O que é fibra óptica multimodo?

fibra óptica multimodo

A fibra multimodo (fibra multimodo ou fibra MM ou fibra óptica) é um tipo de fibra óptica usada principalmente para comunicações de curta distância, como dentro de edifícios ou campus. Links multimodo típicos têm taxas de dados de 10 Mbit/s a 10 Gbit/s em comprimentos de link de até 600 metros, o que é mais que suficiente para a maioria das aplicações locais.

Áreas de aplicação

O equipamento usado para comunicação de fibra óptica multimodo é mais barato do que o equipamento usado para comunicação de fibra óptica monomodo. Os limites típicos de velocidade e distância de transmissão são 100 Mbit/s até 2 km (100BASE-FX), 1 Gbit/s até 220-550 m (1000BASE-SX) e 10 Gbit/s até 300 m (10GBASE -SR)), como módulo óptico SR 10G SFP+, módulo óptico 10G XFP, módulo óptico 10G X2 e outros Módulos 10G.

A fibra multimodo é comumente usada na construção de aplicações de backbone devido à sua alta capacidade e confiabilidade. Cada vez mais usuários estão aproveitando a fibra óptica mais próxima do usuário, conectando-a ao seu desktop ou área. Arquiteturas compatíveis com padrões, como cabeamento centralizado e gabinetes de fibra para telecomunicações, permitem que os usuários aproveitem os recursos de distância da fibra centralizando os componentes eletrônicos na sala de telecomunicações, em vez de ter componentes eletrônicos ativos em todos os andares.

Comparação com fibra monomodo

A principal diferença entre fibra multimodo e fibra monomodo é que o diâmetro do núcleo da primeira é muito maior, normalmente 50-100 mícrons; muito maior que o comprimento de onda da luz transportada dentro dele. A fibra multimodo tem maior capacidade de "captação de luz" do que a fibra monomodo. Na prática, o tamanho maior do núcleo simplifica a conectividade e também permite o uso de componentes eletrônicos de baixo custo, como diodos emissores de luz (LEDs) e lasers emissores de superfície de cavidade vertical (VCSELs) operando em comprimentos de onda de 850 nm e 1300 nm (em telecomunicações A fibra monomodo usada opera a 1310 ou 1550 nm e requer uma fonte de laser mais cara (a fibra monomodo é adequada para quase todos os comprimentos de onda da luz visível). No entanto, a fibra multimodo tem limitações de produto de largura de banda e distância mais baixas do que a fibra monomodo. Como a fibra multimodo tem um tamanho de núcleo maior do que a fibra monomodo, ela suporta vários modos de propagação, portanto, é limitada pela dispersão modal, enquanto a fibra monomodo; a fibra não é. As fontes de luz LED, às vezes usadas com fibra multimodo, produzem uma variedade de comprimentos de onda, cada um viajando em uma velocidade diferente. Em contraste, os lasers usados ​​para acionar a fibra monomodo produzem luz coerente em um único comprimento de onda. limitação do comprimento útil dos cabos de fibra óptica multimodo. Devido ao seu tamanho de núcleo maior, as fibras multimodo têm uma abertura numérica maior, o que significa que podem coletar mais luz do que as fibras monomodo. Devido à dispersão modal na fibra, a fibra multimodo tem uma taxa de expansão de pulso mais alta do que a fibra monomodo, o que limita a capacidade de transmissão de informações da fibra multimodo. A fibra monomodo é mais comumente usada para pesquisas científicas de alta precisão porque permitir apenas um modo de propagação da luz facilita o foco correto da luz. A cor da capa às vezes é usada para distinguir patch cords/cabos de fibra óptica multimodo de monomodo, mas nem sempre pode ser usada para distinguir os tipos de cabos. Para aplicações civis, o padrão TIA-598C recomenda revestimento amarelo para fibra monomodo e revestimento laranja para fibra multimodo de 50/125 µm (OM2) e 62,5/125 µm (OM1). Aqua é recomendado para uso com fibra OM3 "otimizada para laser" de 50/125 µm.

