Parathënie: Fibra e komunikimit ndahet në fibër me një modalitet dhe fibër multimodale sipas numrit të mënyrave të transmetimit nën gjatësinë e valës së saj të aplikimit. Për shkak të diametrit të madh të bërthamës së fibrës multimode, ajo mund të përdoret me burime drite me kosto të ulët. Prandaj, ai ka një gamë të gjerë aplikimesh në skenarët e transmetimit në distanca të shkurtra, të tilla si qendrat e të dhënave dhe rrjetet lokale. Me zhvillimin e shpejtë të ndërtimit të qendrave të të dhënave në vitet e fundit, fibra multimode, e cila është rrjedha kryesore e qendrës së të dhënave dhe zonës lokale aplikacionet e rrjetit, ka sjellë edhe në pranverë, duke shkaktuar shqetësim të gjerë.Sot, le të flasim për zhvillimin e fibrave multimode.
Sipas specifikimit standard ISO/IEC 11801, fibra multimode ndahet në pesë kategori kryesore: OM1, OM2, OM3, OM4 dhe OM5. Korrespondenca e saj me IEC 60792-2-10 tregohet në Tabelën 1. Midis tyre OM1, OM2 i referohet fibrës tradicionale multimode 62.5/125mm dhe 50/125mm. OM3, OM4 dhe OM5 i referohen fibrës së re multimode 50/125mm 10 Gigabit.
Së pari:fibra tradicionale multimode
Zhvillimi i fibrave multimode filloi në vitet 1970 dhe 1980. Fijet e hershme multimode përfshinin shumë madhësi dhe katër lloje të madhësive të përfshira në standardet e Komisionit Ndërkombëtar Elektroteknik (IEC) përfshinin katër. Diametri i veshjes së bërthamës ndahet në 50/125 μm, 62,5/125 μm, 85/125 μm dhe 100/ 140 μm. Për shkak të madhësisë së madhe të veshjes së bërthamës, kostoja e prodhimit është e lartë, rezistenca e përkuljes është e dobët, numri i mënyrave të transmetimit është rritur dhe gjerësia e brezit është zvogëluar. Prandaj, lloji i madhësisë së veshjes së bërthamës së madhe eliminohet gradualisht dhe gradualisht formohen dy madhësi kryesore të veshjes së bërthamës. Ato janë përkatësisht 50/125 μm dhe 62,5/125 μm.
Në rrjetin e hershëm të zonës lokale, për të reduktuar sa më shumë koston e sistemit të rrjetit lokal, një LED me kosto të ulët u përdor në përgjithësi si një burim drite. Për shkak të fuqisë së ulët të daljes LED, këndi i divergjencës është relativisht i madh . Sidoqoftë, diametri i bërthamës dhe hapja numerike e fibrës me shumë modalitet 50/125 mm janë relativisht të vogla, gjë që nuk është e favorshme për bashkim efikas me LED. Sa i përket fibrës shumëmodëshe 62,5/125 mm me diametër të madh të bërthamës dhe hapje numerike, më shumë fuqi optike mund të shoqërohet me lidhjen optike. Prandaj, fibra multimodale 50/125 mm nuk përdorej aq gjerësisht sa fibra multimode 62,5/125 mm përpara mesi i viteve 1990.
Me rritjen e vazhdueshme të shpejtësisë së transmetimit LAN, që nga fundi i shekullit të 20-të, LAN-i është zhvilluar mbi normën lGb/s. Gjerësia e brezit prej 62,5/125μm fibër multimode me LED si burim drite është vetëm gradualisht e paaftë për të përmbushur kërkesat.Në të kundërt, fibra multimode 50/125mm ka një hapje numerike dhe diametër më të vogël të bërthamës dhe më pak mënyra përçueshmërie. Prandaj, modaliteti dispersioni i fibrës me shumë mënyra reduktohet në mënyrë efektive dhe gjerësia e brezit rritet ndjeshëm. Për shkak të diametrit të vogël të bërthamës, kostoja e prodhimit të fibrave shumë-modale 50/125 mm është gjithashtu më e ulët, kështu që përdoret përsëri gjerësisht.
