De acordo com os diferentes modos de distribuição do índice de refração, as fibras multimodo podem ser divididas em fibras multimodo do tipo passo e fibras multimodo do tipo gradual. Por causa de seus diferentes princípios de trabalho, existem diferenças em suas aplicações.
Princípio de funcionamento e aplicação de fibra multimodo tipo degrau
Há uma distribuição uniforme do índice de refração na fibra do tipo degrau. Uma vez que o índice de refração no revestimento é baixo, isto é, o índice de refração do núcleo é maior do que o do revestimento, então o índice de refração na fronteira entre o núcleo e o revestimento diminui drasticamente, formando assim um degrau. Para fibra multimodo tipo degrau, a luz se propaga ao longo do eixo da fibra de acordo com o princípio da reflexão total. Entre eles, os caminhos de transmissão de luz na fibra óptica com diferentes ângulos de incidência são diferentes. Embora a luz incidente transmita na mesma velocidade na extremidade de entrada, leva diferentes tempos para chegar à extremidade de saída, resultando na dispersão do tempo, o que leva ao sério alargamento do pulso, que é a chamada dispersão intermodal .
Como as comunicações digitais usam pulsos de luz para sinalizar ao longo das fibras ópticas, a dispersão modal faz com que os pulsos sejam severamente alargados e se espalhem conforme viajam com a fibra. Quanto mais modos a fibra viaja, mais pulsos ela precisa caminhar. Isso também limita muito a largura de banda da fibra multimodo em modo passo. Além disso, a dispersão entre modos não é adequada para comunicação por fibra óptica. Para o sistema de fibra ótica digital, quando a dispersão for grave, ela levará à sobreposição de pulsos, o que levará a ISI e aumentará o BER. Portanto, a dispersão da fibra óptica não afeta apenas a capacidade de transmissão da fibra óptica, mas também limita a distância do relé do sistema de comunicação de fibra óptica. Devido a essas limitações, os multimodos de fibra em etapas são frequentemente usados a um custo relativamente baixo em sistemas de comunicação em distâncias curtas (dentro de alguns quilômetros) e em velocidades baixas (abaixo de 8 Mb / s).
Princípio de funcionamento e aplicação de fibra multimodo cônica
O índice de refração da fibra cônica varia continuamente de acordo com uma certa lei e não é uniforme. O índice de refração da fibra cônica é o maior no eixo da fibra e o menor próximo ao limite do revestimento. Em outras palavras, o índice de refração da fibra cônica diminui com o aumento do raio do núcleo. Em uma fibra de gradiente, uma mudança no índice de refração causa refração, mas não reflexão total, e quando a luz é transmitida para o limite do revestimento (com o índice de refração mínimo), a fibra será refratada de volta ao eixo da fibra.
Para a fibra multimodo cônica, a luz viaja para a frente na forma de oscilação sinusoidal. Assim como a fibra multimodo do tipo degrau, a luz diferente se propaga ao longo de caminhos diferentes na fibra multimodo graduada. Entre eles, a taxa de propagação da luz é diferente, pois a taxa de luz mudará com o índice de refração do núcleo da fibra. Quanto mais distante a luz estiver do eixo da fibra, maior será a velocidade. Em outras palavras, quanto menor o índice de refração, maior a taxa de propagação. Ao mesmo tempo, a fibra multimodo cônica tem efeito de autofocalização, e os raios correspondentes em diferentes ângulos de incidência se concentram no mesmo ponto, e o atraso de tempo desses raios é aproximadamente igual. Por causa disso, a dispersão intermodal pode ser bastante reduzida, de modo que a largura de banda da fibra multimodo cônica é maior do que a da fibra multimodo escalonada. Como resultado, a maioria das fibras multimodo hoje são cônicas. Em comparação com as fibras multimodo escalonadas, as fibras multimodo afiladas são geralmente usadas em sistemas de comunicação com distância média (10 ~ 20 guias) e taxa de transmissão relativamente alta (34 ~ 140Mb / s), resultando em custo mais alto.
