Foreword: ເສັ້ນໄຍການສື່ສານແບ່ງອອກເປັນເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວແລະເສັ້ນໄຍ multimode ອີງຕາມຈໍານວນຂອງໂຫມດສາຍສົ່ງພາຍໃຕ້ຄວາມຍາວຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງມັນ. ເນື່ອງຈາກເສັ້ນຜ່າສູນກາງຫຼັກຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງເສັ້ນໄຍ multimode, ມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ກັບແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີລາຄາຖືກ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນມີຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນສະຖານະການສົ່ງຜ່ານທາງໄກ, ເຊັ່ນ: ສູນຂໍ້ມູນແລະເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນ. ດ້ວຍການພັດທະນາຢ່າງໄວວາຂອງການກໍ່ສ້າງສູນຂໍ້ມູນໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ເສັ້ນໄຍ multimode, ເຊິ່ງເປັນກະແສຫຼັກຂອງສູນຂໍ້ມູນແລະທ້ອງຖິ່ນ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຄືອຂ່າຍ, ຍັງ ushered ໃນພາກຮຽນ spring, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມກັງວົນຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ມື້ນີ້, ໃຫ້ເວົ້າກ່ຽວກັບການພັດທະນາຂອງເສັ້ນໄຍ multimode.
ອີງຕາມມາດຕະຖານມາດຕະຖານ ISO / IEC 11801, ເສັ້ນໄຍ multimode ແບ່ງອອກເປັນຫ້າປະເພດໃຫຍ່: OM1, OM2, OM3, OM4, ແລະ OM5.ການຕອບແທນຂອງມັນກັບ IEC 60792-2-10 ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 1. ໃນບັນດາພວກເຂົາ OM1, OM2 ຫມາຍເຖິງເສັ້ນໄຍ multimode 62.5/125mm ແລະ 50/125mm ແບບດັ້ງເດີມ. OM3, OM4 ແລະ OM5 ອ້າງອີງເຖິງເສັ້ນໄຍ multimode 50/125mm 10 Gigabit ໃຫມ່.
ທໍາອິດ:ເສັ້ນໄຍ multimode ແບບດັ້ງເດີມ
ການພັດທະນາຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນໃນ 1970s ແລະ 1980s. ເສັ້ນໃຍ multimode ຕົ້ນປະກອບມີຫຼາຍຂະຫນາດ, ແລະສີ່ປະເພດຂອງຂະຫນາດລວມຢູ່ໃນມາດຕະຖານຄະນະກໍາມະການໄຟຟ້າສາກົນ (IEC) ລວມສີ່. ເສັ້ນຜ່າສູນກາງ cladding ຫຼັກແມ່ນແບ່ງອອກເປັນ 50/125 μm, 62.5/125 μm, 85/125 μm, ແລະ 100/ 140 μm.ເນື່ອງຈາກຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ cladding ຫຼັກ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດແມ່ນສູງ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງແຜ່ນເຫຼັກແມ່ນບໍ່ດີ, ຈໍານວນຂອງໂຫມດສາຍສົ່ງແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະແບນວິດຫຼຸດລົງ. ດັ່ງນັ້ນ, ປະເພດຂອງແກນ cladding ຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນຄ່ອຍໆຖືກລົບລ້າງ, ແລະສອງຂະຫນາດ cladding ຫຼັກແມ່ນຄ່ອຍໆສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ. ພວກເຂົາແມ່ນ 50/125 μmແລະ 62.5/125 μm, ຕາມລໍາດັບ.
ໃນເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນໃນຕອນຕົ້ນ, ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍລະບົບຂອງເຄືອຂ່າຍທ້ອງຖິ່ນຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ LED ລາຄາຖືກຖືກນໍາໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ. ເນື່ອງຈາກພະລັງງານ LED ຕ່ໍາ, divergence Angle ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່. . ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເສັ້ນຜ່າກາງຫຼັກແລະຮູຮັບແສງຕົວເລກຂອງເສັ້ນໄຍຫຼາຍໂຫມດ 50/125 ມມແມ່ນຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ, ເຊິ່ງບໍ່ເອື້ອອໍານວຍຕໍ່ການ coupling ປະສິດທິພາບກັບ LED. ສໍາລັບເສັ້ນໄຍ multimode 62.5/125mm ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າກາງຫຼັກຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະຮູຮັບແສງຕົວເລກ, ພະລັງງານ optical ຫຼາຍສາມາດສົມທົບກັບ optical link. ດັ່ງນັ້ນ, ເສັ້ນໄຍ multimode 50/125mm ບໍ່ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນເສັ້ນໄຍ multimode 62.5/125mm ກ່ອນທີ່ຈະ. ກາງຊຸມປີ 1990.
