1. ประวัติของไฟเบอร์หลายโหมด
ไฟเบอร์แบบหลายโหมดเป็นเส้นใยที่ใช้งานได้จริงตัวแรกรัศมีแกนที่ใหญ่ขึ้นและรูรับแสงตัวเลขที่สูงขึ้นในปี 1970 ด้วยแหล่งกำเนิดแสง LED เป็นระบบสื่อสารใยแก้วนำแสงรุ่นแรกที่ใช้ในการสื่อสารทางไกลและระยะสั้น ด้วยการถือกำเนิดของไฟเบอร์โหมดเดียวไฟเบอร์แบบหลายโหมดจึงถูก จำกัด ให้ใช้งานได้ในระยะสั้นเนื่องจากระบบโดยรวมมีต้นทุนต่ำ
เส้นใยมัลติโหมดดั้งเดิมใช้เส้นผ่านศูนย์กลางแกน 50um และค่าความแตกต่างของดัชนีหักเหสัมพัทธ์ 1% เนื่องจาก LED มีเส้นผ่านศูนย์กลางของจุดที่ใหญ่มากไฟเบอร์แบบหลายโหมดที่ออกแบบมาจึงไม่สามารถจับพลังงานแสง LED ได้อย่างมีประสิทธิภาพดังนั้นจึงพัฒนาไฟเบอร์แบบมัลติโหมด 62.5um เส้นใยหลายโหมด 62.5um มีความแตกต่างของดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์ 2% และรูรับแสงที่เป็นตัวเลขก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน แสงเพิ่มเติมจาก LED อยู่คู่กับไฟเบอร์แบบหลายโหมด ในช่วงกลางทศวรรษ 1990 เลเซอร์ VCSEL ราคาประหยัดได้รับการพัฒนา เนื่องจากลักษณะเฉพาะของจุดแสงขนาดเล็กและรูรับแสงที่เป็นตัวเลขของ VCSEL เองไฟเบอร์แบบหลายโหมดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนกลาง 50um ที่มีความแตกต่างของดัชนีการหักเหของแสงสัมพัทธ์ 1% จึงถูกดึงกลับมาที่แอปพลิเคชันอีกครั้งและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในระยะสั้น การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงทางไกลจนถึงปัจจุบัน
2. การออกแบบเส้นใยหลายโหมดโดยทั่วไป
เพื่อให้ได้โหมดกระจายในอุดมคติการกระจายดัชนีหักเหของเส้นใยมัลติโหมดทั่วไปจะใช้รูปทรงของพาราโบลาหรือพาราโบลาใกล้ สำหรับเส้นใยมัลติโหมดทนการดัดโดยทั่วไปจะใช้การออกแบบร่องภายนอก
3. ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อแบนด์วิดท์ของมัลติไฟเบอร์
ปัจจัยหลักที่มีผลต่อแบนด์วิดท์ของมัลติไฟเบอร์คือไฟเบอร์และแหล่งกำเนิดแสง ปัจจัยของใยแก้วนำแสงส่วนใหญ่ ได้แก่ การกระจายตัวของวัสดุและการกระจายโหมด
เนื่องจากคุณสมบัติของเส้นใยมัลติโหมดเองจึงมีกลุ่มโหมดมากถึง 19 กลุ่มที่สามารถส่งผ่านในเส้นใยมัลติโหมดได้และการกระจายระหว่างโหมดอาจมีขนาดใหญ่มากหากไม่ได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำ หากใช้ VCSEL การกระจายโหมดโดยทั่วไปจะแสดงโดย EMB ของแบนด์วิดท์โหมดที่มีประสิทธิภาพ หากใช้ LED จะแสดงด้วย OFL BW ของแบนด์วิดท์ที่ฉีดเต็ม
แบนด์วิดท์โหมดที่มีประสิทธิภาพและการกระจายวัสดุของเส้นใยสามารถหาได้จากข้อกำหนดเส้นใยของผู้ผลิตเส้นใย ระดับของอิทธิพลต่อแบนด์วิดท์แบนด์วิธโหมดและการกระจายของวัสดุไม่มีขนาดแน่นอนขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิดแสง โดยทั่วไปแหล่งกำเนิดแสง LED และการกระจายตัวของวัสดุเป็นปัจจัย จำกัด หลักของแบนด์วิดท์ลิงค์ สำหรับ VCSEL แบนด์วิดท์โหมดปัจจุบันเป็นปัจจัย จำกัด หลักของแบนด์วิดท์ลิงก์
ปัจจัยจากแหล่งกำเนิดแสง VCSEL สามารถอ้างอิงกับฟลักซ์วงแหวน EF (ฟลักซ์ล้อมรอบ) คำจำกัดความของ VCSEL' s Encircled flux มีดังนี้ เป็นส่วนประกอบหนึ่งของกำลังแสงปกติตามรัศมีแกนกลางซึ่งแสดงถึงการกระจายของพลังงานแสงระหว่างแต่ละโหมดในแกนกลาง
การกระจาย EF ควรอยู่ในกรอบสีแดงสองกล่องในรูปด้านล่าง หาก EF ข้ามช่องสีแดงทางขวาแบนด์วิดท์ของลิงก์จะลดลงอย่างมาก
4. การประเมินแบนด์วิดท์ลิงค์ไฟเบอร์แบบหลายโหมด
เป็นสิ่งสำคัญมากในการประเมินแบนด์วิดท์ลิงก์ของไฟเบอร์แบบหลายโหมดเมื่อใช้ไฟเบอร์แบบหลายโหมดสำหรับการกระจายเครือข่ายเนื่องจากผู้ใช้ไม่สามารถทดสอบเลเซอร์ VCSEL และเส้นใยทั้งหมดทีละเส้นได้ ตามพารามิเตอร์ข้อมูลจำเพาะของมัลติไฟเบอร์และเลเซอร์ VCSEL การประเมินแบนด์วิดท์ลิงก์ไฟเบอร์จะเป็นประโยชน์ในการรับรู้แบนด์วิดท์ลิงก์ที่ออกแบบไว้
5. ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของมัลติไฟเบอร์
ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นของอัตราแบนด์วิดท์ที่สูงไฟเบอร์แบบมัลติโหมดอาจไม่สามารถตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของอัตราแบนด์วิดท์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเนื่องจากลักษณะของมันเอง ยิ่งไปกว่านั้นกระบวนการผลิตเส้นใยแบบหลายโหมดนั้นมีความซับซ้อนและราคาก็สูงซึ่งส่วนใหญ่อาศัยเลเซอร์ VCSEL ที่มีราคาต่ำ หากเลเซอร์ VCSEL โหมดเดียวที่มีราคาเท่ากันมีวางจำหน่ายอย่างแพร่หลายในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าอาจเป็นภัยคุกคามต่อการมีอยู่ของไฟเบอร์แบบหลายโหมด
อนาคตของไฟเบอร์แบบหลายโหมดควรใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติหลายโหมดอย่างเต็มที่เพื่อขยายขอบเขตการใช้งาน หากสามารถเอาชนะสิ่งนี้ได้ในอนาคตบางทีประวัติศาสตร์อาจหมุนวนจากโหมดหลายโหมดเป็นโหมดเดียวและกลับไปสู่การใช้งานหลายโหมดแบบสากล
