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Rechenzentren arbeiten kontinuierlich daran, die Geschwindigkeit und Effizienz der Telekommunikations- und Datenkommunikationsbranche zu steigern. Täglich werden enorme Datenmengen übertragen, erfasst und analysiert, was eine Vielzahl von Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen Rechenzentren und Nutzern erfordert. Bei diesen Verbindungen werden Glasfaserkabel am häufigsten eingesetzt.
Glasfaserkabel bieten mehr Bandbreite für Sprach-, Video- und Datenanwendungen und übertragen tausendmal mehr Informationen als Kupferkabel. Mit Glasfaserkabeln ist eine zuverlässige und sichere Datenübertragung gewährleistet. Glasfaserkabel sind je nach Übertragungsstandard in Singlemode- und Multimode-Ausführungen erhältlich. Dieser Artikel konzentriert sich auf die letztgenannte Variante, die Multimode-Faser (MMF), und erläutert MMF hinsichtlich Kerngröße, Dämpfung, Bandbreite und Herstellungsverfahren.
MMF: Größere Kerngröße
MMF hat bekanntermaßen einen deutlich größeren Kerndurchmesser und Manteldurchmesser. Die verschiedenen Typen unterscheiden sich durch die Mantelfarbe: Für 62,5/125 µm (OM1) und 50/125 µm (OM2) werden orangefarbene Mäntel empfohlen, während für 50/125 µm „laseroptimiertes“ OM3 und OM4 türkisfarbene Mäntel empfohlen werden. Der größere Kern von MMF verleiht ihm eine höhere Lichtsammelkapazität, wodurch sich mehrere Lichtmodi gleichzeitig durch die Faser ausbreiten können. Daher eignet sich MMF besser für Anwendungen mit relativ geringerer Reichweite, in der Regel weniger als 600 m. Beim Einsatz in GbE-Anwendungen beträgt die maximale Reichweite 550 m in Kombination mit 1000BASE-SX SFP (z. B. 1783-SFP1GSX).
MMF: Dämpfung/Signalverlust
Dämpfung bezeichnet die Verringerung des Signalverlusts beim Lichttransport durch das Glasfaserkabel und wird in Dezibel pro Kilometer (db/km) gemessen. Die Einfügedämpfung ist die Gesamtdämpfung aller Quellen zuzüglich etwaiger Reflexionsverluste über eine bestimmte Glasfaserlänge. Diese Dämpfung entsteht häufig durch die Absorption optischer Energie durch winzige Verunreinigungen in der Glasfaser wie Eisen, Kupfer oder Kobalt. Auch die Streuung des Lichtstrahls an mikroskopischen Unebenheiten (Rayleigh-Streuung) kann zu Signalverlust führen. Dämpfungsprobleme sind bei Multifilamentfaser-Mikro ...
MMF: Mehr Bandbreite
Die Bandbreite quantifiziert die komplexe Datenübertragungskapazität von MMF und wird in Megahertzkilometern (MHz·km) angegeben. Das Bandbreitenverhalten von MMF entsteht durch multimodale Dispersion (Mehrwege-Signalausbreitung), die durch die Ausbreitung von Licht entlang verschiedener Moden im Faserkern entsteht. Die Bandbreitenspezifikation der Leistung eines MMF wird durch optische Messungen während der Faserherstellung überprüft. Die tatsächliche Systemleistung und die Datenratenverarbeitung hängen stark von der Bandbreite ab, die wiederum von der Transceivertechnologie und den Geräteeigenschaften beeinflusst wird.
MMF: Fertigungswege
MMF kann auf zwei Arten hergestellt werden: mit Stufenindex oder mit Gradientenindex.
Bei Stufenindexfasern kommt es zu einem abrupten Wechsel bzw. einer Stufe zwischen dem Brechungsindex des Kerns und dem Brechungsindex des Mantels. Multimode-Stufenindexfasern haben eine geringere Bandbreite als andere Faserdesigns.
