प्रस्तावना: कम्युनिकेसन फाइबरलाई यसको एप्लिकेसन तरंग लम्बाइ अन्तर्गत प्रसारण मोडहरूको संख्या अनुसार सिंगल मोड फाइबर र मल्टीमोड फाइबरमा विभाजन गरिएको छ। मल्टीमोड फाइबरको ठूलो कोर व्यासको कारण, यसलाई कम लागतको प्रकाश स्रोतहरूसँग प्रयोग गर्न सकिन्छ। तसर्थ, यससँग छोटो दूरीको प्रसारण परिदृश्यहरूमा डेटा केन्द्रहरू र स्थानीय क्षेत्र नेटवर्कहरू जस्ता अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरा छ। हालैका वर्षहरूमा डाटा केन्द्र निर्माणको द्रुत विकासको साथ, डाटा सेन्टर र स्थानीय क्षेत्रको मुख्य प्रवाहमा रहेको मल्टीमोड फाइबर। नेटवर्क अनुप्रयोगहरू, पनि वसन्तमा प्रवेश गरेको छ, व्यापक चिन्ताको कारण। आज, मल्टिमोड फाइबरको विकासको बारेमा कुरा गरौं।
मानक ISO/IEC 11801 विशिष्टता अनुसार, मल्टीमोड फाइबरलाई पाँच प्रमुख वर्गहरूमा विभाजन गरिएको छ: OM1, OM2, OM3, OM4, र OM5। IEC 60792-2-10 सँग यसको पत्राचार तालिका 1 मा देखाइएको छ। तिनीहरूमध्ये OM1, OM2 परम्परागत 62.5/125mm र 50/125mm मल्टिमोड फाइबरलाई बुझाउँछ। OM3, OM4 र OM5 ले नयाँ 50/125mm 10 Gigabit multimode फाइबरलाई जनाउँछ।
पहिले:परम्परागत मल्टीमोड फाइबर
मल्टिमोड फाइबरको विकास 1970 र 1980 को दशकमा सुरु भयो। प्रारम्भिक मल्टीमोड फाइबरले धेरै आकारहरू समावेश गर्दछ, र अन्तर्राष्ट्रिय इलेक्ट्रोटेक्निकल आयोग (IEC) मापदण्डहरूमा समावेश गरिएका चार प्रकारका आकारहरू समावेश थिए। कोर क्ल्याडिङ व्यासलाई 50/125 μm, 62.5/125 μm, 85/125 μm, र 100/ मा विभाजित गरिएको छ। 140 μm। कोर क्ल्याडिङको ठूलो आकारको कारण, निर्माण लागत उच्च छ, झुकाउने प्रतिरोध कमजोर छ, प्रसारण मोडहरूको संख्या बढेको छ, र ब्यान्डविथ घटाइएको छ। त्यसकारण, ठूलो कोर क्ल्याडिङ साइजको प्रकार बिस्तारै हटाइन्छ, र दुई मुख्य कोर क्लेडिङ साइजहरू बिस्तारै बनाइन्छ। तिनीहरू क्रमशः 50/125 μm र 62.5/125 μm छन्।
प्रारम्भिक स्थानीय क्षेत्र सञ्जालमा, स्थानीय क्षेत्र नेटवर्कको प्रणाली लागतलाई सकेसम्म कम गर्न, कम लागतको एलईडीलाई सामान्यतया प्रकाश स्रोतको रूपमा प्रयोग गरिन्थ्यो। कम एलईडी आउटपुट पावरको कारण, विचलन कोण अपेक्षाकृत ठूलो छ। । यद्यपि, 50/125mm बहु-मोड फाइबरको कोर व्यास र संख्यात्मक एपर्चर अपेक्षाकृत सानो छ, जुन LED सँग कुशल युग्मनका लागि अनुकूल छैन। ठूलो कोर व्यास र संख्यात्मक एपर्चर भएको 62.5/125mm बहु-मोड फाइबरको लागि, अप्टिकल लिङ्कमा थप अप्टिकल पावर जोड्न सकिन्छ। त्यसैले, 50/125mm मल्टिमोड फाइबर पहिले 62.5/125mm मल्टिमोड फाइबर जत्तिकै व्यापक रूपमा प्रयोग भएको थिएन। 1990 को मध्य।
