Atualmente, a largura de banda do modo de fibra multimodo de 850 nm é a mais alta emfibra OM4, que pode suportar 100 metros de transmissão do sistema de 100 g. Se a largura de banda do modo for aumentada ainda mais, a distribuição do índice de refração precisa ser controlada com mais cuidado, o que impõe maiores requisitos no processo de produção e tem um grande impacto no rendimento do produto. Por outro lado, a largura de banda total do sistema é limitada pela largura de banda do modo de fibra e pela dispersão da fibra. Devido à influência da largura da linha do VCSEL atual, a dispersão da fibra multimodo torna-se o fator limitante mais importante que afeta a velocidade e a distância do link. Se você deseja aumentar a taxa de transmissão ou a distância de transmissão do sistema, geralmente pode usar dois métodos: usando fibra monomodo e laser monomodo. Ou a fibra multimodo ainda é usada, mas um laser de largura de linha mais estreita é usado para limitar o modo de incidência da fibra multimodo. As desvantagens desses dois métodos são que são necessários lasers mais caros e o processo de acoplamento de fibra requer maior precisão de alinhamento, o que resultará em maior custo e custo de conexão do módulo óptico. Portanto, a tecnologia de fibra óptica multimodo precisa ser aprimorada para obter maior capacidade e transmissão de longa distância. A pesquisa sobre novas fibras multimodo é focada principalmente nas seguintes direções.
1. Fibra multimodo de onda longa
Fibra multimodo de alta largura de banda otimizada para onda longa (980nm/1060nm ou 1310nm) combinada com fonte de luz (como VCSEL de onda longa) é um esquema viável para realizar transmissão de longa distância e alta velocidade. O sistema de fibra multimodo de onda longa mantém as vantagens de baixa perda de acoplamento e fácil alinhamento da fibra multimodo convencional de 850 nm, e os valores de dispersão e atenuação da fibra são menores. Trabalhar na região de ondas longas de baixa perda, baixa dispersão do sistema de fibra óptica multimodo pode atingir uma taxa mais alta e maior distância de transmissão, nos últimos anos, uma série de resultados experimentais também comprovam a conclusão: a combinação de 1310nm e 1310nm de silício de fibra multimodo módulo óptico, percebe a distância de transmissão de mais de 820nm, fibra óptica multimodo de 1060nm com combinação de laser VCSEL de 1060nm realizou a transmissão de mais de 500m (o experimento acima é de taxa de 100G).
2. Fibra multimodo de banda larga
Com base no padrão de40G/100Gformulado por ieee802.3ba, a taxa de transmissão de 40G de fibra multimodo é 4*10Gbp=40Gbps para cada par de fibra, 4*10Gbp=40Gbps para cada par de fibra, 4*25Gbps =100G para cada par de fibra, 4*25 Gbps=100G para cada par de fibra. A taxa de transmissão dos módulos de 400G precisa de 16 pares de fibra de 32 núcleos, o que ocupa muitos recursos de fibra. A indústria está explorando maneiras de usar a multiplexação de vários comprimentos de onda para reduzir a quantidade de fibra usada.
Existem dois tipos de produtos de multiplexação de vários comprimentos de onda no mercado. Uma delas é a tecnologia BIDI (bidirecional), conforme mostrado na figura abaixo (tomando 40G como exemplo). O módulo óptico possui dois canais bidirecionais de 20 Gbps e cada fibra é capaz de enviar e receber (a fibra multimodo suporta comprimentos de onda de 850 nm e 900 nm). Finalmente, a transmissão 40G é realizada em duas fibras e nenhuma instalação adicional de conector MPT é necessária. Deve-se observar que, como cada fibra no transceptor BIDI transmite e recebe sinais, a ramificação de porta não é suportada. Outra técnica é a multiplexação por divisão de comprimento de onda curto (SWDM). Semelhante ao BIDI, o SWDM precisa apenas de uma conexão duplex LC de dois núcleos, mas o SWDM precisa trabalhar em quatro comprimentos de onda diferentes entre 850nm e 940nm, com uma fibra para transmissão de sinal e outra para recepção de sinal.
A largura de banda de fibra OM3/OM4 convencional geralmente é otimizada apenas para 850 nm. Para suportar o modo de trabalho do módulo óptico SWDM, o desempenho da fibra em 940 nm precisa ser quantificado. Portanto, a associação da indústria de telecomunicações (TIA) criou um grupo de trabalho em 2014 para desenvolver diretrizes para fibra óptica multimodo de banda larga (WB MMF) para suportar a transmissão SWDM. O padrão WB MMF tia-492aaae foi lançado em junho de 2016. A fibra multimodo de banda larga é, na verdade, um tipo de fibra OM4 com desempenho estendido, porque a fibra multimodo de banda larga ainda precisa atender aos requisitos da fibra OM4 EMB Maior ou igual a 4700 MHz no comprimento de onda de 850 nm. A largura de banda de km é necessária e o EMB no comprimento de onda de 953 nm é necessário para atender ao requisito de Maior ou igual a 2470 MHz*Km em outubro de 2016, a organização internacional de padrões nomeou fibra multimodo de banda larga OM5 fibra.
BODI e SWDM usando fibra OM4 podem transmitir 150m e 350m respectivamente em 40G, e o módulo 100G OM5 pode suportar a transmissão de módulo óptico BIDI e SWDM 150m, em contraste, a distância de transmissão de OM3 e OM4 é 70m e 100m, mas esta distância é suficiente para a maioria dos cenários multimodo. OM4 pode suportar várias soluções de módulos ópticos de 40G a 400G (como 100G SR4, 100GBiDi, 400gsr4.2, 400GSR8, etc.). Na prática, deve ser combinado com o cenário de aplicação para selecionar a fibra multimodo adequada, por exemplo, a necessidade de usar o módulo óptico SR4 / eSR4 port branch, OM5 OM4 e desempenho consistente, portanto, OM4 é uma solução mais econômica e em mais de 100 g ou distância de transmissão de taxa de mais de 100 m do link, combinação OM5 / SWDM pode refletir a vantagem do transporte de longa distância.
