สายเคเบิลใยแก้วนำแสงมัลติโหมดคืออะไร?

สายไฟเบอร์ออปติกแบบมัลติเป็นแก้วแกนพลาสติกหรือซิลิก้าหุ้มพลาสติก (PCS) ที่หุ้มด้วยแผ่นหุ้มแบบไม่ดูดซับและใช้ในการส่งสัญญาณของความยาวคลื่นหลายแสงสำหรับการสื่อสารทางดิจิตอลระยะทางสั้น ๆ การส่งมัลติโหมดนั้นจะแตกต่างกันไปตามมุมการสะท้อนของคลื่นหลายพันรูปแบบต่อวินาทีซึ่งมีข้อมูลดิจิตอลเข้ารหัสจากเครื่องส่งสัญญาณไปยังเครื่องรับถอดรหัสสำหรับการแปลงกลับเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ คลื่นเหล่านี้สามารถกระจายในลักษณะที่แตกต่างกันในระยะไกลซึ่งทำให้มัลติไฟเบอร์เหมาะสำหรับใช้ในการใช้งานประมาณ 3 ไมล์ (ห้ากิโลเมตร) หรือน้อยกว่า แกนของพวกมันกว้างกว่าเส้นใยโหมดเดี่ยวนั้นมีความกว้างของขนมนุษย์สองสามอันจากประมาณ 60 ถึง 900 ไมครอน (ไมครอน) พวกเขามักจะส่งแสงอินฟราเรดจาก 850-1,300 นาโนเมตร (นาโนเมตร) จากไดโอดเปล่งแสง (LED)

ความยาวคลื่นแสงประมาณ 850 นาโนเมตรให้บริการระยะทางที่สั้นกว่าของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงมัลติโหมดขณะที่ความยาวคลื่น 1,300 นาโนเมตรให้บริการช่วงที่ยาวขึ้น ความยาวคลื่นเหล่านี้เคลื่อนที่ผ่านเส้นใยที่มุมวิกฤตทำให้พวกมันเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเพื่อมาบรรจบกันเป็นพัลส์เดี่ยวที่จุดปลายทาง คลื่นโหมดต่ำที่ตรงกว่าจะอยู่ใกล้กับแกนของแกน คลื่นโหมดสูงกระแทกพื้นจากเพดานถึงเพดานทำให้สูญเสียพลังงานเป็นความร้อนและบางครั้งก็มาถึงช้ากว่าโหมดต่ำ ซึ่งหมายความว่ามัลติไฟเบอร์มีการลดทอนมากขึ้นหรือการสูญเสียสัญญาณและการกระจายแบบโมดัลกว่าการส่งเลเซอร์ทางไกลของไฟเบอร์โหมดเดียว

ในการใช้งานส่วนใหญ่ของสายเคเบิลใยแก้วนำแสงมัลติไม่ได้ใช้การแบ่งคลื่นมัลติเพล็กซ์ (WDM) ดังนั้นแกนคู่จึงใช้ความยาวของเส้นใยเพื่อเพิ่มความสามารถในการส่ง โดยทั่วไปแล้วมัลติไฟเบอร์จะส่งข้อมูลที่อัตรา 10 เมกะบิตต่อวินาที (Mb / s) ถึง 10 กิกะบิตต่อวินาที (Gb / s) การกระจายสัญญาณแบบมัลติโหมดและการลดทอนสัญญาณแย่ลงตามระยะทางซึ่งอาจส่งผลให้การส่งสัญญาณลดลงหรือล้มเหลว

เอฟเฟกต์การกระจายจำนวนมากประกอบกับระยะทางซึ่งสามารถลดสัญญาณตามท่อนำคลื่น นี่คือเหตุผลว่าทำไมจึงใช้ไฟเบอร์โหมดเดี่ยวที่ทรงพลังกว่าสำหรับระยะทางที่ไกลกว่า ในแง่การปฏิบัติการเพิ่มประสิทธิภาพขีดความสามารถในการรับส่งระยะทางและเทคโนโลยีที่รองรับหมายความว่าการโทรศัพท์พร้อมกันหลายพันสายที่ดำเนินการโดยเครือข่ายทองแดงสามารถเกินล้านด้วยการกำเนิดของเครือข่ายออปติคัลดิจิตอล

คลื่นแสงเคลื่อนที่ผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดในลักษณะสำคัญสองประการคือการแพร่กระจายของดัชนีขั้นตอนและการจัดระดับดัชนี โหมดดัชนีขั้นตอนมีลักษณะคล้ายกับรูปแบบซิกแซกในแกนของเส้นผ่าศูนย์กลางสูงถึง 100 µm การส่งแยกของคลื่นเพื่อลดการทับซ้อนของสัญญาณซึ่งจำกัดความจุของข้อมูล โหมดนี้เหมาะสำหรับการใช้งานระยะสั้นเช่นในขอบเขตไฟเบอร์ออปติกแบบพกพาและไม่ควรสับสนกับดัชนีขั้นตอนโหมดเดี่ยวซึ่งรังสีเลเซอร์แบบขนานจะเดินทางไปตามแกนตรงผ่านแกนที่แคบมาก

โหมดดัชนีแบบให้คะแนนจะมีคลื่นเกลียว คลื่นของโหมดสูงที่กระดอนใกล้กับส่วนหุ้มด้านนอกจะเคลื่อนที่เร็วกว่าคลื่นโหมดระดับต่ำที่อยู่ใกล้กับแกน ท้ายที่สุดโหมดที่สูงขึ้นจะเดินทางไปไกลยิ่งขึ้นดังนั้นพวกเขาจึงเดินทางมาพร้อม ๆ กับคลื่นโหมดล่างเพื่อลดการกระจายตัวและอ่านเป็นชีพจรเดียว

โดยทั่วไปแล้วจะทำจากแก้วมีส่วนประกอบของซิลิกาพลาสติกและใยแก้วนำแสงพลาสติก (POF) มากขึ้นซึ่งจะช่วยลดต้นทุนได้มากขึ้น สายใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดที่มีราคาแพงและพบได้น้อยที่สุดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในแอพพลิเคชั่นและโครงสร้างพื้นฐานในท้องถิ่น เครือข่ายดิจิตอลที่ทนทานและใช้พลังงานต่ำเหล่านี้มีขนาดบางไม่ติดไฟและทนต่อการรบกวนทางไฟฟ้าและคลื่นวิทยุมีแนวโน้มที่จะพบการขยายตัวต่อเนื่องในโดเมนของลวดทองแดงและอื่น ๆ