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マルチモードファイバー - 粗いコア (50 または 62.5) μ m) 複数のモードの光を伝送できます。 しかし、そのモード間分散は比較的大きいため、デジタル信号の送信周波数が制限され、距離が増すにつれてさらに厳しくなります。 したがって、マルチモード光ファイバー伝送の距離は比較的近く、通常はわずか数キロメートルです。

 

シングルモード光ファイバーはシングルモード信号のみを送信できますが、マルチモード光ファイバーはマルチモード信号を送信できます。

 

マルチモードファイバー

名前が示すように、これは複数のモードの電磁波 (この場合は光波) を伝播できる光ファイバーです。 複数の伝送モードが存在するため、モード間分散が大きくなり、その結果、伝送される情報の容量が小さくなります。 マルチモード ファイバには、通常 50 μm のより大きなコアがあり、開口数は約 0.2 です。 モードの数は、ファイバー コアの直径、開口数、波長によって異なります。

 

シングルモード光ファイバー

信号波は1つのモードしか伝送できませんが、条件を満たす必要があります。教科書に載っている規格化周波数というものに関係するようで、ファイバのコアはより細くする必要があり、できれば使用波長の3～4倍にする必要があります。 ; したがって、外観の点では、シングルモード光ファイバーはマルチモード光ファイバーよりもはるかに細いです。 シングルモードファイバーは 1 つのモードのみを伝送するため、モード分散がありません。

マルチモード光ファイバーは、小容量、短距離システムで使用されます。 シングルモード光ファイバーは、バックボーン、大容量、長距離システムで使用されます。

 

シングルモード ファイバのコア直径は一般に 9/125 ですが、マルチモード ファイバのコア直径は 50/125 または 62.5/125 です。

シングルモードとマルチモードは特定の波長に関連しており、同じファイバが異なる波長ではシングルモードまたはマルチモードになる可能性があります。

 

光の単一モードと多重モードの区別はなく、光源には単一縦モード (dfb) と多重縦モード (fp) の 2 種類があります。

 

マルチモード光ファイバーは、シングルモードファイバーよりも直径がわずかに細いです。 シングルモード 652 の直径は 62.5/125 ですが、マルチモード ファイバには 50/125 と 62.5/125 の 2 種類があります。 価格の点では、マルチモード ファイバは通常、同じコア数のシングルモード ファイバの 1.5-2 倍です。 実際のアプリケーションでは、マルチモード ファイバは主にデータ アクセス光ケーブルに使用されます。 シングルモード ファイバと比較したマルチモード ファイバの最大の欠点は、モード間分散です（異なるモードでは同じ種類の光の速度が異なるため）。

 

光ファイバーは、マルチモード ファイバーとシングルモード ファイバーの 2 つのカテゴリに分類されます。 マルチモードファイバとシングルモードファイバの違いは主に光の伝送方式の違いにあり、もちろん帯域幅容量も異なります。 マルチモードファイバーは直径が大きく、異なる波長と位相のビ​​ームがファイバーの壁に沿って前方に連続的に反射および送信するため、分散が発生し、2 つの中継器間の伝送距離と帯域幅が制限されます。 マルチモードファイバーの帯域幅は約2.5Gbpsです。 シングルモードファイバーの直径は比較的細く、光はあまり反射せずに直線的に伝播するため、分散が減少し、帯域幅が増加し、伝送距離が長くなります。 ただし、付随する光終端装置は高価であり、シングルモード ファイバの帯域幅は 10Gbps を超えます。

 

マルチモード光ケーブルは、複数の光ファイバー（二酸化ケイ素と石英ガラスで構成される）を備えた通信ケーブルです。 複数の構造モデルと2つの伝送モードを備え、主に長距離通信や局間通信伝送などに広く使用されている通信用光ケーブルです。 マルチモード光ケーブル伝送: 伝送に関しては、8- コア マルチモード光ケーブルは主にシングルモードとマルチモードの 2 つの仕様で利用可能です。 シングルモード（内径9μ、mの外径は125μm） マルチモード（内径62.5μの2種類あり、mの外径は125μ、mの外径は50μm） m は 125 μ m) シングルモードは、波長 1310 および 1550 の長距離伝送モードです。 マルチモードは、850 および 1300 の波長による短距離伝送 (伝送距離 2000 メートル未満に制限) のモードです。 (シングル モードが広く使用されていますが、マルチモードは徐々に廃止されています)

 