20 औं शताब्दीको अन्त्यदेखि ल्यान प्रसारण दरको निरन्तर वृद्धिसँगै, ल्यानलाई lGb/s दरभन्दा माथि विकसित गरिएको छ। LED को साथ 62.5/125μm मल्टिमोड फाइबर को ब्यान्डविथ प्रकाश स्रोत को रूप मा बिस्तारै आवश्यकताहरु लाई पूरा गर्न असक्षम छ। यसको विपरित, 50/125mm मल्टिमोड फाइबर एक सानो संख्यात्मक एपर्चर र कोर व्यास, र कम कन्डक्शन मोड छ। त्यसैले, मोड। बहु-मोड फाइबरको फैलावट प्रभावकारी रूपमा घटाइएको छ, र ब्यान्डविथ उल्लेखनीय रूपमा बढेको छ। सानो कोर व्यासको कारण, 50/125mm बहु-मोड फाइबरको उत्पादन लागत पनि कम छ, त्यसैले यो व्यापक रूपमा फेरि प्रयोग गरिन्छ।
IEEE 802.3z गिगाबिट इथरनेट मानकले 50/125mm मल्टिमोड र 62.5/125mm मल्टिमोड फाइबरहरू गिगाबिट इथरनेटको लागि प्रसारण मिडियाको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ भनेर निर्दिष्ट गर्दछ। यद्यपि, नयाँ नेटवर्कहरूका लागि, 50/125mm मल्टिमोड फाइबरलाई सामान्यतया प्राथमिकता दिइन्छ।
दोस्रो:लेजर अनुकूलित मल्टीमोड फाइबर
प्रविधिको विकाससँगै, 850 nm VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) देखा पर्यो। VCSEL लेजरहरू व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ किनभने तिनीहरू लामो-वेभलेन्थ लेजरहरू भन्दा सस्तो हुन्छन् र नेटवर्क गति बढाउन सक्छन्। VCSEL लेजरहरू व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ किनभने तिनीहरू लामो-सस्तो छन्। तरंगदैर्ध्य लेजरहरू र नेटवर्क गति बढाउन सक्छ। प्रकाश उत्सर्जन गर्ने दुई प्रकारका यन्त्रहरू बीचको भिन्नताको कारण, प्रकाश स्रोतमा परिवर्तनहरू समायोजन गर्न फाइबर आफैं परिमार्जन गर्नुपर्छ।
VCSEL लेजरहरूको आवश्यकताहरूका लागि, अन्तर्राष्ट्रिय संगठन मानकीकरण/अन्तर्राष्ट्रिय इलेक्ट्रोटेक्निकल आयोग (ISO/IEC) र दूरसञ्चार उद्योग गठबन्धन (TIA) ले संयुक्त रूपमा 50mm कोरको साथ मल्टिमोड फाइबरको लागि नयाँ मानकको मस्यौदा तयार गरेको छ। ISO/IEC ले नयाँ पुस्तालाई वर्गीकरण गर्दछ। मल्टिमोड फाइबरलाई OM3 श्रेणी (IEC मानक A1a.2) मा यसको नयाँ मल्टीमोड फाइबर ग्रेडमा, जुन लेजर-अनुकूलित मल्टिमोड फाइबर हो।