ດ້ວຍການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງອັດຕາການສົ່ງຜ່ານ LAN, ນັບຕັ້ງແຕ່ທ້າຍສະຕະວັດທີ 20, LAN ໄດ້ຖືກພັດທະນາສູງກວ່າອັດຕາ lGb / s. ແບນວິດຂອງເສັ້ນໄຍ multimode 62.5 / 125μmກັບ LED ເນື່ອງຈາກແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງແມ່ນຄ່ອຍໆບໍ່ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການໄດ້. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ເສັ້ນໄຍ multimode 50/125mm ມີຮູຮັບແສງແລະເສັ້ນຜ່າສູນກາງຫຼັກນ້ອຍກວ່າ, ແລະຮູບແບບການດໍາເນີນການຫນ້ອຍລົງ. ດັ່ງນັ້ນ, ຮູບແບບ ການກະຈາຍຂອງເສັ້ນໄຍຫຼາຍໂຫມດແມ່ນຫຼຸດລົງຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ແລະແບນວິດແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເນື່ອງຈາກເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງແກນຂະຫນາດນ້ອຍ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຂອງເສັ້ນໄຍຫຼາຍໂຫມດ 50/125mm ຍັງຕ່ໍາ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງອີກເທື່ອຫນຶ່ງ.
ມາດຕະຖານ IEEE 802.3z Gigabit Ethernet ລະບຸວ່າເສັ້ນໃຍ multimode 50/125mm ແລະ 62.5/125mm ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສື່ສົ່ງຕໍ່ Gigabit Ethernet. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບເຄືອຂ່າຍໃຫມ່, ເສັ້ນໄຍ multimode 50/125mm ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນມັກ.
ທີສອງ:ເສັ້ນໄຍ multimode ທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງເລເຊີ
ດ້ວຍການພັດທະນາຂອງເຕັກໂນໂລຢີ, 850 nm VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) ປາກົດ.ເລເຊີ VCSEL ຖືກໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຍ້ອນວ່າພວກມັນມີລາຄາຖືກກວ່າເລເຊີທີ່ມີຄວາມຍາວເປັນຄື້ນຍາວແລະສາມາດເພີ່ມຄວາມໄວຂອງເຄືອຂ່າຍ. ເລເຊີ VCSEL ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງຍ້ອນວ່າພວກເຂົາມີລາຄາຖືກກວ່າເລເຊີຍາວ. wavelength lasers ແລະສາມາດເພີ່ມຄວາມໄວເຄືອຂ່າຍ.ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງສອງປະເພດຂອງອຸປະກອນແສງສະຫວ່າງ, ເສັ້ນໄຍຕົວມັນເອງຕ້ອງໄດ້ຮັບການດັດແປງເພື່ອຮອງຮັບການປ່ຽນແປງໃນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ.
ສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຂອງເລເຊີ VCSEL, ອົງການຈັດຕັ້ງສາກົນເພື່ອມາດຕະຖານ / ຄະນະກໍາມະການໄຟຟ້າສາກົນ (ISO / IEC) ແລະພັນທະມິດອຸດສາຫະກໍາໂທລະຄົມ (TIA) ໄດ້ຮ່ວມກັນຮ່າງມາດຕະຖານໃຫມ່ສໍາລັບເສັ້ນໄຍ multimode ທີ່ມີແກນ 50mm.ISO / IEC ຈັດປະເພດໃຫມ່. ຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ເຂົ້າໄປໃນປະເພດ OM3 (IEC ມາດຕະຖານ A1a.2) ໃນເກຣດເສັ້ນໄຍ multimode ໃຫມ່ຂອງມັນ, ເຊິ່ງເປັນເສັ້ນໄຍ multimode ທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງເລເຊີ.
ເສັ້ນໄຍ OM4 ຕໍ່ມາແມ່ນຕົວຈິງແລ້ວເປັນສະບັບປັບປຸງຂອງເສັ້ນໄຍ multimode OM3. ເມື່ອປຽບທຽບກັບເສັ້ນໄຍ OM3, ມາດຕະຖານ OM4 ພຽງແຕ່ປັບປຸງດັດຊະນີແບນວິດຂອງເສັ້ນໄຍເທົ່ານັ້ນ. ນັ້ນແມ່ນ, ມາດຕະຖານເສັ້ນໄຍ OM4 ໄດ້ປັບປຸງແບນວິດຮູບແບບປະສິດທິພາບ (EMB) ແລະແບນວິດເຕັມຮູບແບບ. (OFL) ຢູ່ທີ່ 850 nm ເມື່ອທຽບກັບເສັ້ນໄຍ OM3. ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 2 ຂ້າງລຸ່ມນີ້.
