1. Histoire de la fibre multimode
La fibre multimode est la première fibre pratique, son rayon de cœur plus grand et son ouverture numérique plus élevée dans les années 1970 avec une source de lumière LED ont formé la première génération de système de communication par fibre optique, appliqué dans les communications longue distance et courte distance. Avec l'avènement de la fibre monomode, la fibre multimode est par la suite limitée aux applications à courte portée en raison du faible coût de son système global.
La fibre multimode d'origine utilisait un diamètre de cœur de 50 um et une différence d'indice de réfraction relative de 1%. En raison du très grand diamètre du spot de LED, la fibre multimode conçue ne pouvait pas capturer efficacement l'énergie lumineuse de la LED, de sorte que la fibre multimode de 62,5 μm a été développée. La fibre multimode de 62,5 um a une différence d'indice de réfraction relative de 2% et son ouverture numérique augmente également. Plus de lumière de la LED est couplée à la fibre multimode. Au milieu des années 1990, le laser VCSEL à faible coût a été développé. En raison des caractéristiques de la petite tache lumineuse et de l'ouverture numérique du VCSEL lui-même, la fibre multimode avec un diamètre de noyau de 50 um avec une différence d'indice de réfraction relative de 1% a été renvoyée vers l'application et a été largement utilisée en bref- communication à distance par fibre optique jusqu'à présent.
2. Conception typique de fibre multimode
Afin d'obtenir la dispersion de mode idéale, la distribution d'indice de réfraction de la fibre multimode conventionnelle adopte la forme d'une parabole ou quasi-parabole. Pour la fibre multimode résistante à la flexion, la conception de rainure externe est généralement adoptée.
3. Facteurs influençant la bande passante de la fibre multimode
Les principaux facteurs qui affectent la bande passante de la fibre multimode sont la fibre et la source lumineuse. Les facteurs de la fibre optique comprennent principalement la dispersion des matériaux et la dispersion des modes.
En raison des caractéristiques de la fibre multimode elle-même, il y a jusqu'à 19 groupes de modes qui peuvent être transmis dans la fibre multimode, et la dispersion entre les modes peut être très importante si elle n'est pas contrôlée avec précision. Si VCSEL est utilisé, la dispersion de mode est généralement reflétée par EMB de la largeur de bande de mode effective; si la LED est utilisée, elle est représentée par OFL BW de pleine bande passante injectée.
La largeur de bande de mode efficace et la dispersion matérielle de la fibre peuvent être obtenues à partir de la spécification 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'ont pas de taille absolue, dépend de la source lumineuse. D'une manière générale, la source de lumière LED et la dispersion du matériau sont les principaux facteurs limitants de la bande passante de la liaison. Pour VCSEL, la bande passante du mode actuel est le principal facteur limitant de la bande passante de liaison.
Les facteurs de la source lumineuse VCSEL peuvent être référencés à son flux annulaire EF (flux encerclé). La définition du flux encerclé du VCSEL&est la suivante. C'est l'intégrale de la puissance lumineuse normalisée le long du rayon du noyau, qui représente la répartition de la puissance lumineuse entre chaque mode du noyau.
La distribution de son FE doit être dans les deux cases rouges de la figure ci-dessous. Si l'EF croise la case rouge sur la droite, la bande passante de la liaison diminuera considérablement.
4. Évaluation de la bande passante de la liaison fibre optique multimode
Il est très important d'évaluer la bande passante de liaison de la fibre multimode lors de l'utilisation de la fibre multimode pour la distribution du réseau, car l'utilisateur ne peut pas tester tous les lasers VCSEL et toutes les fibres une par une. Selon les paramètres de spécification de la fibre multimode et du laser VCSEL, l'évaluation de la bande passante de la liaison par fibre est utile pour réaliser la bande passante de liaison conçue.
5. Dilemme de la fibre multimode
Avec la demande croissante de débit de bande passante élevé, la fibre multimode pourrait ne pas être en mesure de répondre à la demande croissante de débit de bande passante dans les prochaines années en raison de ses propres caractéristiques. De plus, le processus de fabrication de la fibre multimode en lui-même est complexe et son prix est élevé, qui repose principalement sur le laser VCSEL à bas prix. Si les lasers VCSEL monomodes du même coût deviennent largement disponibles dans les années à venir, cela peut constituer une menace pour l'existence de la fibre multimode.
L'avenir de la fibre multimode devrait tirer pleinement parti de ses caractéristiques multimodes pour élargir la gamme d'applications. Si cela peut être surmonté à l'avenir, peut-être que l'histoire passera du multimode au monomode et reviendra à l'application universelle du multimode.
