高速データ送信におけるマルチモード光ファイバーの制限は何ですか？
伝言を残す
高速データ伝送の領域では、マルチモード光ファイバーは長い間主食技術でした。マルチモードの光ファイバーサプライヤーとして、私はさまざまな業界での広範な使用を直接目撃しました。ただし、他のテクノロジーと同様に、マルチモード光ファイバーには、高速データ伝送に関しては制限がないわけではありません。
1。モーダル分散
マルチモード光ファイバーの最も重要な制限の1つは、モーダル分散です。 Multi -Modeファイバーにより、複数の光線、またはモードを繊維コアを同時に伝播できます。各モードは異なるパスを取り、ファイバーを介して異なる距離を移動します。その結果、これらのモードはさまざまな時期に繊維の終わりに到達し、光パルスが広がります。
データを表すために短くて明確な光のパルスを使用する高速データ伝送では、モーダル分散が大きな問題になる可能性があります。光パルスの広がりは、インターシンボル干渉（ISI）につながる可能性があり、そこではデータを表すシンボル（ビット）が重複し始めます。この干渉により、受信機が個々のビットを正確に区別し、データ送信のエラーにつながることが困難になります。
たとえば、高速データ転送が必要なローカルエリアネットワーク（LAN）環境では、モーダル分散が達成可能なデータレートと最大伝送距離を制限する可能性があります。データレートが増加すると、連続したビット間の時間が短くなり、モーダル分散の影響がより顕著になります。これが、マルチモードファイバーが、高速アプリケーションの単一モードファイバーと比較して、しばしばより短い距離に制限される理由です。
2。帯域幅の制限
帯域幅は、特定の期間に光ファイバーケーブルを介して送信できるデータの量の尺度です。マルチモード光ファイバーの帯域幅は、単一モードファイバーと比較して帯域幅が比較的限られています。マルチモードファイバーの帯域幅は、主にファイバーコアの屈折率のインデックスプロファイルと、それを通して伝播できるモードの数によって決定されます。
データレートが増加し続けるにつれて、マルチモードファイバーの限られた帯域幅がボトルネックになる可能性があります。たとえば、サーバー、ストレージシステム、ネットワーキング機器間の高速データ転送の需要が高まっているデータセンターでは、マルチモードファイバーの帯域幅の制限により、ネットワークの全体的なパフォーマンスが制限されます。
この問題に対処するために、さまざまなグレードのマルチモードファイバーが開発されています。OM1マルチ - モード光ファイバー、OM3ベンド - 鈍感なマルチ - モードファイバー、 そしてOM4ベンド - 鈍感なマルチ - モードファイバー。これらのより高いグレードの繊維は、古い世代と比較して帯域幅の増加を提供しますが、まだ固有の制限があります。
マルチモードファイバーの帯域幅は、温度や老化などの要因の影響を受けます。時間が経つにつれて、マルチモードファイバーのパフォーマンスが低下する可能性があり、その帯域幅は減少する可能性があります。この劣化は、繊維コアの屈折指数の変化、繊維のマイクロ曲げ、繊維材料の不純物の蓄積などの要因に起因する可能性があります。
3。距離制限
高速データ伝送では、マルチモード光ファイバが有意な信号分解なしにデータを送信できる最大距離は比較的限られています。これは主に、モーダル分散と減衰の効果が組み合わされているためです。
光が繊維を通って移動するため、減衰は信号強度の損失です。これは、吸収、散乱、曲げ損失などの要因によって引き起こされます。マルチモードファイバーでは、複数のモードの存在は、特に高いデータレートで減衰の問題を悪化させる可能性があります。
たとえば、ギガビットイーサネットアプリケーションでは、Multi -Modeファイバーの最大距離は通常、OM3およびOM4繊維の約550メートルです。データレートが10ギガビットイーサネット（10GBE）以上に増加すると、最大距離はさらに減少します。この制限により、マルチモードファイバーは、大きな地理的領域にまたがる電気通信ネットワークなど、長距離アプリケーションに適していません。
