Vier Aspekte zu Multimode-Fasern

Rechenzentren sind stets bestrebt, der Telekommunikations- und Datenkommunikationsbranche mehr Geschwindigkeit und Effizienz zu verleihen. Täglich werden enorme Datenmengen übertragen, gesammelt und analysiert, was eine große Anzahl von Verbindungen mit hoher Bandbreite zwischen Rechenzentren und Menschen erfordert. Bei diesen Verbindungen werden Glasfaserkabel am stärksten beansprucht.

 

Glasfaserkabel können mehr Bandbreite für Sprach-, Video- und Datenanwendungen bereitstellen und tausendmal mehr Informationen übertragen als Kupferkabel. Mit Glasfaserkabeln ist eine zuverlässige und sichere Datenübertragung gewährleistet. Glasfaserkabel sind in Singlemode- und Multimode-Versionen basierend auf dem Übertragungsmodusstandard erhältlich. Dieser Artikel konzentriert sich auf die letztere Version: Multimode-Faser (MMF) und diskutiert MMF anhand seiner Kerngrößendämpfung, Bandbreite und Herstellungsmethoden.

 

MMF: Größere Kerngröße

Es ist bekannt, dass MMF eine viel größere Kerngröße und einen viel größeren Manteldurchmesser hat, wobei sich die verschiedenen Typen durch die Mantelfarbe unterscheiden: Für 62,5/125 µm (OM1) und 50/125 µm (OM2) werden orangefarbene Mäntel empfohlen, während Aqua für empfohlen wird 50/125 µm „laseroptimiertes“ OM3 und OM4. Der größere Kern von MMF verleiht ihm eine größere Lichtsammelkapazität, sodass sich mehrere Lichtmodi gleichzeitig durch die Faser ausbreiten können. Daher eignet sich MMF besser für Anwendungen mit relativ geringer Reichweite, normalerweise weniger als 600 m. Beim Einsatz in GbE-Anwendungen beträgt die maximale Reichweite 550 m in Kombination mit 1000BASE-SX SFP.

 

MMF: Dämpfung/Signalverlust

Unter Dämpfung versteht man die Reduzierung des Signalverlusts, wenn Licht durch das Glasfaserkabel wandert, gemessen in Dezibel pro Kilometer (db/km). Der Einfügungsverlust ist die Gesamtdämpfung aller Quellen zuzüglich etwaiger Reflexionsverluste über eine bestimmte Faserlänge. Eine solche Dämpfung wird häufig durch die Absorption optischer Energie durch winzige Verunreinigungen in der Faser wie Eisen, Kupfer oder Kobalt verursacht. Manchmal kann auch die Streuung des Lichtstrahls beim Auftreffen auf mikroskopische Unvollkommenheiten, sogenannte Rayleigh-Streuung, zu einem Signalverlustphänomen führen. Dämpfungsprobleme kommen bei MMfiber-mart häufig vor.

 

MMF: Mehr Bandbreite

Die Bandbreite quantifiziert die komplizierte Datenübertragungskapazität von MMF, angegeben in der Einheit Megahertz-Kilometer (MHz·km). Das Bandbreitenverhalten von MMF entsteht durch multimodale Dispersion (Mehrwege-Signalausbreitung), die dadurch entsteht, dass sich Licht im Faserkern entlang verschiedener Moden bewegt. 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 und werden von der Transceiver-Technologie und den Geräteeigenschaften beeinflusst.

 

MMF: Herstellungsmethoden

MMF kann auf zwei Arten hergestellt werden: Stufenindex oder abgestufter Index.

 

Stufenindexfasern weisen eine abrupte Änderung oder einen Sprung zwischen dem Brechungsindex des Kerns und dem Brechungsindex des Mantels auf. Multimode-Stufenindexfasern haben eine geringere Bandbreite als andere Faserdesigns.

 

Gradientenindexfasern wurden entwickelt, um die modale Dispersion zu reduzieren, die Stufenindexfasern innewohnt. Dieses Design maximiert die Bandbreite und behält gleichzeitig einen größeren Kerndurchmesser für eine vereinfachte Systemmontage, Konnektivität und geringere Netzwerkkosten bei. Gradientenindexfasern bestehen aus mehreren Schichten mit dem höchsten Brechungsindex im Kern. Jede nachfolgende Schicht hat einen allmählich abnehmenden Brechungsindex, wenn sich die Schichten von der Mitte entfernen. Moden höherer Ordnung dringen in die äußeren Schichten des Mantels ein und werden zum Kern zurückreflektiert. Multimode-Gradientenindexfasern haben eine geringere Dämpfung (Verlust) des Ausgangsimpulses und eine höhere Bandbreite als Multimode-Stufenindexfasern.

 

MMF-bezogene Transceiver: Multimode-Transceiver

Ein Glasfaser-Transceiver ist ein Paket, normalerweise ein steckbares Modul, das aus einem Empfänger an einem Ende der Glasfaser und einem Sender am anderen Ende besteht. Im Laufe der Jahre haben sich die Multimode-Bandbreitenspezifikationen und Messmethoden 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 der Glasfaser. Multimode-Transceiver mit größerem Kern werden häufig in Anwendungen mit kurzer Reichweite und einer Wellenlänge von 850 mn eingesetzt. Nachfolgend sind einige häufig verwendete Multimode-Transceiver-Ports aufgeführt: 1000BASE-SX, 10GBASE-SR, 10GBASE-LRM, wobei der 10GBASE-SR-Porttyp häufig in 10GbE-Anwendungen eingesetzt wird, wenn die erforderliche Entfernung nicht so groß ist. Nehmen wir zum Beispiel F5-UPG-SFP+-R. Dieser in Fiberstore gelistete F5-kompatible 10GBASE-SR SFP+-Transceiver verwendet OM3 MMF als Übertragungsmedium für eine Reichweite von 300 m.

 

Neben dem, was oben besprochen wurde, fällt Ihnen noch ein weiteres MMF-Merkmal ein: die Erschwinglichkeit. MMF ist kostengünstiger als die entsprechende Singlemode-Faser (SMF). Aus diesem Grund bevorzugen immer mehr Menschen MMF gegenüber SMFDie erforderliche Entfernung ist nicht so lang. Somit kann diese große Ersparnis in anderen Projekten wiedererfunden werden.