წინასიტყვაობა: საკომუნიკაციო ბოჭკო იყოფა ერთ რეჟიმის ბოჭკოდ და მრავალმოდურ ბოჭკოდ მისი გამოყენების ტალღის სიგრძის მიხედვით გადაცემის რეჟიმების რაოდენობის მიხედვით. მულტიმოდური ბოჭკოების ბირთვის დიდი დიამეტრის გამო, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას დაბალი ფასის სინათლის წყაროებთან. აქედან გამომდინარე, მას აქვს აპლიკაციების ფართო სპექტრი მოკლე დისტანციებზე გადაცემის სცენარებში, როგორიცაა მონაცემთა ცენტრები და ლოკალური ქსელები. ბოლო წლებში მონაცემთა ცენტრის მშენებლობის სწრაფი განვითარებით, მულტიმოდური ბოჭკოვანი, რომელიც არის მონაცემთა ცენტრისა და ლოკალური არეალის ძირითადი ნაწილი. ქსელური აპლიკაციები, ასევე გაზაფხულის დასაწყისი იყო, რამაც ფართო შეშფოთება გამოიწვია. დღეს მოდით ვისაუბროთ მულტიმოდური ბოჭკოების განვითარებაზე.
ISO/IEC 11801 სტანდარტის მიხედვით, მულტიმოდური ბოჭკო იყოფა ხუთ ძირითად კატეგორიად: OM1, OM2, OM3, OM4 და OM5. მისი შესაბამისობა IEC 60792-2-10-თან ნაჩვენებია ცხრილში 1. მათ შორის OM1, OM2. ეხება ტრადიციულ 62.5/125მმ და 50/125მმ მრავალმოდურ ბოჭკოს. OM3, OM4 და OM5 ეხება ახალ 50/125 მმ 10 გიგაბიტიან მრავალმოდურ ბოჭკოებს.
პირველი:ტრადიციული მულტიმოდური ბოჭკო
მულტიმოდური ბოჭკოების განვითარება დაიწყო 1970-იან და 1980-იან წლებში. ადრეული მულტიმოდური ბოჭკოები მოიცავდა მრავალ ზომას, ხოლო ოთხი ტიპის ზომა, რომელიც შედის საერთაშორისო ელექტროტექნიკური კომისიის (IEC) სტანდარტებში, მოიცავდა ოთხს. ბირთვის მოპირკეთების დიამეტრი დაყოფილია 50/125 μm, 62.5/125 μm, 85/125 μm და 100/ 140 μm. ბირთვის მოპირკეთების დიდი ზომის გამო, წარმოების ღირებულება მაღალია, ღუნვის წინააღმდეგობა დაბალია, გადაცემის რეჟიმების რაოდენობა გაიზარდა და გამტარუნარიანობა მცირდება. ამრიგად, ბირთვის დიდი ზომის მოპირკეთების ტიპი თანდათან აღმოიფხვრება და თანდათანობით ყალიბდება ბირთვის მოპირკეთების ორი ძირითადი ზომა. ისინი არიან 50/125 μm და 62.5/125 μm, შესაბამისად.
ადრეულ ლოკალურ ქსელში, ლოკალური ქსელის სისტემური ღირებულების მაქსიმალურად შემცირების მიზნით, იაფფასიანი LED ჩვეულებრივ გამოიყენებოდა სინათლის წყაროდ. დაბალი LED გამომავალი სიმძლავრის გამო, დივერგენციის კუთხე შედარებით დიდია. . თუმცა, 50/125 მმ მრავალრეჟიმიანი ბოჭკოს ბირთვის დიამეტრი და ციფრული დიაფრაგმა შედარებით მცირეა, რაც არ არის ხელსაყრელი LED-თან ეფექტური შეერთებისთვის. რაც შეეხება 62.5/125მმ მრავალრეჟიმიან ბოჭკოს დიდი ბირთვის დიამეტრითა და რიცხვითი დიაფრაგმით, მეტი ოპტიკური სიმძლავრე შეიძლება დაერთოს ოპტიკურ ბმულს. ამიტომ, 50/125მმ მულტიმოდური ბოჭკო არ იყო ისე ფართოდ გამოყენებული, როგორც 62.5/125მმ მულტიმოდური ბოჭკო ადრე. 1990-იანი წლების შუა პერიოდი.