ມີຫຼາຍຮູບແບບຂອງສາຍສົ່ງໃນເສັ້ນໄຍ multimode, ແລະບັນຫາຂອງການຕໍ່ຕ້ານການງໍຂອງເສັ້ນໄຍແມ່ນໄດ້ນໍາເອົາປະມານ. ໃນເວລາທີ່ເສັ້ນໄຍຖືກງໍ, ຮູບແບບຄໍາສັ່ງສູງຈະຮົ່ວໄຫຼໄດ້ງ່າຍ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການສູນເສຍສັນຍານ, ນັ້ນແມ່ນ, ການສູນເສຍເສັ້ນໄຍ. ດ້ວຍການເພີ່ມຂື້ນຂອງສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພາຍໃນ, ສາຍໄຟຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ໃນສະພາບແວດລ້ອມແຄບໄດ້ເຮັດໃຫ້ ສົ່ງຕໍ່ຄວາມຕ້ອງການທີ່ສູງຂຶ້ນສໍາລັບການຕ້ານການໂຄ້ງຂອງຕົນ.
ບໍ່ເຫມືອນກັບໂຄງສ້າງດັດຊະນີ refractive ງ່າຍດາຍຂອງເສັ້ນໄຍຮູບແບບດຽວ, ຂໍ້ມູນດັດຊະນີ refractive ຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ແມ່ນສະລັບສັບຊ້ອນຫຼາຍ, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການອອກແບບແລະຂະບວນການ fabrication ດັດຊະນີ refractive ທີ່ດີເລີດທີ່ສຸດ. ການກະກຽມທີ່ຊັດເຈນທີ່ສຸດຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ແມ່ນຂະບວນການປ່ອຍຕົວສະພາບອາກາດທາງເຄມີ plasma (PCVD), ເປັນຕົວແທນໂດຍ Changfei Company. ຂະບວນການນີ້ແຕກຕ່າງຈາກຂະບວນການອື່ນໆທີ່ມັນມີຊັ້ນເງິນຝາກຫຼາຍພັນຊັ້ນແລະຄວາມຫນາພຽງແຕ່ປະມານ 1 micron ຕໍ່ຊັ້ນໃນລະຫວ່າງ. deposition, ເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມເສັ້ນໂຄ້ງດັດຊະນີ refractive ultra-fine ເພື່ອບັນລຸແບນວິດສູງ.
ໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງດັດຊະນີ refractive ຂອງເສັ້ນໄຍ multimode, ເສັ້ນໄຍ multimode bending-insensitive ມີການປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການຕໍ່ຕ້ານການບິດ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 1 ຂ້າງລຸ່ມນີ້.
Fig.1 ການປຽບທຽບປະສິດທິພາບຂອງ macrobend ລະຫວ່າງເສັ້ນໄຍ multimode ທີ່ທົນທານຕໍ່ໂຄ້ງ ແລະ ເສັ້ນໄຍ multimode ທຳມະດາ
ທີສາມ:ເສັ້ນໄຍ multimode ໃໝ່ (OM5)
ເສັ້ນໄຍ OM3 ແລະເສັ້ນໄຍ OM4 ເປັນເສັ້ນໄຍ multimode ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນແຖບ 850nm. ໃນຂະນະທີ່ອັດຕາການສົ່ງຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການອອກແບບແຖບດຽວເທົ່ານັ້ນຈະສົ່ງຜົນໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງສາຍໄຟຫຼາຍຂື້ນ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຄຸ້ມຄອງແລະການບໍາລຸງຮັກສາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຈະເພີ່ມຂຶ້ນຕາມຄວາມເຫມາະສົມ. .ດັ່ງນັ້ນ, ນັກວິຊາການພະຍາຍາມແນະນໍາແນວຄວາມຄິດຂອງ multiplexing ການແບ່ງຄວາມຍາວຂອງຄື້ນເຂົ້າໄປໃນລະບົບສາຍສົ່ງ multimode. ຖ້າຄວາມຍາວຫຼາຍຄື້ນສາມາດສົ່ງຜ່ານເສັ້ນໄຍເສັ້ນດຽວ, ຈໍານວນເສັ້ນໄຍຂະຫນານທີ່ສອດຄ້ອງກັນແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການວາງແລະການບໍາລຸງຮັກສາສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ໃນສະພາບການນີ້, ເສັ້ນໄຍ OM5 ໄດ້ເຂົ້າມາ.