tipo

A fibra multimodo é descrita por seus diâmetros de núcleo e revestimento. Portanto, uma fibra multimodo de 62,5/125 µm tem um tamanho de núcleo de 62,5 micrômetros (µm) e um diâmetro de revestimento de 125 µm. A transição entre o núcleo e o revestimento pode ser acentuada, chamada de perfil de índice escalonado, ou pode ser uma transição gradual, chamada de perfil de índice graduado. Os dois tipos têm características de dispersão diferentes e, portanto, distâncias efetivas de propagação diferentes. Além disso, a fibra multimodo é descrita usando o sistema de classificação (OM1, OM2 e OM3) estabelecido pela norma ISO 11801, que é baseado na fibra multimodo de largura de banda modal. OM4 (definido na TIA-492-AAAD) foi finalizado em agosto de 2009 e publicado pela TIA no final de 2009. Os cabos OM4 suportarão links de 125 m a 40 e 100 Gbit/s.

Por muitos anos, a fibra multimodo convencional de 62,5/125 µm (OM1) e a fibra multimodo convencional de 50/125 µm (OM2) foram amplamente implantadas em aplicações locais. Essas fibras podem suportar facilmente aplicações que variam de Ethernet (10 Mbit/s) a Gigabit Ethernet (1 Gbit/s) e são ideais para uso com emissores de LED devido ao seu tamanho de núcleo relativamente grande. As implantações mais recentes geralmente usam fibra multimodo de 50/125 µm otimizada para laser (OM3). As fibras ópticas que atendem a essa designação fornecem largura de banda suficiente para suportar Ethernet de 10 Gigabit até 300 metros. Desde o lançamento do padrão, os fabricantes de fibra óptica melhoraram muito seus processos de fabricação e podem criar cabos que suportam 10 GbE até 550 metros. A fibra multimodo otimizada para laser (LOMMF) foi projetada para uso com VCSELs de 850 nm e é amplamente utilizada em transceptores MM SFP, incluindo SPT-P851G-S5D, SPT-P854G-S3xD e outros.

A migração para LOMMF/OM3 já ocorreu à medida que os usuários atualizam para redes de maior velocidade. Os LEDs têm uma taxa de modulação máxima de 622 Mbit/s porque não podem ligar/desligar rápido o suficiente para suportar aplicações de maior largura de banda. Os VCSELs são capazes de modulação superior a 10 Gbit/s e são usados ​​em muitas redes de alta velocidade.

Variações na distribuição de energia VCSEL, bem como na uniformidade da fibra, podem causar dispersão modal, que pode ser medida por atraso modal diferencial (DMD). A dispersão modal é um efeito causado pelas diferentes velocidades dos modos individuais em um pulso de luz. O efeito líquido é fazer com que os pulsos de luz se separem ou percorram uma distância que torne difícil para o receptor identificar os 1s e 0s individuais (isso é chamado de interferência intersimbólica). Quanto maior o comprimento, maior a dispersão modal. Para combater a dispersão modal, o LOMMF é fabricado de forma a eliminar alterações na fibra que podem afetar a velocidade com que os pulsos de luz viajam. O perfil do índice de refração é aprimorado para permitir a transmissão VCSEL e evitar a propagação do pulso. Como resultado, a fibra pode manter a integridade do sinal em distâncias maiores, maximizando a largura de banda.

Tipos de conectores de fibra óptica multimodo

Os tipos de conectores de fibra óptica multimodo que circulam no mercado incluem ST, SC, FC, LC, MU, E2000, MTRJ, SMA, DIN e MTP&MPO. Os tipos de conectores de fibra óptica mais comumente usados ​​são ST, SC, FC e LC. Cada um tem seus próprios pontos fortes, fracos e habilidades. Então, quais são as diferenças e o que elas significam para a implementação? Esta tabela de conectores de fibra óptica multimodo comuns descreve os prós e os contras.