1. Ajalugumitmemoodiline kiud
Mitmemoodiline kiud on esimene praktiline kiud, selle suurem südamiku raadius ja suurem arvava 1970ndatel koos LED-valgusallikaga moodustasid esimese põlvkonna kiudoptilise sidesüsteemi, mida rakendati kaug- ja lähisides. Ühemoodilise kiu tulekuga piirdub mitmemoodiline kiud lühitoimeliste rakendustega selle üldise süsteemi madalate kulude tõttu.
Algse mitmemoodilise kiu südamiku läbimõõt oli 50 um ja suhteline murdumisnäitaja erinevus 1%. LED-i väga suure punkti läbimõõdu tõttu ei suutnud projekteeritud mitmemoodiline kiud LED-valgusenergiat tõhusalt hõivata, mistõttu töötati välja 62,5 um mitmemoodiline kiud. 62,5 um mitmemoodilise kiu suhteline murdumisnäitaja erinevus on 2% ja ka selle numbriline ava suureneb. Rohkem valgust LED-ilt on ühendatud mitmerežiimilise kiuga. 1990. aastate keskel töötati välja odav VCSEL-laser. VCSEL-i väikese valgustäpi ja numbrilise ava omaduste tõttu tõmmati mitmemoodiline kiud südamiku läbimõõduga 50 um ja suhtelise murdumisnäitaja erinevusega 1% uuesti rakendusse ja seda on laialdaselt kasutatud lühiajaliselt. kiudoptiline kaugside siiani.
2. Mitmemoodilise kiu tüüpiline disain
Ideaalse režiimi dispersiooni saavutamiseks võtab tavapärase mitmemoodilise kiu murdumisnäitaja jaotus parabooli või peaaegu parabooli kuju. Painutuskindla mitmemoodilise kiu puhul kasutatakse tavaliselt välise soone kujundust.
3. Ribalaiust mõjutavad teguridmitmemoodiline kiud
Peamised tegurid, mis mõjutavad mitmemoodilise kiu ribalaiust, on kiud ja valgusallikas.
Optilise kiu tegurid hõlmavad peamiselt materjali hajutamist ja režiimi dispersiooni.
Tänu mitmemoodilise kiu enda omadustele saab mitmemoodilises kius edastada kuni 19 režiimirühma ning režiimide vaheline dispersioon võib olla väga suur, kui mitte täpselt juhtida. Kui kasutatakse VCSEL-i, kajastub režiimi hajutamine üldiselt efektiivse režiimi ribalaiuse EMB-s; kui kasutatakse LED-i, tähistab seda kogu sisestatud ribalaiuse OFL BW.
Kiu efektiivse režiimi ribalaiuse ja materjali hajutuse saab leida kiu tootja kiu spetsifikatsioonist. Mõju määr ribalaiusele, režiimi ribalaiusele ja materjali hajumisele ei oma absoluutset suurust, sõltub valgusallikast. Üldiselt on LED-valgusallikas ja materjali hajutamine lingi ribalaiuse peamised piiravad tegurid. VCSEL-i puhul on praeguse režiimi ribalaius lingi ribalaiuse peamine piirav tegur.
Valgusallika VCSEL tegureid saab viidata selle ringvoolule EF (ümbritsetud valgusvoog). VCSEL-i ümbritsetud voo määratlus on järgmine. See on normaliseeritud valgusvõimsuse integraal piki südamiku raadiust, mis tähistab valgusvõimsuse jaotust südamiku iga režiimi vahel.
Selle EF jaotus peaks jääma alloleval joonisel kahe punase kasti sees. Kui EF ületab parempoolse punase kasti, väheneb lingi ribalaius oluliselt.
4. Mitmemoodiline kiudlingi ribalaiuse hindamine
Väga oluline on hinnata mitmemoodilise fiibri lingi ribalaiust, kui kasutada võrgulevi mitmemoodilist kiudu, sest kasutaja ei saa testida kõiki VCSEL lasereid ja kõiki kiude ükshaaval. Vastavalt mitmemoodilise kiu ja VCSEL-laseri spetsifikatsiooniparameetritele on kiudlingi ribalaiuse hindamine abiks kavandatud lingi ribalaiuse realiseerimiseks.
5. Multimode kiud dilemma
Kuna nõudlus suure ribalaiuse kiiruse järele kasvab, ei pruugi mitmemoodiline kiud oma iseärasuste tõttu lähiaastatel rahuldada kasvavat nõudlust ribalaiuse kiiruse järele. Lisaks on mitmemoodilise kiu tootmisprotsess ise keeruline ja selle hind on kõrge, mis tugineb peamiselt madala hinnaga VCSEL-laserile. Kui sama hinnaga ühemoodilised VCSEL-laserid muutuvad lähiaastatel laialdaselt kättesaadavaks, võib see ohustada mitmemoodilise kiu olemasolu.
Mitmemoodilise kiu tulevik peaks rakendusala laiendamiseks täielikult ära kasutama selle mitmerežiimilisi omadusi. Kui sellest saab tulevikus üle, võib ajalugu spiraalidamitmerežiimilisest üherežiimiliseksja tagasi mitme režiimi universaalse rakenduse juurde.