Standardi IEEE 802.3z Gigabit Ethernet specifikon se fibrat multimode 50/125mm dhe multimode 62,5/125mm mund të përdoren si media transmetimi për Gigabit Ethernet. Megjithatë, për rrjetet e reja, përgjithësisht preferohet fibra multimode 50/125 mm.
Së dyti:fibër multimode e optimizuar me lazer
Me zhvillimin e teknologjisë, u shfaq 850 nm VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Lazerët VCSEL përdoren gjerësisht sepse janë më të lirë se lazerët me gjatësi vale të gjatë dhe mund të rrisin shpejtësinë e rrjetit. Lazerët VCSEL përdoren gjerësisht sepse janë më të lirë se ato të gjata. lazer me gjatësi vale dhe mund të rrisë shpejtësinë e rrjetit. Për shkak të ndryshimit midis dy llojeve të pajisjeve që lëshojnë dritë, vetë fibra duhet të modifikohet për të përshtatur ndryshimet në burimin e dritës.
Për nevojat e lazerëve VCSEL, Organizata Ndërkombëtare për Standardizim/Komisioni Ndërkombëtar Elektroteknik (ISO/IEC) dhe Aleanca e Industrisë së Telekomunikacionit (TIA) kanë hartuar së bashku një standard të ri për fibra multimode me një bërthamë 50 mm.ISO/IEC klasifikon një gjeneratë të re e fibrave multimode në kategorinë OM3 (standard IEC A1a.2) në klasën e re të fibrave multimode, e cila është një fibër multimode e optimizuar me lazer.
Fibra e mëvonshme OM4 është në fakt një version i përmirësuar i fibrës multimode OM3. Krahasuar me fibrën OM3, standardi OM4 përmirëson vetëm indeksin e gjerësisë së brezit të fibrës. Kjo do të thotë, standardi i fibrës OM4 ka përmirësuar gjerësinë e brezit të modalitetit efektiv (EMB) dhe gjerësinë e brezit të plotë të injektimit (OFL) në 850 nm krahasuar me fibrën OM3. Siç tregohet në tabelën 2 më poshtë.
Ka shumë mënyra transmetimi në fibrën shumëmodëshe, dhe problemi i rezistencës së përkuljes së fibrës është sjellë gjithashtu. Kur fibra është e përkulur, modaliteti i rendit të lartë rrjedh lehtësisht, duke rezultuar në humbjen e sinjalit, domethënë humbjen e përkuljes së fibrës. Me rritjen e numrit të skenarëve të aplikimit të brendshëm, instalimet elektrike të fibrave multimode në një mjedis të ngushtë ka vënë parashtron kërkesa më të larta për rezistencën e tij në përkulje.
Ndryshe nga profili i thjeshtë i indeksit të thyerjes së një fibre me një modalitet, profili i indeksit të thyerjes së një fije shumëmodëshe është shumë kompleks, që kërkon një projektim dhe proces fabrikimi jashtëzakonisht të imët të profilit të indeksit thyes. Në katër procesin kryesor aktual të parafabrikimit të rrjedhës ndërkombëtare Përgatitja më e saktë e fibrës multimode është procesi i depozitimit kimik të motit të plazmës (PCVD), i përfaqësuar nga Changfei Company. Ky proces ndryshon nga proceset e tjera në atë që ka një shtresë depozitimi prej disa mijëra shtresash dhe një trashësi prej vetëm rreth 1 mikron për shtresë gjatë depozitimi, duke mundësuar kontrollin e kurbës së indeksit të thyerjes ultra të imët për të arritur një gjerësi bandë të lartë.
Duke optimizuar profilin e indeksit të thyerjes së fibrës multimode, fibra multimode e pandjeshme ndaj përkuljes ka një përmirësim të ndjeshëm në rezistencën e përkuljes, siç tregohet në Figurën 1 më poshtë.