さらに、距離の制限は、大規模なデータセンターまたはキャンパスネットワークにも課題をもたらす可能性があります。建物間でデータを送信する必要がある場合、または大規模な施設のさまざまなセクションにわたってデータを送信する必要がある場合、マルチモードファイバーの送信距離が限られているため、信号強度を高めるために追加のリピーターまたはアンプを使用する必要があります。これらの追加コンポーネントは、ネットワークインフラストラクチャのコストと複雑さを追加します。
4。曲げ損失に対する感受性
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と比較して、曲げ損失の影響を受けやすくなります。繊維を曲げると、光がコアから漏れてしまい、信号強度が失われます。これは、特に高速データ送信の懸念事項であり、信号をわずかに損失してもデータ受信のエラーにつながる可能性があります。
マルチモードファイバーには、マクロの曲げ損失とマイクロ曲げ損失に2種類の曲げ損失があります。マクロ - 繊維が角やケーブルトレイを通ってルーティングされるときなど、繊維が大きな半径で曲がっているときに曲げ損失が発生します。一方、マイクロの曲げ損失は、設置中または環境要因が原因で発生する可能性のある繊維の小さなスケール変形によって引き起こされます。
曲げ損失を緩和するために、BEND -OM3ベンドなどの鈍感なマルチ - モードファイバー - 非感受性マルチモードファイバーとOM4ベンド - 無感覚なマルチ - モードファイバーが開発されました。これらの繊維は、繊維が曲がったときにコアから漏れる光の量を減らすのに役立つ特別な屈折率のインデックスプロファイルで設計されています。ただし、これらの改善があっても、マルチモードファイバーは、単一モードファイバーと比較して、曲げに対してより敏感なままです。
5。新興技術との互換性
高速データ伝送の分野で新しいテクノロジーが出現するにつれて、マルチモード光ファイバーは互換性の問題に直面する可能性があります。たとえば、コヒーレント光学通信システムの採用の増加は、長距離アプリケーションで大幅に高いデータレートとパフォーマンスの向上を提供し、主にシングルモードファイバーに基づいています。
コヒーレントシステムは、高度な変調技術とデジタル信号処理を使用して、データ送信の効率を改善します。これらのシステムは、マルチモードファイバーと比較して、より安定した予測可能な伝播特性を備えたシングルモードファイバー用に最適化されています。マルチモードファイバーの複雑なモーダル動作により、コヒーレントなコミュニケーション技術を実装することが困難になり、最新の技術的進歩に追いつく能力が制限されます。
さらに、Next -Generation 5Gネットワークとモノのインターネット（IoT）の開発は、さらに高いデータレートとより信頼性の高いコミュニケーションの需要を促進しています。マルチモードファイバーは既存のネットワークで重要な役割を果たしてきましたが、その制限により、長期的にはこれらの新たなアプリケーションに適していない場合があります。
調達のための連絡先
これらの制限にもかかわらず、マルチモードモード光ファイバーは、特に略して、ローカルネットワーク内の距離、高速データ伝送で多くのアプリケーションで依然としてその位置を持っています。当社では、幅広いマルチモード光ファイバー製品を提供しています。OM1マルチ - モード光ファイバー、OM3ベンド - 鈍感なマルチ - モードファイバー、 そしてOM4ベンド - 鈍感なマルチ - モードファイバー。
ネットワーク用の高品質のマルチモード光ファイバーソリューションを探している場合は、調達とさらなる議論についてお問い合わせください。当社の専門家チームは、特定の要件に基づいて最も適切な光ファイバー製品を選択し、インストールおよび運用プロセス全体で技術サポートを提供するのに役立ちます。
参照
- ガタック、AK、およびThyagarajan、K。（1998）。光学光学の紹介。ケンブリッジ大学出版局。
- シニア、JM（1992）。光ファイバー通信：原則と実践。プレンティスホール。
- Ramaswami、R.、Sivarajan、Kn、＆Kumar、G。（2018）。光ネットワーク：実用的な視点。モーガン・カウフマン。
