Co to jest kabel światłowodowy wielomodowy?
Wielomodowy kabel światłowodowy jest szklanym, plastikowym lub pokrytym plastikiem rdzeniem optycznym (PCS) owiniętym w powłokę nieabsorpcyjną i stosowanym w transmisji światła o różnych długościach fal w komunikacji cyfrowej na krótkie odległości. Transmisja wielomodowa zmienia kąty odbicia tysięcy przebiegów na sekundę, przenosząc zakodowane informacje cyfrowe z nadajników do dekoderów odbiorczych w celu konwersji z powrotem na sygnały elektroniczne. Fale te mogą rozpraszać się na różne sposoby na odległość, co sprawia, że światłowód wielomodowy jest bardziej odpowiedni do zastosowania w aplikacjach o długości około 3 mil (pięciu km) lub mniej. Ich rdzenie, szersze niż włókna jednomodowe, mają szerokość kilku ludzkich włosów, od około 60 do 900 mikronów (µm). Zwykle transmitują one światło podczerwone z 850-1 300 nanometrów (nm) z diod elektroluminescencyjnych (LED).
Długości fal świetlnych około 850 nm służą do krótszych odległości wielomodowego kabla światłowodowego, natomiast długości fali 1300 nm służą do dłuższych zakresów. Te długości fal przemierzają światłowód pod krytycznymi kątami, zmuszając je do przodu, aby zbiegły się jako pojedynczy impuls w punkcie docelowym. Prostsze fale trybu niskiego pozostają bliżej osi rdzenia. Fale w trybie wysokim odbijają się od podłogi do sufitu, tracąc trochę energii w postaci ciepła, a czasem docierając później niż w niższych trybach. Oznacza to, że światłowód wielomodowy ma większe tłumienie lub utratę sygnału i dyspersję modalną niż dalekosiężne transmisje laserowe światłowodu jednomodowego.
W większości zastosowań wielomodowego kabla światłowodowego nie stosuje się multipleksowania z podziałem fali (WDM), więc podwójne rdzenie biegną przez długość światłowodu w celu zwiększenia zdolności transmisji. Zazwyczaj włókna wielomodowe przesyłają dane z szybkością 10 megabitów na sekundę (Mb / s) do 10 gigabitów na sekundę (Gb / s). Rozproszenie i tłumienie sygnałów wielomodowych pogarsza się wraz z odległością, co może skutkować pogorszoną lub nieudaną transmisją.
Liczne efekty dyspersji łączą się z odległością, co może degradować sygnały wzdłuż falowodu. Dlatego na większych odległościach stosuje się mocniejsze włókna jednomodowe. W praktyce optymalizacja pojemności transmisji, odległości i technologii wspierających oznacza, że tysiące jednoczesnych połączeń telefonicznych prowadzonych przez sieci miedziane mogą teraz przekroczyć miliony wraz z pojawieniem się sieci optyczno-cyfrowych.
Fale świetlne przemieszczają się po wielomodowym kablu światłowodowym zasadniczo na dwa sposoby: propagacja skokowa i stopniowa. Tryb indeksu krokowego bardziej przypomina zygzakowaty wzór w rdzeniach o średnicy do 100 µm. Transmisja rozdziela fale, aby zminimalizować nakładanie się sygnałów, co ogranicza nośność informacji. Ten tryb jest bardziej odpowiedni do krótkich zastosowań, takich jak ręczne lunety światłowodowe, i nie należy go mylić z indeksem krokowym jednomodowym, w którym równoległe promienie laserowe przemieszczają się wzdłuż prostej osi przez bardzo wąski rdzeń.
Tryb stopniowanego indeksu przenosi fale spiralne. Fale trybu wysokiego odbijające się w pobliżu okładziny zewnętrznej poruszają się szybciej niż fale trybu niskiego w pobliżu osi. Wyższe tryby ostatecznie pokonują większą całkowitą odległość, więc idealnie docierają jednocześnie z falami niższego trybu, aby zmniejszyć dyspersję i być odczytane jako pojedynczy impuls.
Zwykle wykonane ze szkła, dostępne są więcej powlekanych tworzyw sztucznych krzemionki i plastikowych włókien optycznych (POF), co dodatkowo obniża koszty. Najtańszy i najpopularniejszy wielomodowy kabel światłowodowy jest szeroko stosowany w lokalnych aplikacjach i infrastrukturach. Cienkie, niepalne i odporne na zakłócenia elektryczne i radiowe, te trwałe sieci cyfrowe o niskiej mocy prawdopodobnie znajdą kontynuację ekspansji w dziedzinie drutu miedzianego i nie tylko.