Qu'est-ce que la fibre multiple

Définition de base

La fibre multimode (MMF) est une fibre optique qui permet à plusieurs modes de propagation de lumière (ou chemins) de voyager simultanément. En raison de son diamètre de noyau relativement grand, la lumière peut se propager à travers la fibre à différents angles et chemins (modes). Cela s'apparente à une large autoroute où plusieurs véhicules peuvent voyager côte à côte.

Le terme 'mode ' fait référence aux différents modèles de distribution de champ électromagnétiques de la lumière dans la fibre. En termes simples, vous pouvez le considérer comme les différents chemins que la lumière emprunte alors qu'elle se déplace à travers la fibre.

Caractéristiques clés de la fibre multimode

1. Diamètre du noyau plus grand

La caractéristique la plus distinctive de la fibre multimode est son noyau plus épais. Les diamètres du noyau standard sont généralement de 50 μm ou 62,5 μm (souvent appelés 62,5 / 125 μm d'OM1). En revanche, la fibre monomode a un diamètre central de seulement 8 à 10 μm. Le plus grand noyau permet de coupler plusieurs modes de lumière dans la fibre.

2. Longueur d'onde de fonctionnement

La fibre multimode fonctionne généralement dans des bandes de longueur d'onde plus courtes, principalement à 850 nm et 1310 nm.

3. Source lumineuse

La fibre multimode utilise des sources lumineuses relativement peu coûteuses, telles que les diodes électroluminescentes (LED) ou les lasers émettants de surface de la cavité verticale (VCSEL). Ces sources produisent une lumière moins ciblée avec un angle de divergence plus large, mais la plus grande taille de noyau permet un couplage efficace de la lumière dans la fibre. Les lasers VCSEL sont largement utilisés dans les fibres multimode modernes (par exemple, OM3 / OM4) pour prendre en charge des débits de données plus élevés.

4. Caractéristiques de transmission: courte distance, bande passante inférieure

• Limitation de base: dispersion modale. Étant donné que différents modes de lumière voyagent sur différents chemins avec des longueurs variables, ils arrivent au point final de la fibre à différents moments. Une impulsion lumineuse parfaite entrant dans la fibre s'élargit et déformée en raison de cette différence de chemin ', ' provoquant le chevauchement des impulsions.

• Ce phénomène, connu sous le nom de dispersion modale, limite considérablement la bande passante et la distance de transmission de la fibre multimode. Plus la distance est longue, plus l'élargissement du pouls est prononcé, ce qui rend finalement le signal méconnaissable.

• En conséquence, la fibre multimode est principalement utilisée pour la communication à courte distance.

5. Coût

• Le coût de la fibre multimode lui-même est légèrement supérieur à la fibre monomode en raison du plus grand noyau nécessitant plus de matériau.

• Cependant, son plus grand avantage est le coût significativement plus faible de l'équipement optique associé (émetteurs-récepteurs) par rapport aux modules basés sur le laser utilisés dans les systèmes monomcoles, entraînant un coût global de système plus faible.

  
  

Pourquoi la dispersion modale se produit-elle? Une simple analogie         

Imaginez une course:

• Vous avez un groupe de personnes (représentant des photons) à partir d'une extrémité d'un large couloir (fibre multimode) et à l'autre extrémité.

• Certains courent directement au centre (chemin le plus court).

• D'autres courent le long des murs, rebondissant d'avant en arrière (chemin plus long).

• Certains peuvent même zigzag à travers le couloir (chemin le plus long).

• En conséquence, le groupe n'arrive pas simultanément à la ligne d'arrivée; Au lieu de cela, ils se sont répandus avec le temps. Le démarrage du groupe initial 'devient une arrivée diffusée '. '

C'est une dispersion modale - les impulsions de lumière s'élargissent avec le temps en raison de différentes longueurs de chemin.

En revanche, la fibre monomode est comme un pont étroit où tout le monde doit fonctionner dans un seul fichier le long du centre, arrivant au point final presque simultanément.

Grades de fibres multimode (OM1, OM2, OM3, OM4, OM5)

Pour atténuer la dispersion modale, la fibre multimode a évolué avec des profils et des matériaux d'indice de réfraction améliorés (par exemple, dopage du fluor) pour améliorer les performances. L'Organisation internationale de standardisation / Commission électrotechnique internationale (ISO / IEC) classe les fibres multimode en différentes notes:

OM1

• Fiber traditionnel 62,5 / 125 μm.

• A généralement une veste orange.

• Ne prend en charge que la transmission à courte distance pour 10 / 100m Ethernet; maintenant largement obsolète.

OM2

• 50/125 μm de fibre.

• A également une veste orange.

• Amélioré sur OM1, soutenant 1GBE sur des distances plus longues.

OM3

• Fibre 50/125 μm optimisé au laser.

• A généralement une veste aqua (bleu d'eau).

• Optimisé pour les lasers VCSEL, réduisant considérablement la dispersion modale.

• Prend en charge 10 gbe jusqu'à 300 mètres et 40GBE / 100GBE jusqu'à 100 mètres.

Om4

• Une version améliorée d'OM3 avec de meilleures performances.

• A également une veste aqua (distinguée par l'étiquetage).

• Prend en charge 10 gbe jusqu'à 400 mètres et 40GBE / 100GBE jusqu'à 150 mètres.

• Actuellement, le choix grand public pour les centres de données.

OM5

• Fibre multimode à large bande de nouvelle génération.

• A une veste verte lime.

• Conçu pour prendre en charge le multiplexage de la division des longueurs d'onde courte (SWDM), permettant de transmettre plusieurs longueurs d'onde sur une seule fibre.

• Destiné principalement aux futures applications 400 GBE.

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Tableau de comparaison (fibre multimode vs fibre monomode)

Fonctionnalité	Multi-Modefiber (MMF)	2-moode (SMF)
Diamètre du noyau	Plus épais (50 ou 62,5 μm)	Très mince (8-10 μm)
Modes de lumière	Plusieurs modes	Mode unique
Source légère	LED ou VCSEL laser (peu coûteux)	Laser (LD) (cher)
Bande passante	Inférieur (limité par la dispersion modale)	Extrêmement élevé (théoriquement illimité)
Distance de transmission	Court (généralement <2 km, souvent à moins de centaines de mètres)	Très long (kilomètres, jusqu'à des centaines de kilomètres)
Type de dispersion de base	Dispersion modale	Dispersion des matériaux et des guides d'ondes
Coût	Équipement bon marché, fibre légèrement plus chère	Équipement coûteux, fibre abordable
Couleur de veste typique	Orange (OM1 / OM2), aqua (OM3 / OM4), vert citron (OM5 )	Jaune

 

Applications

Les fibres multimode excellent dans les applications à courte distance, à large bande passante et rentables. Les cas d'utilisation typiques comprennent:

• Interconnexion du centre de données: connexion des serveurs, commutateurs et périphériques de stockage à l'intérieur ou à travers les armoires.

• ENTREPRISE LANS: Réseau Écoute dans les bâtiments ou les réseaux de campus.

• Systèmes audio-vidéo: transmission vidéo dans les grands lieux.

• Systèmes de surveillance: transmission du signal à courte distance pour les caméras de sécurité.

En résumé, la fibre multimode est le champion rentable de la communication à courte distance, tandis que les fibres monomcoles dominent les applications à longue distance. Le choix dépend de vos besoins spécifiques: distance, bande passante et budget. Pour les solutions de fibres multimode de pointe, visitez www.zoracz.com pour explorer les produits innovants de Zora.