Fig.1 Krahasimi i performancës së makrobendit ndërmjet fibrës shumëmodëshe rezistente ndaj përkuljes dhe fibrës shumëmodëshe konvencionale
Së treti:fibra e re multimode (OM5)
Fibra OM3 dhe fibra OM4 janë fibra shumëmodëshe të përdorura kryesisht në brezin 850 nm. Ndërsa shkalla e transmetimit vazhdon të rritet, vetëm një dizajn brezi me një kanal do të rezultojë në kosto gjithnjë e më intensive instalime elektrike dhe kostot e lidhura me menaxhimin dhe mirëmbajtjen do të rriten në përputhje me rrethanat. .Prandaj, teknikët përpiqen të fusin konceptin e multipleksimit të ndarjes së gjatësisë valore në sistemin e transmetimit multimodë. Nëse gjatësi vale të shumta mund të transmetohen në një fibër, numri përkatës i fibrave paralele dhe kostoja e shtrimit dhe mirëmbajtjes mund të reduktohen shumë. Në këtë kontekst, fibra OM5 u krijua.
Fibra multimodale OM5 bazohet në fibrën OM4, e cila zgjeron kanalin me gjerësi të lartë bande dhe mbështet aplikacionet e transmetimit nga 850 nm në 950 nm. Aplikacionet aktuale kryesore janë dizajnet SWDM4 dhe SR4.2. SWDM4 është një shumëfishim i ndarjes së gjatësisë valore të katër valëve të shkurtra, të cilat janë përkatësisht 850 nm, 880 nm, 910 nm dhe 940 nm. Në këtë mënyrë, një fibër optike mund të mbështesë shërbimet e katër fibrave optike paralele të mëparshme. SR4.2 është një multipleksim me ndarje me dy gjatësi vale, i përdorur kryesisht për teknologjinë dydrejtimëshe me një fibër. OM5 mund të përputhet me lazerët VCSEL me performancë të ulët dhe kosto të ulët për të përmbushur më mirë komunikimin në distanca të shkurtra, siç janë qendrat e të dhënave. Tabela 3 më poshtë është një krahasim i specifikimeve kryesore të gjerësisë së brezit për fibrat OM4 dhe OM5.
Aktualisht, fibra OM5 është përdorur si një lloj i ri i fibrave multimode të nivelit të lartë. Një nga rastet më të mëdha të biznesit është rasti tregtar OM5 i qendrës kryesore të të dhënave të Changfei dhe China Railways Corporation. Qendra e të dhënave synon avantazhet e aplikimit të Fibra OM5 në sistemin e ndarjes së gjatësisë valore të SR4.2. Ai arrin komunikimin me kapacitetin maksimal me koston më të ulët dhe përgatitet për shkallën e përmirësimit të mëtejshëm në të ardhmen. Norma e ardhshme do të rritet në 100 Gb/s ose edhe 400 Gb. /s, ose aplikacionet me brez të gjerë, nuk mund të zëvendësojnë më fibrën, duke ulur ndjeshëm kostot e përmirësimit në të ardhmen.
Përmbledhje: Ndërsa kërkesa për aplikacione vazhdon të rritet, fibra multimode po lëviz drejt humbjes së ulët të përkuljes, gjerësisë së bandës së lartë dhe multipleksimit me shumë gjatësi vale. Midis tyre, aplikacioni më i mundshëm është fibra OM5, e cila ka performancën optimale të fibrës aktuale multimode. dhe ofron një zgjidhje të fuqishme fibrash për sistemet me shumë gjatësi vale prej 100 Gb/s dhe 400 Gb/s në të ardhmen. Përveç kësaj, për të përmbushur kërkesat e komunikimit me qendrën e të dhënave me shpejtësi të lartë, me gjerësi bande të lartë, me kosto të ulët, multimode të reja fibrat, të tilla si fibrat me qëllime të përgjithshme të vetme multimode, po zhvillohen gjithashtu.Në të ardhmen, Changfei do të nisë më shumë zgjidhje të reja të fibrave multimode me kolegët e industrisë, duke sjellë përparime të reja dhe kosto më të ulëta në qendrat e të dhënave dhe ndërlidhjet e fibrave optike.