OM5 ເສັ້ນໄຍ multimode ແມ່ນອີງໃສ່ເສັ້ນໄຍ OM4, ເຊິ່ງຂະຫຍາຍຊ່ອງທາງການແບນວິດສູງແລະສະຫນັບສະຫນູນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສາຍສົ່ງຈາກ 850nm ຫາ 950nm. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົ້ນຕໍໃນປະຈຸບັນແມ່ນການອອກແບບ SWDM4 ແລະ SR4.2. SWDM4 ແມ່ນການແບ່ງແຍກຄວາມຍາວຄື້ນຂອງສີ່ຄື້ນສັ້ນ, ເຊິ່ງແມ່ນ 850 nm, 880 nm, 910 nm, ແລະ 940 nm, ຕາມລໍາດັບ. ດ້ວຍວິທີນີ້, ເສັ້ນໃຍແສງສາມາດສະຫນັບສະຫນູນການບໍລິການຂອງສີ່ເສັ້ນໃຍແກ້ວນໍາແສງຂະຫນານທີ່ຜ່ານມາ. SR4.2 ເປັນ multiplexing ການແບ່ງສອງຄື້ນ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບເຕັກໂນໂລຊີ bidirectional ເສັ້ນໄຍດຽວ.The OM5 ສາມາດຈັບຄູ່ກັບເລເຊີ VCSEL ທີ່ມີປະສິດຕິພາບຕ່ໍາແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາເພື່ອຕອບສະຫນອງທີ່ດີກວ່າການຕິດຕໍ່ສື່ສານທາງໄກເຊັ່ນ: ສູນຂໍ້ມູນ.ຕາຕະລາງ 3 ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນ ການປຽບທຽບສະເພາະຂອງແບນວິດຕົ້ນຕໍສໍາລັບເສັ້ນໄຍ OM4 ແລະ OM5.
ໃນປັດຈຸບັນ, ເສັ້ນໄຍ OM5 ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນປະເພດໃຫມ່ຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ລະດັບສູງ. ຫນຶ່ງໃນກໍລະນີທຸລະກິດທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດແມ່ນກໍລະນີການຄ້າ OM5 ຂອງສູນຂໍ້ມູນຕົ້ນຕໍຂອງ Changfei ແລະ China Railways Corporation. ສູນຂໍ້ມູນແມ່ນແນໃສ່ຈຸດໄດ້ປຽບຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ. ເສັ້ນໄຍ OM5 ໃນລະບົບການແບ່ງຄວາມຍາວຄື້ນຂອງ SR4.2. ມັນບັນລຸການສື່ສານຄວາມອາດສາມາດສູງສຸດໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາສຸດ, ແລະກະກຽມສໍາລັບອັດຕາການປັບປຸງຕື່ມອີກໃນອະນາຄົດ. ອັດຕາໃນອະນາຄົດຈະເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 100Gb/s ຫຼືແມ້ກະທັ້ງ 400Gb. /s, ຫຼືຄໍາຮ້ອງສະຫມັກກວ້າງ, ບໍ່ສາມາດທົດແທນເສັ້ນໄຍໄດ້, ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຍົກລະດັບໃນອະນາຄົດ.
ສະຫຼຸບ: ເນື່ອງຈາກຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຍັງສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ເສັ້ນໄຍ multimode ກໍາລັງກ້າວໄປສູ່ການສູນເສຍງໍຕ່ໍາ, ແບນວິດສູງ, ແລະ multiplexing ຫຼາຍຄື້ນ. ໃນບັນດາພວກເຂົາ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ສຸດແມ່ນເສັ້ນໄຍ OM5, ເຊິ່ງມີປະສິດທິພາບທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງເສັ້ນໄຍ multimode ໃນປະຈຸບັນ, ແລະສະຫນອງການແກ້ໄຂເສັ້ນໄຍທີ່ມີປະສິດທິພາບສໍາລັບລະບົບຫຼາຍຄື້ນຂອງ 100Gb / s ແລະ 400Gb / s ໃນອະນາຄົດ. ນອກຈາກນັ້ນ, ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຂອງການສື່ສານສູນຂໍ້ມູນຄວາມໄວສູງ, ແບນວິດສູງ, ລາຄາຖືກ, multimode ໃຫມ່. ເສັ້ນໃຍ, ເຊັ່ນເສັ້ນໃຍ multimode ທົ່ວໄປ, ຍັງຖືກພັດທະນາ. ໃນອະນາຄົດ, Changfei ຈະເປີດຕົວວິທີແກ້ໄຂເສັ້ນໄຍ multimode ໃໝ່ ຫຼາຍຂຶ້ນກັບເພື່ອນມິດໃນອຸດສາຫະກໍາ, ນໍາເອົາຄວາມກ້າວຫນ້າໃຫມ່ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາໃຫ້ກັບສູນຂໍ້ມູນແລະເສັ້ນໄຍ optic interconnects.