yang dirancang tidak dapat secara efektif menangkap energi cahaya LED, sehingga serat multi-mode 62,5um dikembangkan. Serat multi-mode 62,5um memiliki perbedaan indeks bias relatif 2%, dan aperture numeriknya juga meningkat. Lebih banyak cahaya dari LED digabungkan ke serat multi-mode. Pada pertengahan 1990-an, laser VCSEL berbiaya rendah dikembangkan. Karena karakteristik titik cahaya kecil dan aperture numerik VCSEL itu sendiri, serat multi-mode dengan diameter inti 50um dengan perbedaan indeks bias relatif 1% ditarik kembali ke aplikasi lagi, dan telah banyak digunakan dalam komunikasi serat optik jarak pendek sampai sekarang.
2. Desain khas serat multi-mode
Untuk mendapatkan dispersi mode ideal, distribusi indeks bias serat multimoda konvensional mengadopsi bentuk parabola atau near-parabola. Untuk serat multimode tahan lentur, desain alur eksternal umumnya diadopsi.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi bandwidth serat multimoda
Faktor utama yang mempengaruhi bandwidth serat multimoda adalah serat dan sumber cahaya. Faktor serat optik terutama termasuk dispersi bahan dan dispersi mode.
Karena karakteristik serat multimoda itu sendiri, ada hingga 19 kelompok mode yang dapat ditularkan dalam serat multimode, dan dispersi antara mode bisa sangat besar jika tidak dikontrol dengan tepat. Jika VCSEL digunakan, dispersi mode umumnya tercermin oleh EMB bandwidth mode yang efektif; jika LED digunakan, itu diwakili oleh OFL BW bandwidth injeksi penuh.
Bandwidth mode efektif dan dispersi bahan serat dapat diperoleh dari spesifikasi serat produsen serat. Tingkat pengaruh pada bandwidth, bandwidth mode dan dispersi material tidak memiliki ukuran absolut, tergantung pada sumber cahaya. Secara umum, sumber cahaya LED dan dispersi material adalah faktor pembatas utama bandwidth tautan. Untuk VCSEL, bandwidth mode saat ini adalah faktor pembatas utama bandwidth tautan.
Faktor-faktor dari sumber cahaya VCSEL dapat dirujuk ke ef fluks cincin (Fluks dikelilingi). Definisi fluks yang dilingkulasi VCSEL adalah sebagai berikut. Ini adalah integral dari daya cahaya yang dinormalisasi di sepanjang radius inti, yang mewakili distribusi daya cahaya di antara setiap mode di inti.
Distribusi EF-nya harus berada dalam dua kotak merah pada gambar di bawah ini. Jika EF melintasi kotak merah di sebelah kanan, bandwidth tautan akan berkurang secara signifikan.
4. Evaluasi bandwidth tautan serat multi-mode
Hal ini sangat penting untuk mengevaluasi bandwidth link multi-mode serat ketika menggunakan multi-mode serat untuk distribusi jaringan, karena pengguna tidak dapat menguji semua laser VCSEL dan semua serat satu per satu. Menurut parameter spesifikasi serat multimoda dan laser VCSEL, evaluasi bandwidth tautan serat sangat membantu untuk mewujudkan bandwidth tautan yang dirancang.
5. Dilema serat multimode
Dengan meningkatnya permintaan tingkat bandwidth yang tinggi, serat multi-mode mungkin tidak dapat memenuhi peningkatan permintaan tingkat bandwidth dalam beberapa tahun ke depan karena karakteristiknya sendiri. Selain itu, proses pembuatan serat multi-mode itu sendiri kompleks dan harganya tinggi, yang terutama bergantung pada laser VCSEL dengan harga rendah. Jika laser VCSEL mode tunggal dengan biaya yang sama menjadi tersedia secara luas dalam beberapa tahun ke depan, itu dapat menimbulkan ancaman bagi keberadaan serat multi-mode.
Masa depan serat multi-mode harus memanfaatkan sepenuhnya karakteristik multi-mode untuk memperluas jangkauan aplikasi. Jika hal ini dapat diatasi di masa depan, mungkin sejarah akan spiral dari multi-mode ke single-mode dan kembali ke aplikasi universal multi-mode.