LAN გადაცემის სიჩქარის უწყვეტი ზრდით, მე-20 საუკუნის ბოლოდან, LAN განვითარდა lGb/s სიჩქარის ზემოთ. 62.5/125μm მულტიმოდური ბოჭკოების გამტარუნარიანობა LED-ით, როგორც სინათლის წყარო, მხოლოდ თანდათან ვერ აკმაყოფილებს მოთხოვნებს. ამის საპირისპიროდ, 50/125 მმ მულტიმოდურ ბოჭკოს აქვს უფრო მცირე რიცხვითი დიაფრაგმა და ბირთვის დიამეტრი და ნაკლები გამტარობის რეჟიმი. შესაბამისად, რეჟიმი მრავალრეჟიმიანი ბოჭკოს დისპერსია ეფექტურად მცირდება და გამტარუნარიანობა მნიშვნელოვნად იზრდება. ბირთვის მცირე დიამეტრის გამო, 50/125 მმ მრავალრეჟიმიანი ბოჭკოს წარმოების ღირებულება ასევე დაბალია, ამიტომ იგი კვლავ ფართოდ გამოიყენება.
IEEE 802.3z Gigabit Ethernet სტანდარტი განსაზღვრავს, რომ 50/125 მმ მულტიმოდური და 62.5/125 მმ მულტიმოდური ბოჭკოები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გადამცემი მედია Gigabit Ethernet-ისთვის. თუმცა, ახალი ქსელებისთვის, 50/125 მმ მულტიმოდური ბოჭკოვანი ზოგადად სასურველია.
მეორე:ლაზერული ოპტიმიზირებული მულტიმოდური ბოჭკო
ტექნოლოგიის განვითარებასთან ერთად გამოჩნდა 850 ნმ VCSEL (ვერტიკალური ღრუს ზედაპირის გამოსხივების ლაზერი). VCSEL ლაზერები ფართოდ გამოიყენება, რადგან ისინი უფრო იაფია, ვიდრე გრძელი ტალღის ლაზერები და შეუძლიათ გაზარდონ ქსელის სიჩქარე. VCSEL ლაზერები ფართოდ გამოიყენება, რადგან ისინი უფრო იაფია, ვიდრე გრძელი. ტალღის სიგრძის ლაზერებს და შეუძლიათ გაზარდონ ქსელის სიჩქარე. სინათლის გამოსხივების ორ ტიპს შორის განსხვავების გამო, თავად ბოჭკო უნდა შეიცვალოს სინათლის წყაროში ცვლილებების დასაკმაყოფილებლად.
VCSEL ლაზერების საჭიროებისთვის, სტანდარტიზაციის საერთაშორისო ორგანიზაციამ/საერთაშორისო ელექტროტექნიკურმა კომისიამ (ISO/IEC) და ტელეკომუნიკაციების ინდუსტრიის ალიანსმა (TIA) ერთობლივად შეადგინეს ახალი სტანდარტი მულტიმოდური ბოჭკოსთვის 50 მმ ბირთვით.ISO/IEC კლასიფიცირდება ახალ თაობას. მულტიმოდური ბოჭკო შევიდა OM3 კატეგორიაში (IEC სტანდარტი A1a.2) მის ახალ მრავალმოდურ ბოჭკოვან კლასში, რომელიც არის ლაზერული ოპტიმიზებული მულტიმოდური ბოჭკო.
