1. Historievícevidové vlákno
Vícevidové vlákno je prvním praktickým vláknem, jehož větší poloměr jádra a vyšší numerická apertura v 70. letech 20. století se světelným zdrojem LED vytvořily první generaci komunikačního systému s optickým vláknem, používaného v komunikaci na dlouhé i krátké vzdálenosti. S příchodem jednovidového vlákna je vícevidové vlákno následně omezeno na aplikace s krátkým dosahem kvůli nízkým nákladům na celý systém.
Původní multimodové vlákno používalo průměr jádra 50 um a rozdíl relativního indexu lomu 1 %. Vzhledem k velmi velkému průměru bodu LED nemohlo navržené multimódové vlákno efektivně zachytit světelnou energii LED, takže bylo vyvinuto 62,5um multimódové vlákno. 62,5um vícevidové vlákno má 2% rozdíl relativního indexu lomu a jeho numerická apertura se také zvyšuje. Více světla z LED je spojeno s vícevidovým vláknem. V polovině 90. let byl vyvinut levný laser VCSEL. Vzhledem k charakteristice malého světelného bodu a numerické apertury samotného VCSEL bylo vícevidové vlákno s průměrem jádra 50 um s 1% rozdílem relativního indexu lomu opět staženo zpět do aplikace a bylo široce používáno v krátkém komunikace na dálku optickým vláknem dosud.
2. Typické provedení multividového vlákna
Aby se dosáhlo ideální disperze vidů, distribuce indexu lomu konvenčního vícevidového vlákna přijímá tvar paraboly nebo téměř paraboly. Pro vícevidové vlákno odolné proti ohybu se obecně používá vnější drážka.
3. Faktory ovlivňující šířku pásmavícevidové vlákno
Hlavními faktory, které ovlivňují šířku pásma multimodového vlákna, jsou vlákno a světelný zdroj.
Faktory optického vlákna zahrnují především materiálovou disperzi a vidovou disperzi.
Vzhledem k vlastnostem samotného multimódového vlákna existuje až 19 skupin vidů, které lze přenášet v multividovém vláknu a rozptyl mezi módy může být velmi velký, pokud není přesně řízen. Pokud je použit VCSEL, vidový rozptyl se obecně odráží EMB šířky pásma efektivního režimu; pokud je použita LED, je reprezentována OFL BW plné šířky pásma.
Efektivní vidovou šířku pásma a rozptyl materiálu vlákna lze získat ze specifikace vlákna výrobce vlákna. Stupeň vlivu na šířku pásma, šířku pásma módu a rozptyl materiálu nemají absolutní velikost, závisí na světelném zdroji. Obecně řečeno, zdroj světla LED a rozptyl materiálu jsou hlavními limitujícími faktory šířky pásma linky. Pro VCSEL je šířka pásma aktuálního režimu hlavním omezujícím faktorem šířky pásma linky.
Faktory ze světelného zdroje VCSEL lze vztáhnout k jeho prstencovému toku EF (Encircled tok). Definice obklíčeného toku VCSEL je následující. Je to integrál normalizovaného světelného výkonu podél poloměru jádra, který představuje rozložení světelného výkonu mezi každý režim v jádru.
Rozložení jeho EF by mělo být v rámci dvou červených rámečků na obrázku níže. Pokud EF překročí červený rámeček vpravo, šířka pásma linky se výrazně sníží.
4. Vícevidové vláknovyhodnocení šířky pásma spojení
Při použití vícevidového vlákna pro síťovou distribuci je velmi důležité vyhodnotit šířku pásma spojení vícevidového vlákna, protože uživatel nemůže testovat všechny lasery VCSEL a všechna vlákna jeden po druhém. Podle specifikačních parametrů multimodového vlákna a laseru VCSEL je vyhodnocení šířky pásma vláknového spoje užitečné pro realizaci navržené šířky pásma spoje.
5. Dilema multimódového vlákna
Se zvyšující se poptávkou po vysoké šířce pásma nemusí být vícevidové vlákno schopno uspokojit rostoucí poptávku po šířce pásma v příštích několika letech kvůli svým vlastním vlastnostem. Navíc samotný výrobní proces multividového vlákna je složitý a jeho cena je vysoká, což závisí především na VCSEL laseru s nízkou cenou. Pokud se v příštích několika letech stanou široce dostupné jednovidové lasery VCSEL se stejnou cenou, může to představovat hrozbu pro existenci vícevidových vláken.
Budoucnost multimódového vlákna by měla plně využít jeho multimódové charakteristiky k rozšíření aplikačního rozsahu. Pokud se to v budoucnu podaří překonat, možná se historie bude odvíjet od spirályz více režimů na jeden režima zpět k univerzální aplikaci multi-režimu.