Gradientenindexfasern reduzieren die in Stufenindexfasern inhärente Modaldispersion. Dieses Design maximiert die Bandbreite bei gleichzeitig größerem Kerndurchmesser für vereinfachte Systemmontage, Konnektivität und geringere Netzwerkkosten. Gradientenindexfasern bestehen aus mehreren Schichten, wobei der höchste Brechungsindex im Kern liegt. Jede nachfolgende Schicht weist einen allmählich abnehmenden Brechungsindex auf, je weiter sie sich vom Zentrum wegbewegen. Höhere Moden treten in die äußeren Schichten des Mantels ein und werden zum Kern zurückreflektiert. Multimode-Gradientenindexfasern weisen eine geringere Dämpfung (Verlust) des Ausgangsimpulses und eine höhere Bandbreite als Multimode-Stufenindexfasern auf.
MMF-bezogene Transceiver: Multimode-Transceiver.
Ein Glasfaser-Transceiver ist ein Paket, normalerweise ein faltbares Modul, das aus einem Empfänger an einem Ende der Glasfaser und einem Sender am anderen Ende besteht. Im Laufe der Jahre haben sich die Spezifikationen und Messmethoden für die Multimode-Bandbreite zusammen mit der Transceiver-Technologie weiterentwickelt, um mit der Bereitstellung höherer Übertragungsgeschwindigkeiten Schritt zu halten. Die Kombination aus Transceiver und Glasfaserkabel spielt eine wichtige Rolle für die praktische Verbindungslänge von Glasfasern. Multimode-Transceiver mit größerem Kern werden häufig in Anwendungen mit kurzer Reichweite und 850 nm Wellenlänge eingesetzt. Nachstehend sind einige häufig verwendete Multimode-Transceiver-Ports aufgeführt: 1000BASE-SX, 10GBASE-SR, 10GBASE-LRM, von denen der Porttyp 10GBASE-SR häufig in 10GbE-Anwendungen eingesetzt wird, wenn die erforderliche Entfernung nicht so groß ist. Nehmen Sie zum Beispiel F5-UPG-SFP+-R, dieser F5-kompatible 10GBASE-SR SFP+-Transceiver, der bei Fiberstore aufgeführt ist, verwendet OM3 MMF als Übertragungsmedium für eine Reichweite von 300 m.
Ein Glasfaser-Transceiver ist ein Paket, normalerweise ein faltbares Modul, das aus einem Empfänger an einem Ende der Glasfaser und einem Sender am anderen Ende besteht. Im Laufe der Jahre haben sich die Spezifikationen und Messmethoden für die Multimode-Bandbreite zusammen mit der Transceiver-Technologie weiterentwickelt, um mit der Bereitstellung höherer Übertragungsgeschwindigkeiten Schritt zu halten. Die Kombination aus Transceiver und Glasfaserkabel spielt eine wichtige Rolle für die praktische Verbindungslänge von Glasfasern. Multimode-Transceiver mit größerem Kern werden häufig in Anwendungen mit kurzer Reichweite und 850 nm Wellenlänge eingesetzt. Nachstehend sind einige häufig verwendete Multimode-Transceiver-Ports aufgeführt: 1000BASE-SX, 10GBASE-SR, 10GBASE-LRM, von denen der Porttyp 10GBASE-SR häufig in 10GbE-Anwendungen eingesetzt wird, wenn die erforderliche Entfernung nicht so groß ist. Nehmen Sie zum Beispiel F5-UPG-SFP+-R, dieser F5-kompatible 10GBASE-SR SFP+-Transceiver, der bei Fiberstore aufgeführt ist, verwendet OM3 MMF als Übertragungsmedium für eine Reichweite von 300 m.
Neben den oben genannten Punkten fällt ein weiteres MMF-Merkmal ein: die Erschwinglichkeit. MMF ist günstiger als Singlemode-Fasern (SMF). Daher bevorzugen immer mehr Anwender MMF gegenüber SMF, wenn die benötigte Distanz kürzer ist. Diese enorme Einsparung kann somit auch in anderen Projekten genutzt werden.
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