¿Qué es la fibra óptica multimodo?

fibra óptica multimodo

La fibra multimodo (fibra multimodo o fibra MM o fibra óptica) es un tipo de fibra óptica que se utiliza principalmente para comunicaciones de corta distancia, como dentro de edificios o en campus. Los enlaces multimodo típicos tienen velocidades de datos de 10 Mbit/s a 10 Gbit/s en longitudes de enlace de hasta 600 metros, lo que es más que suficiente para la mayoría de las aplicaciones locales.

Áreas de aplicación

El equipo utilizado para la comunicación por fibra óptica multimodo es más económico que el equipo utilizado para la comunicación por fibra óptica monomodo. Los límites de distancia y velocidad de transmisión típicos son 100 Mbit/s hasta 2 km (100BASE-FX), 1 Gbit/s hasta 220-550 m (1000BASE-SX) y 10 Gbit/s hasta 300 m (10GBASE -SR )), como el módulo óptico SR 10G SFP+, el módulo óptico 10G XFP, el módulo óptico 10G X2 y otros módulos 10G.

La fibra multimodo se utiliza comúnmente en la construcción de aplicaciones troncales debido a su alta capacidad y confiabilidad. Cada vez son más los usuarios que aprovechan la fibra óptica más cerca del usuario conectándola a su escritorio o zona. Las arquitecturas que cumplen con los estándares, como el cableado centralizado y los gabinetes de fibra a telecomunicaciones, permiten a los usuarios aprovechar las capacidades de distancia de la fibra centralizando la electrónica en la sala de telecomunicaciones, en lugar de tener electrónica activa en cada piso.

Comparación con fibra monomodo

La principal diferencia entre la fibra multimodo y la fibra monomodo es que el diámetro del núcleo de la primera es mucho mayor, normalmente 50-100 micras; mucho más grande que la longitud de onda de la luz que transporta. La fibra multimodo tiene una mayor capacidad de "captación de luz" que la fibra monomodo. En la práctica, el mayor tamaño del núcleo simplifica la conectividad y también permite el uso de componentes electrónicos de menor costo, como diodos emisores de luz (LED) y láseres emisores de superficie de cavidad vertical (VCSEL), que funcionan a longitudes de onda de 850 nm y 1300 nm (en telecomunicaciones). La fibra monomodo utilizada funciona a 1310 o 1550 nm y requiere una fuente láser más cara (la fibra monomodo es adecuada para casi todas las longitudes de onda de luz visible). Sin embargo, la fibra multimodo tiene limitaciones de producto de distancia de ancho de banda más bajas que la fibra monomodo. Debido a que la fibra multimodo tiene un tamaño de núcleo más grande que la fibra monomodo, admite múltiples modos de propagación; por dispersión modal, mientras que la fibra monomodo no lo es. Las fuentes de luz LED, a veces utilizadas con fibra multimodo, producen una gama de longitudes de onda, cada una de las cuales viaja a una velocidad diferente. En contraste, los láseres utilizados para impulsar la fibra monomodo producen coherencia. luz en una sola longitud de onda. Esta dispersión es otra limitación en la longitud útil de los cables de fibra óptica multimodo. Debido a su mayor tamaño de núcleo, las fibras multimodo tienen una apertura numérica más alta, lo que significa que pueden captar más luz que las fibras monomodo. Debido a la dispersión modal en la fibra, la fibra multimodo tiene una tasa de expansión de pulsos más alta que la fibra monomodo, lo que limita la capacidad de transmisión de información de la fibra multimodo. La fibra monomodo se utiliza más comúnmente para investigaciones científicas de alta precisión porque permitir un solo modo de propagación de la luz facilita que la luz se enfoque correctamente. El color de la cubierta se utiliza a veces para distinguir los cables/latiguillos de fibra óptica multimodo de los monomodo, pero no siempre se puede confiar en él para distinguir los tipos de cables. Para aplicaciones civiles, el estándar TIA-598C recomienda un revestimiento amarillo para fibra monomodo y un revestimiento naranja para fibra multimodo de 50/125 µm (OM2) y 62,5/125 µm (OM1). Se recomienda el uso de Aqua con fibra OM3 "optimizada por láser" de 50/125 µm.