შემდგომი OM4 ბოჭკოვანი რეალურად არის OM3 მულტიმოდური ბოჭკოების განახლებული ვერსია. OM3 ბოჭკოსთან შედარებით, OM4 სტანდარტი მხოლოდ აუმჯობესებს ბოჭკოების გამტარუნარიანობის ინდექსს. ანუ, OM4 ბოჭკოვანი სტანდარტმა გააუმჯობესა ეფექტური რეჟიმის გამტარუნარიანობა (EMB) და სრული ინექციის გამტარუნარიანობა. (OFL) 850 ნმ-ზე OM3 ბოჭკოსთან შედარებით. როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ ცხრილში 2.
მრავალმოდურ ბოჭკოში გადაცემის მრავალი რეჟიმი არსებობს, ასევე წარმოიქმნება ბოჭკოს ღუნვის წინააღმდეგობის პრობლემა. როდესაც ბოჭკო მოხრილია, მაღალი რიგის რეჟიმი ადვილად გაჟონავს, რაც იწვევს სიგნალის დაკარგვას, ანუ ბოჭკოს დაკარგვას. შიდა გამოყენების სცენარების მზარდი რაოდენობის გამო, ვიწრო გარემოში მულტიმოდური ბოჭკოების გაყვანილობა დაყენებულია. წინ წამოწიეთ უფრო მაღალი მოთხოვნები მისი მოღუნვის წინააღმდეგობისთვის.
ერთი რეჟიმის ბოჭკოების მარტივი რეფრაქციული ინდექსის პროფილისგან განსხვავებით, მრავალმოდური ბოჭკოების რეფრაქციული ინდექსის პროფილი ძალიან რთულია და მოითხოვს უკიდურესად წვრილ რეფრაქციული ინდექსის პროფილის დიზაინს და დამზადების პროცესს. საერთაშორისო მეინსტრიმის მიმდინარე ოთხი ძირითადი ასაწყობი პროცესში, მულტიმოდური ბოჭკოების ყველაზე ზუსტი მომზადება არის პლაზმური ქიმიური ამინდის დეპონირების პროცესი (PCVD), რომელიც წარმოდგენილია Changfei Company-ს მიერ. ეს პროცესი განსხვავდება სხვა პროცესებისგან იმით, რომ მას აქვს რამდენიმე ათასი ფენის დეპონირების ფენა და სისქე თითო ფენაზე მხოლოდ 1 მიკრონი. დეპონირება, რაც საშუალებას აძლევს ულტრა-წვრილი რეფრაქციული ინდექსის მრუდის კონტროლს მიაღწიოს მაღალი გამტარუნარიანობას.
მულტიმოდური ბოჭკოს რეფრაქციული ინდექსის პროფილის ოპტიმიზაციის გზით, მოხრისადმი მგრძნობიარე მულტიმოდური ბოჭკოს აქვს მნიშვნელოვანი გაუმჯობესება მოხრის წინააღმდეგობის თვალსაზრისით, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე 1 ქვემოთ.
ნახ.1 მაკროდახვევის შესრულების შედარება მოსახვევად მდგრად მრავალმოდურ ბოჭკოსა და ჩვეულებრივ მრავალმოდურ ბოჭკოს შორის
მესამე:ახალი მულტიმოდური ბოჭკო (OM5)
OM3 ბოჭკოვანი და OM4 ბოჭკოვანი არის მრავალმოდური ბოჭკო, რომელიც ძირითადად გამოიყენება 850 ნმ დიაპაზონში. გადაცემის სიჩქარის ზრდასთან ერთად, მხოლოდ ერთარხიანი ზოლის დიზაინი გამოიწვევს გაყვანილობის უფრო და უფრო ინტენსიურ ხარჯებს და შესაბამისად გაიზრდება მართვისა და ტექნიკური ხარჯები. .აქედან გამომდინარე, ტექნიკოსები ცდილობენ დანერგონ ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიმოდური გადაცემის სისტემაში. თუ რამდენიმე ტალღის სიგრძის გადაცემა შესაძლებელია ერთ ბოჭკოზე, პარალელური ბოჭკოების შესაბამისი რაოდენობა და განლაგებისა და შენარჩუნების ღირებულება შეიძლება მნიშვნელოვნად შემცირდეს. ამ კონტექსტში გაჩნდა OM5 ბოჭკო.