त्यसपछिको OM4 फाइबर वास्तवमा OM3 मल्टिमोड फाइबरको अपग्रेड गरिएको संस्करण हो। OM3 फाइबरसँग तुलना गर्दा, OM4 मानकले फाइबर ब्यान्डविथ इन्डेक्समा मात्र सुधार गर्छ। त्यो हो, OM4 फाइबर मानकले प्रभावकारी मोड ब्यान्डविथ (EMB) र पूर्ण इंजेक्शन ब्यान्डविथ सुधार गरेको छ। (OFL) 850 nm मा OM3 फाइबरको तुलनामा। तलको तालिका २ मा देखाइएको छ।
मल्टीमोड फाइबरमा प्रसारणका धेरै मोडहरू छन्, र फाइबरको झुकाउने प्रतिरोधको समस्या पनि ल्याइएको छ। जब फाइबर झुकिएको छ, हाई-अर्डर मोड सजिलैसँग चुहावट हुन्छ, जसले गर्दा सिग्नलको हानि हुन्छ, अर्थात्, फाइबरको झुकाउने हानि हुन्छ। इनडोर अनुप्रयोग परिदृश्यहरूको बढ्दो संख्याको साथ, साँघुरो वातावरणमा मल्टीमोड फाइबरको तारहरू राखिएको छ। यसको झुकाउने प्रतिरोधको लागि उच्च आवश्यकताहरू अगाडि बढाउनुहोस्।
एकल-मोड फाइबरको साधारण अपवर्तक अनुक्रमणिका प्रोफाइलको विपरीत, बहु-मोड फाइबरको अपवर्तक अनुक्रमणिका प्रोफाइल धेरै जटिल छ, एक अत्यन्तै राम्रो अपवर्तक सूचकांक प्रोफाइल डिजाइन र निर्माण प्रक्रिया आवश्यक छ। अन्तर्राष्ट्रिय मूलधारको वर्तमान चार प्रमुख पूर्वनिर्मित प्रक्रियामा, मल्टिमोड फाइबरको सबैभन्दा सटीक तयारी प्लाज्मा केमिकल वेदर डिपोजिसन (PCVD) प्रक्रिया हो, जसलाई Changfei कम्पनीले प्रतिनिधित्व गर्दछ। यो प्रक्रिया अन्य प्रक्रियाहरू भन्दा फरक छ किनभने यसमा हजारौं तहहरूको डिपोजिसन तह र प्रति तह लगभग 1 माइक्रोन मात्र मोटाई हुन्छ। डिपोजिसन, उच्च ब्यान्डविथ प्राप्त गर्न अल्ट्रा-फाइन अपवर्तक सूचकांक वक्र नियन्त्रण सक्षम गर्दै।
मल्टिमोड फाइबरको अपवर्तक अनुक्रमणिका प्रोफाइललाई अनुकूलन गरेर, झुकाउने-असंवेदनशील मल्टीमोड फाइबरले झुकाउने प्रतिरोधमा महत्त्वपूर्ण सुधार गरेको छ, जस्तै तल चित्र 1 मा देखाइएको छ।
Fig.1 झुकाउने-प्रतिरोधी मल्टीमोड फाइबर र परम्परागत मल्टीमोड फाइबर बीच म्याक्रोबेन्ड प्रदर्शनको तुलना
तेस्रो:नयाँ मल्टीमोड फाइबर (OM5)
OM3 फाइबर र OM4 फाइबर मुख्यतया 850nm ब्यान्डमा प्रयोग हुने मल्टिमोड फाइबर हुन्। प्रसारण दर बढ्दै जाँदा, केवल एकल-च्यानल ब्यान्ड डिजाइनले थप र थप गहन तारहरूको लागतमा परिणाम दिनेछ, र सम्बन्धित व्यवस्थापन र मर्मत लागत तदनुसार बढ्नेछ। त्यसकारण, प्राविधिकहरूले मल्टिमोड प्रसारण प्रणालीमा तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ अवधारणा परिचय गराउने प्रयास गर्छन्। यदि एउटै फाइबरमा धेरै तरंगदैर्ध्यहरू प्रसारण गर्न सकिन्छ भने, समानान्तर फाइबरको संख्या र बिछ्याउने र मर्मतसम्भारको लागत धेरै कम गर्न सकिन्छ। यसै सन्दर्भमा, OM5 फाइबर अस्तित्वमा आयो।