マルチモードファイバー：中央のガラスコアがより厚く（50または62.5μm）、複数のモードの光を伝送できます。 しかし、そのモード間分散は比較的大きいため、デジタル信号の送信周波数が制限され、距離が増すにつれてさらに厳しくなります。 たとえば、600MB/KM ファイバーの帯域幅は 2KM で 300MB のみです。 したがって、マルチモード光ファイバー伝送の距離は比較的近く、通常はわずか数キロメートルです。

 

マルチモード ファイバーを使用すると、複数の光ビームが光内を同時に伝播できるため、モード分散が生じます (各モードの光は異なる角度でファイバーに入り、異なる時間でもう一方の端に到達するため、この機能はモード分散と呼ばれます)。 モード分散技術は、マルチモード光ファイバーの帯域幅と距離を制限します。 そのため、マルチモード光ファイバの心線は太くなり、伝送速度が遅く、距離も短くなり、全体の伝送性能が悪くなります。 ただし、他の製品に比べてコストが比較的低いため、一般に建物または地理的に隣接した環境で使用されます。

 

実際の使用では、Gbit/s イーサネット規格に従って、レーザーとマルチモード ファイバーの結合を推奨できます。

①バイアス注入

前述のレーザーをマルチモード ファイバーに直接注入することによって引き起こされる帯域幅の低下を回避するために、この規格では、モード コンディショニング パッチ コード MCP を使用してレーザー出力をマルチモード ファイバーに結合することが規定されています。 モード調整ケーブルは短いシングルモード ファイバーで、一端がレーザーに接続され、もう一端がマルチモード ファイバーに接続されています。 この規格では、シングルモード光ファイバの出力スポットをマルチモード光ファイバの軸から意図的に一定距離ずらすことが規定されており、その許容偏差範囲は17-24μmです。 その目的は、大きく逸脱することなく中心の屈折率低下を回避し、低次モードの小グループのみを選択的に励起することです。

②中央噴射

理想的な屈折率分布を持ち、中央のくぼみがないマルチモード ファイバーの場合、接続のモード調整を行わずに中央注入を使用できます。 そうすることの利点は、マルチモード ファイバーのレーザー帯域幅を効果的に増やし、ネットワーク システムの複雑さを軽減し、システム コストを削減できることです。 モード調整接続の料金は約 80-100 米ドルです。 InfiniCor CL 1000 (コア直径 62.5 μ M および InfiniCor CL 2000 (コア直径 50 μ M) は、モード調整配線を必要とせずに 1300 nm 波長レーザーが直接入射されるギガビット イーサネットにおける最初のタイプのマルチモード ファイバです。

 

さらに、10 ギガビット マルチモード光ケーブルに関しては、光ファイバ システムは光トランシーバと光ファイバなしでは光信号を送信できないことに注意することが重要です。 従来のマルチモード ファイバは 10G 伝送の数十メートルしかサポートできないため、10G アプリケーションに適合するために新しいタイプの光トランシーバが採用されました。 ISO/IEC 11801 は、新しいマルチモード ファイバ標準レベル、つまり OM3 カテゴリを確立し、2002 年 9 月に正式に公布されました。OM3 ファイバは LED とレーザーの両方の帯域幅モードに最適化されており、厳格な DMD テストと認証が必要です。 光ファイバーケーブルシステムの新しい規格の採用により、マルチモードモードでは少なくとも 10 ギガビット伝送を最大 300 メートルまでサポートでき、シングルモードモードでは 10 キロメートル以上に到達できます (1550nm では 40 キロメートルの伝送もサポートできます)。

 

光の帯域幅は、ファイバーが通過できる最大変調周波数パルスの変調周波数とファイバーの長さの積です。 マルチモードファイバーの光学特性を特徴付ける総合的な指標です。 たとえば、通常の光ケーブルの光送信機は通常 LED (発光ダイオード) であり、そのファイバーには 850nm で少なくとも 200MHz の帯域幅が必要です。 OM3 光ケーブルの光送信機は VCSEL (垂直共振器面発光レーザー) であり、光ケーブルが 850nm で 2000MHz に達する必要があります。 他の影響要因とは別に、光源、結合方法、導波路構造、受信機の性能などのさまざまな要因により、ファイバー自体の帯域幅はマルチモードファイバーの分散特性によって決まります。 シングルモード光ファイバ内の光伝送パスは非常に少なく、モード間分散は小さく無視できるほどであり、整合した LD 光送信機のレーザ分散も小さいことを考慮すると、光ファイバの帯域幅はマルチモードに制限されます。光ファイバー。 シングルモード光ファイバの伝送帯域幅は無限であると理解できますが、コネクタの要件が高いため、長距離にはシングルモード光ケーブルが選択されるのが一般的です。

 

 

 

 

 

 

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