OM5 მულტიმოდური ბოჭკო დაფუძნებულია OM4 ბოჭკოზე, რომელიც აფართოებს მაღალი გამტარიანობის არხს და მხარს უჭერს გადაცემის აპლიკაციებს 850 ნმ-დან 950 ნმ-მდე. მიმდინარე ძირითადი აპლიკაციებია SWDM4 და SR4.2 დიზაინი. SWDM4 არის ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირება ოთხი მოკლე ტალღისგან, რომელიც არის 850 ნმ, 880 ნმ, 910 ნმ და 940 ნმ, შესაბამისად. ამ გზით, ოპტიკურ ბოჭკოებს შეუძლიათ წინა ოთხი პარალელური ოპტიკური ბოჭკოების სერვისების მხარდაჭერა. SR4.2 არის ორი ტალღის სიგრძის გაყოფის მულტიპლექსირება, ძირითადად გამოიყენება ერთბოჭკოვანი ორმხრივი ტექნოლოგიისთვის. OM5 შეიძლება შეესაბამებოდეს VCSEL ლაზერებს დაბალი ეფექტურობით და დაბალი ღირებულებით, რათა უკეთ შეხვდეს მოკლე დისტანციურ კომუნიკაციებს, როგორიცაა მონაცემთა ცენტრები. ქვემოთ მოცემულია ცხრილი 3. OM4 და OM5 ბოჭკოების გამტარუნარიანობის ძირითადი მახასიათებლების შედარება.
ამჟამად, OM5 ბოჭკოვანი გამოიყენება, როგორც მაღალი დონის მულტიმოდური ბოჭკოების ახალი ტიპი. ერთ-ერთი ყველაზე დიდი ბიზნეს შემთხვევაა Changfei-ისა და ჩინეთის რკინიგზის კორპორაციის მთავარი მონაცემთა ცენტრის OM5 კომერციული შემთხვევა. მონაცემთა ცენტრი მიზნად ისახავს გამოყენების უპირატესობებს. OM5 ბოჭკო SR4.2-ის ტალღის სიგრძის გაყოფის სისტემაში. ის აღწევს მაქსიმალურ სიმძლავრის კომუნიკაციას ყველაზე დაბალ ფასად და ემზადება შემდგომი განახლებისთვის მომავალში. სამომავლო განაკვეთი გაიზრდება 100 გბ/წმ-მდე ან თუნდაც 400 გბ-მდე. /s, ან ფართოზოლოვანი აპლიკაციები, ვეღარ შეცვლის ბოჭკოს, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს მომავალი განახლების ხარჯებს.
რეზიუმე: აპლიკაციებზე მოთხოვნილების მატებასთან ერთად, მულტიმოდური ბოჭკო მოძრაობს დაბალი დახრის დაკარგვის, მაღალი გამტარუნარიანობისა და მრავალტალღური სიგრძის მულტიპლექსირებისკენ. და უზრუნველყოფს მძლავრ ბოჭკოვან გადაწყვეტას 100 გბ/წმ და 400 გბ/წმ მრავალტალღოვანი სისტემებისთვის მომავალში. გარდა ამისა, მაღალი სიჩქარის, მაღალი გამტარუნარიანობის, დაბალფასიანი მონაცემთა ცენტრის კომუნიკაციის მოთხოვნების დაკმაყოფილების მიზნით, ახალი მულტიმოდი. ასევე ვითარდება ბოჭკოები, როგორიცაა ერთი მრავალმოდური ზოგადი დანიშნულების ბოჭკოები. სამომავლოდ, Changfei გამოუშვებს ახალ მულტიმოდური ბოჭკოვან გადაწყვეტილებებს ინდუსტრიის თანატოლებთან, რაც ახალ მიღწევებს და დაბალ ხარჯებს მოუტანს მონაცემთა ცენტრებსა და ოპტიკურ ბოჭკოვან კავშირებს.