OM5 मल्टिमोड फाइबर OM4 फाइबरमा आधारित छ, जसले उच्च ब्यान्डविथ च्यानललाई फराकिलो बनाउँछ र 850nm देखि 950nm सम्म प्रसारण अनुप्रयोगहरूलाई समर्थन गर्दछ। हालको मुख्यधारा अनुप्रयोगहरू SWDM4 र SR4.2 डिजाइनहरू हुन्। SWDM4 क्रमशः ८५० nm, 880 nm, 910 nm, र 940 nm भएका चार छोटो तरंगहरूको तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टिप्लेक्सिङ हो। यसरी, एक अप्टिकल फाइबरले अघिल्लो चार समानान्तर अप्टिकल फाइबरहरूको सेवाहरूलाई समर्थन गर्न सक्छ। SR4.2 दुई-तरंग लम्बाइ डिभिजन मल्टिप्लेक्सिङ हो, मुख्यतया एकल-फाइबर द्विदिशात्मक प्रविधिको लागि प्रयोग गरिन्छ। OM5 लाई VCSEL लेजरहरूसँग कम कार्यसम्पादन र कम लागतमा डेटा सेन्टरहरू जस्ता छोटो दूरीको सञ्चारलाई राम्रोसँग भेट्न मिलाउन सकिन्छ। तल तालिका 3 छ। OM4 र OM5 फाइबरहरूको लागि मुख्य ब्यान्डविथ विशिष्टताहरूको तुलना।
हाल, OM5 फाइबर एक नयाँ प्रकारको उच्च-अन्त मल्टीमोड फाइबरको रूपमा प्रयोग गरिएको छ। सबैभन्दा ठूलो व्यापार मामिलाहरू मध्ये एक चाङ्फेई र चाइना रेलवे कर्पोरेशनको मुख्य डेटा केन्द्रको OM5 व्यावसायिक मामला हो। डाटा सेन्टरले अनुप्रयोगको फाइदाहरूमा लक्ष्य राखेको छ। SR4.2 को तरंगदैर्ध्य विभाजन प्रणालीमा OM5 फाइबर। यसले सबैभन्दा कम लागतमा अधिकतम क्षमता संचार प्राप्त गर्दछ, र भविष्यमा थप अपग्रेड दरको लागि तयारी गर्दछ। भविष्यको दर 100Gb/s वा 400Gb सम्म बढाइनेछ। /s, वा वाइडब्यान्ड एप्लिकेसनहरूले अब फाइबर प्रतिस्थापन गर्न सक्दैनन्, यसले भविष्यको स्तरवृद्धि लागतलाई उल्लेखनीय रूपमा घटाउँछ।
सारांश: एप्लिकेसनहरूको माग बढ्दै जाँदा, मल्टिमोड फाइबर कम बेन्ड हानि, उच्च ब्यान्डविथ, र बहु-वेभलेन्थ मल्टिप्लेक्सिङ तर्फ अघि बढिरहेको छ। तिनीहरूमध्ये, सबैभन्दा सम्भावित अनुप्रयोग OM5 फाइबर हो, जसमा हालको मल्टीमोड फाइबरको इष्टतम प्रदर्शन छ, र भविष्यमा 100Gb/s र 400Gb/s को बहु-तरंग लम्बाइ प्रणालीहरूको लागि शक्तिशाली फाइबर समाधान प्रदान गर्दछ। साथै, उच्च-गति, उच्च-ब्यान्डविथ, कम लागत डेटा केन्द्र संचार, नयाँ मल्टिमोडको आवश्यकताहरू पूरा गर्न। एकल मल्टिमोड सामान्य-उद्देश्यीय फाइबरहरू जस्ता फाइबरहरू पनि विकसित भइरहेका छन्। भविष्यमा, Changfei ले उद्योगका साथीहरूसँग थप नयाँ मल्टिमोड फाइबर समाधानहरू लन्च गर्नेछ, जसले डाटा केन्द्रहरू र फाइबर अप्टिक इन्टरकनेक्टहरूमा नयाँ सफलता र कम लागत ल्याउनेछ।