La sorgente luminosa a basso costo rende la fibra multimodale la soluzione più conveniente per la trasmissione a corto raggio. Tuttavia, a causa dell'elevata dispersione del materiale a lunghezze d'onda corte (850 nm), l'aumento della larghezza di banda della fibra non può migliorare ulteriormente la capacità di trasmissione e la distanza di trasmissione. L'evoluzione verso lunghezze d'onda maggiori e l'uso di WDM può aumentare la capacità di trasmissione di una singola fibra di un fattore quattro, mentre l'introduzione della trasmissione quasi monomodale può migliorare notevolmente la distanza di trasmissione della fibra. Combinando i vantaggi delle fibre monomodali e multimodali nella stessa fibra, è stata sviluppata una nuova fibra universale che supporta la trasmissione sia monomodale che multimodale.
Design in fibra ottica
La trasmissione quasi monomodale è in grado di iniettare la maggior parte dell'energia nella modalità base della fibra multimodale e può mantenere lo stato di trasmissione quasi monomodale su distanze maggiori, consentendo alla fibra multimodale di raggiungere le prestazioni di trasmissione del singolo fibra monomodale. Lo strato centrale della fibra universale monomodale adotta la distribuzione dell'indice di rifrazione parabolica e beneficia della tecnologia PCVD (deposizione chimica da vapore al plasma) a lungo volo, che può ottenere eccellenti prestazioni di larghezza di banda nella banda da 850 nm a 950 nm e soddisfare i requisiti di larghezza di banda di OM5. Inoltre, offre i vantaggi del basso costo e del basso consumo energetico per la trasmissione a breve distanza. Inoltre, adotta un design della struttura resistente alla flessione e ha eccellenti prestazioni di insensibilità alla flessione.
Inoltre, la caratteristica più distintiva di questa fibra è la riduzione del diametro dello strato centrale, insieme a un design ottimizzato della struttura di confezionamento del nucleo per far corrispondere il diametro del campo modale della modalità fondamentale con quello della fibra monomodale standard nella trasmissione monomodale sistemi. Ciò consente la trasmissione in modalità quasi-base, garantendo un'interferenza minima da multipath crosstalk sul segnale durante l'accoppiamento, che può raggiungere una velocità più elevata e una trasmissione a distanza maggiore.
Prestazioni della fibra
La larghezza di banda della fibra universale monomodale nell'intervallo di lunghezze d'onda da 850 a 950 nm soddisfa i requisiti standard di OM5, supporta la tecnologia multiplexing a divisione di lunghezza d'onda e può eseguire trasmissioni ad alta velocità di 100 G b/s e oltre. Il diametro del campo di modalità della modalità base a 1310 nm è di circa 10.3 um, che è simile a quello della fibra monomodale e può supportare la trasmissione monomodale da 1270 nm a 1330 nm a 100 G e oltre.
Esperimenti di trasmissione
Le prestazioni di trasmissione delle fibre monomodali e multimodali per uso generico sono state testate utilizzando moduli ottici multimodali e monomodali disponibili in commercio. Un generatore di pattern di impulsi (PPG) genera 215-1 sequenze binarie pseudo-casuali (PRBS) a una velocità di 25.78 Gb/s e modula il modulo ottico con una scheda di valutazione (EB). L'attenuazione ottica variabile (VOA) viene utilizzata per modulare il ricetrasmettitore La potenza ottica ricevuta del ricetrasmettitore viene regolata utilizzando l'attenuazione ottica variabile (VOA) e il segnale elettrico in uscita viene rilevato da un misuratore di errori di bit (BERT).
Il modulo ottico multimodale 100G SWDM4 di Finisar è stato utilizzato per testare le prestazioni di trasmissione multimodale della fibra e le curve BER (Bit Error Rate) sono mostrate nella Figura 4. Per le quattro lunghezze d'onda del multiplexing a divisione di lunghezza d'onda corta, il BER di La trasmissione del collegamento di 300 m è inferiore al limite FEC (correzione dell'errore in avanti) (5 & volte; 10-5) raccomandato dallo standard IEEE 802.3, indicando che una singola fibra universale multimodale può trasmettere 300 m nella banda da 850 nm a 950 nm.
Per testare le prestazioni di trasmissione monomodale della fibra è stato utilizzato un modulo ottico monomodale commerciale 100G CWDM4 e la curva BER è mostrata nella Figura 5. All'interno dell'intervallo di lunghezza d'onda operativa da 1270 a 1330 nm, la fibra universale monomodale può raggiungere 10 km di trasmissione monomodale senza errori (10-12).
I risultati dei test di SR4 e PSM4 a singola lunghezza d'onda non sono descritti qui. Combinando i vantaggi della fibra monomodale e della fibra multimodale, la distanza di trasmissione senza errori di questa fibra è mostrata nella tabella seguente.
Prospettive applicative
Il sistema di trasmissione multimodale ha un costo basso ma una distanza di trasmissione più breve, mentre il sistema di trasmissione monomodale ha una distanza di trasmissione più lunga ma un costo più elevato, entrambi hanno i loro vantaggi e svantaggi. Nella situazione attuale, è ragionevole utilizzare la fibra multimodale e la sorgente luminosa VCSEL poco costosa per la costruzione di reti a breve distanza, ma se la rete richiede ulteriori aggiornamenti di velocità alla lunghezza d'onda di 1310 nm, sarebbe necessario trasformarla in trasmissione monomodale cavi in fibra ottica monomodali di sistema e relè o posa di cavi ibridi in fibra monomodale e multimodale. Ciò aumenterebbe notevolmente il costo dell'investimento e l'integrazione della fibra monomodale aumenterebbe anche i costi di gestione e manutenzione.
La fibra universale monomodale e multimodale è compatibile sia con la fibra multimodale che con la fibra monomodale, che è eccellente nella trasmissione monomodale e nella trasmissione multimodale, rendendole adatte a vari scenari applicativi nei data center. Questa pratica soluzione di trasmissione può soddisfare i requisiti di aggiornamento delle trasmissioni dei data center e ridurre i costi di funzionamento della rete e futuri aggiornamenti della larghezza di banda.
