1. Histoire de la fibre multimode
La fibre multimode est la première fibre optique pratique, dont le rayon de coeur plus grand et l‘ouverture numérique plus élevée ont formé la première génération de systèmes de communication par fibre optique avec des sources lumineuses LED dans les années 1970, appliquées aux communications longue et courte distance. Avec l‘avènement de la fibre monomode, la fibre multimode est alors limitée aux applications à courte distance en raison du faible coût de son système global.
La fibre multimode originale utilisait un diamètre de coeur de 50 microns et une différence d‘indice relative de 1%. En raison du très grand diamètre du spot de la LED, la fibre multimode conçue ne capte pas efficacement l‘énergie lumineuse de la LED et une fibre multimode de 62,5 µm a donc été développée. La fibre multimode de 62,5 µm a une différence d‘indice relative de 2% et son ouverture numérique a également augmenté. Plus de lumière provenant des LED est couplée à une fibre multimode. Au milieu des années 1990, des lasers VCSEL à faible coût ont été développés. Comme le VCSEL lui - même est caractérisé par un petit SPOT et une ouverture numérique, la fibre multimode avec un diamètre de coeur de 50 µm et une différence d‘indice relative de 1% est à nouveau tirée vers l‘application et a trouvé une large application dans les communications par fibre optique à courte distance.
2. Conception typique de fibre multimode
Pour obtenir une dispersion modale idéale, la distribution d‘indice de réfraction d‘une fibre multimode classique prend une forme parabolique ou quasi parabolique. La fibre multimode résistante à la flexion adopte généralement une conception de fente extérieure.
3. Facteurs affectant la bande passante de fibre multimode
Les principaux facteurs influençant la bande passante de la fibre multimode sont la fibre et la source lumineuse.
Les facteurs d‘influence des fibres optiques comprennent principalement la dispersion des matériaux et la dispersion modale.
En raison des caractéristiques de la fibre multimode elle - même, jusqu‘à 19 groupes de modes peuvent être transmis dans la fibre multimode, et la dispersion chromatique entre les modes peut être très importante si elle n‘est pas contrôlée avec précision. Si un VCSEL est utilisé, la dispersion modale est généralement reflétée par l‘EMB de la bande passante modale effective; Si une LED est utilisée, elle est représentée par ofl BW pour la bande passante totale injectée.
La bande passante de mode efficace et la dispersion de matériau de la fibre peuvent être obtenues à partir des spécifications de fibre du fabricant de fibre. Le degré d‘influence sur la bande passante, la bande passante du mode et la dispersion du matériau n‘a pas d‘importance absolue et dépend de la source lumineuse. En général, les sources lumineuses LED et la dispersion des matériaux sont les principaux facteurs limitatifs de la bande passante de la liaison. Pour VCSEL, la bande passante de mode actuelle est un facteur limitant majeur de la bande passante de liaison.
Le facteur issu de la source lumineuse VCSEL peut être référencé à son flux annulaire ef (annulary flux). Le flux surround d‘un VCSEL est défini ci - dessous. C‘est l‘intégration de la Puissance optique normalisée le long du rayon du coeur, représentant la répartition de la Puissance optique entre chaque mode dans le coeur.
La distribution de son EF doit être dans les deux cases rouges de l‘image ci - dessous. Si EF dépasse la case rouge à droite, la bande passante du lien sera considérablement réduite.
4. Évaluation de la bande passante de liaison de fibre optique multimode,
Lors de l‘utilisation de fibres multimodes pour la distribution du réseau, il est important d‘évaluer la bande passante de liaison des fibres multimodes, car les utilisateurs ne peuvent pas tester tous les lasers VCSEL et toutes les fibres un par un. L‘évaluation de la bande passante de liaison de fibre aide à atteindre la bande passante de liaison conçue en fonction des paramètres de spécification de la fibre multimode et du laser VCSEL
5. Dilemme de fibre multimode
Avec la demande croissante de débits de bande passante élevés, les fibres multimodes, en raison de leurs propres caractéristiques, pourraient ne pas répondre à la demande croissante de débits de bande passante dans les années à venir. En outre, le processus de fabrication de la fibre multimode elle - même est complexe et coûteux et repose principalement sur des lasers VCSEL peu coûteux. Si les lasers VCSEL monomodes de même coût peuvent être largement utilisés dans les années à venir, cela pourrait constituer une menace pour l‘existence de fibres multimodes.
L‘avenir de la fibre multimode devrait tirer pleinement parti de son Multi - modèle pour élargir la gamme d‘applications. Si cela peut être surmonté à l‘avenir, peut - être que l‘histoire passera de la spirale multimode au monomode et reviendra à l‘application universelle du multimode.
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