tipo

La fibra multimodo se describe por los diámetros de su núcleo y revestimiento. Por lo tanto, una fibra multimodo de 62,5/125 µm tiene un tamaño de núcleo de 62,5 micrómetros (µm) y un diámetro de revestimiento de 125 µm. La transición entre el núcleo y el revestimiento puede ser brusca, lo que se denomina perfil de índice escalonado, o puede ser una transición gradual, lo que se denomina perfil de índice graduado. Los dos tipos tienen diferentes características de dispersión y, por lo tanto, diferentes distancias de propagación efectiva. Además, la fibra multimodo se describe utilizando el sistema de clasificación (OM1, OM2 y OM3) establecido por la norma ISO 11801, que se basa en el ancho de banda modal de la fibra multimodo. OM4 (definido en TIA-492-AAAD) se finalizó en agosto de 2009 y fue publicado por TIA a finales de 2009. Los cables OM4 admitirán enlaces de 125 m a 40 y 100 Gbit/s.

Durante muchos años, la fibra multimodo convencional de 62,5/125 µm (OM1) y la convencional de 50/125 µm (OM2) se han implementado ampliamente en aplicaciones locales. Estas fibras pueden admitir fácilmente aplicaciones que van desde Ethernet (10 Mbit/s) hasta Gigabit Ethernet (1 Gbit/s) y son ideales para usar con emisores LED debido a su tamaño de núcleo relativamente grande. Las implementaciones más nuevas suelen utilizar fibra multimodo (OM3) de 50/125 µm optimizada para láser. La fibra óptica que cumple con esta designación proporciona suficiente ancho de banda para soportar 10 Gigabit Ethernet hasta 300 metros. Desde el lanzamiento del estándar, los fabricantes de fibra óptica han mejorado enormemente sus procesos de fabricación y pueden crear cables que admitan 10 GbE hasta 550 metros. La fibra multimodo optimizada por láser (LOMMF) está diseñada para usarse con VCSEL de 850 nm y se usa ampliamente en transceptores MM SFP, incluidos SPT-P851G-S5D, SPT-P854G-S3xD y otros.

La migración a LOMMF/OM3 ya se produjo a medida que los usuarios actualizan a redes de mayor velocidad. Los LED tienen una velocidad de modulación máxima de 622 Mbit/s porque no pueden encenderse/apagarse lo suficientemente rápido para admitir aplicaciones de mayor ancho de banda. Los VCSEL son capaces de modular más de 10 Gbit/s y se utilizan en muchas redes de alta velocidad.

Las variaciones en la distribución de energía de VCSEL, así como la uniformidad de la fibra, pueden causar dispersión modal, que puede medirse mediante retardo modal diferencial (DMD). La dispersión modal es un efecto causado por las diferentes velocidades de los modos individuales en un pulso de luz. El efecto neto es hacer que los pulsos de luz se separen o recorran una distancia que dificulta que el receptor identifique los 1 y 0 individuales (esto se llama interferencia entre símbolos). Cuanto mayor sea la longitud, mayor será la dispersión modal. Para combatir la dispersión modal, LOMMF se fabrica de una manera que elimina los cambios en la fibra que podrían afectar la velocidad a la que viajan los pulsos de luz. El perfil del índice de refracción se ha mejorado para permitir la transmisión VCSEL y evitar la propagación del pulso. Como resultado, la fibra puede mantener la integridad de la señal en distancias más largas, maximizando el ancho de banda.

Tipos de conectores de fibra óptica multimodo

Los tipos de conectores de fibra óptica multimodo que circulan en el mercado incluyen ST, SC, FC, LC, MU, E2000, MTRJ, SMA, DIN y MTP&MPO. Los tipos de conectores de fibra óptica más utilizados son ST, SC, FC y LC. Cada uno tiene sus propias fortalezas, debilidades y habilidades. Entonces, ¿cuáles son las diferencias y qué significan para la implementación? Esta tabla de conectores de fibra óptica multimodo comunes describe los pros y los contras.