Fibra multi-modale
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Applicazione
La fibra multimodale consente a più fasci di luce di propagarsi simultaneamente, determinando una dispersione modale (perché ciascuna modalità entra nella fibra con un angolo diverso e anche i tempi di arrivo all'altra estremità sono diversi; questa caratteristica è chiamata dispersione modale). La tecnologia di dispersione della modalità limita la larghezza di banda e la distanza della fibra multimodale. Pertanto, la fibra multimodale ha nuclei spessi, bassa velocità di trasmissione, breve distanza e scarse prestazioni di trasmissione complessive. Tuttavia il suo costo è relativamente basso rispetto ad altri prodotti e viene generalmente utilizzato in edifici o in ambienti geograficamente adiacenti.
Caratteristiche
La fibra multimodale di prima-generazione è una fibra multimodale da 50/125μm con una distribuzione graduata dell'indice di rifrazione. Il diametro del nucleo di 50μm viene scelto perché il numero di modalità di trasmissione in questa fibra è circa 1/2,5 di quello di una fibra multimodale da 62,5μm. Ciò riduce efficacemente la dispersione della modalità e aumenta la larghezza di banda. Per una lunghezza d'onda di 850 nm, la fibra multimodale da 50/125μm offre tre volte la larghezza di banda della fibra multimodale da 62,5/125μm. Secondo lo standard IEEE 802.3z, ad una velocità di 1 Gbit/s, una fibra multimodale con diametro del core di 62,5μm può trasmettere solo 270 metri, mentre una fibra multimodale con diametro del core di 50μm può trasmettere 550 metri. Recenti esperimenti hanno confermato che utilizzando un laser a emissione superficiale-con cavità verticale da 850 nm (VCSEL) come sorgente luminosa, a una velocità di 1 Gbit/s, la fibra multimodale con diametro del nucleo standard di 50 μm può trasmettere senza errori-per 1750 metri (incluse 5 coppie di connettori) e la fibra multimodale con diametro del nucleo di prossima generazione di 50 μm può trasmettere senza errori-senza errori per 2000 metri (incluse 2 coppie di connettori).
Un altro motivo per utilizzare un diametro del nucleo di 50 μm è che i vantaggi della fibra multimodale con diametro del nucleo di 62,5 μm, precedentemente apprezzati, sono diventati irrilevanti con i progressi tecnologici. Nella prima metà degli anni '80, le sorgenti luminose a LED avevano una bassa potenza di uscita, ampi angoli di divergenza ed elevate perdite nel connettore, rendendo essenziale l'uso di fibre con grandi diametri del nucleo e aperture numeriche per massimizzare l'iniezione di potenza ottica. A quel tempo, sembra che nessuno prevedesse che la velocità della rete locale potesse superare i 100 Mbit/s, il che significa che le prestazioni di larghezza di banda della fibra multimodale non erano particolarmente eccezionali, soprattutto con l’uso di VCSEL, dove l’iniezione di potenza ottica non era più un problema. Il diametro del nucleo e l’apertura numerica non sono più così importanti come prima e la velocità di trasmissione di 10 Gbit/s è diventata la sfida principale, rendendo la fibra multimodale con diametro del nucleo di 50 μm, che può fornire una larghezza di banda maggiore, molto ricercata.
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Quali sono le differenze tra le fibre ottiche OM1, OM2, OM3 e OM4?
"OM" sta per multimodale ottico, uno standard per indicare il grado della fibra multimodale. Gradi diversi hanno larghezze di banda e distanze massime di trasmissione diverse. Questo articolo spiegherà principalmente le differenze tra le fibre ottiche OM1, OM2, OM3 e OM4.
I. Parametri e specifiche
1. OM1 si riferisce a fibra multimodale con diametro del nucleo di 50 µm o 62,5 µm con una larghezza di banda di iniezione completa di 200/500 MHz·km o superiore a 850/1300 nm.
2. OM2 si riferisce a fibra multimodale con diametro del nucleo di 50 µm o 62,5 µm con una larghezza di banda di iniezione completa di 500/500 MHz·km o superiore a 850/1300 nm.
3. OM3 è una fibra multimodale con diametro del nucleo di 50 µm ottimizzata per laser da 850 nm. In Ethernet da 10 Gb/s utilizzando VCSEL da 850 nm, la distanza di trasmissione in fibra può raggiungere i 300 m.
4. OM4 è una versione aggiornata della fibra multimodale OM3, con una distanza di trasmissione in fibra fino a 550 m.
II. Fondamenti di progettazione
1. Le tradizionali fibre multimodali OM1 e OM2 utilizzano i LED (diodi emettitori di luce) come sorgente luminosa primaria sia negli standard che nel design. OM3 e OM4, tuttavia, sono ottimizzati da OM2 per supportare anche la trasmissione utilizzando LD (diodi laser).
2. Rispetto a OM1 e OM2, OM3 offre velocità di trasmissione e larghezza di banda più elevate, da qui il nome "fibra multimodale ottimizzata" o "fibra multimodale da 10 Gigabit".
3. OM4 è stato ulteriormente ottimizzato rispetto a OM3, garantendo prestazioni ancora migliori.
III. Funzioni e caratteristiche
1. OM1: diametro del nucleo e apertura numerica più grandi, che forniscono una forte capacità di raccolta della luce-e resistenza alla flessione;
2. OM2: diametro del nucleo e apertura numerica più piccoli, che riducono efficacemente la dispersione modale nella fibra multimodale, aumentano significativamente la larghezza di banda e riducono i costi di produzione di un-terzo;
3. OM3: utilizza una guaina esterna-ritardante di fiamma, che previene la propagazione della fiamma, l'emissione di fumo, gas acidi e gas tossici, soddisfacendo al tempo stesso i requisiti di velocità di trasmissione di 10 Gb/s;
4. OM4: sviluppato per la trasmissione laser VSCEL, offre più del doppio della larghezza di banda effettiva di OM3.
IV. Ambito di applicazione
1. OM1 e OM2 sono ampiamente utilizzati negli interni degli edifici da molti anni e supportano la trasmissione Ethernet fino a 1 Gb;
2. I cavi ottici OM3 e OM4 vengono generalmente utilizzati negli ambienti di cablaggio dei data center, supportando la trasmissione Ethernet ad alta velocità 10G e persino 40/100G.
V. Quando utilizzare i cavi patch in fibra ottica OM3?
I cavi in fibra ottica OM3 sono progettati per funzionare con VCSEL e sono conformi alla specifica in fibra ottica ISO/IEC 11801-2nd OM-3, soddisfacendo i requisiti delle applicazioni 10 Gigabit Ethernet. I cavi in fibra ottica OM3 sono disponibili in vari tipi, compresi i tipi universali per interni ed interni/esterni, con un numero di nuclei compreso tra 4 e 48. Supportano inoltre tutte le applicazioni basate sulle vecchie fibre ottiche multimodali da 50/125μm, compreso il supporto per sorgenti luminose LED e laser.
1. Utilizzando i sistemi in fibra ottica OM3, la distanza di trasmissione per Gigabit Ethernet può essere estesa fino a 900 metri, il che significa che gli utenti non devono utilizzare costosi dispositivi laser quando la distanza tra gli edifici supera i 550 metri.
2. Entro una distanza di 2000 metri, la fibra multimodale standard da 62,5/125 μm può essere utilizzata per varie situazioni nell'intervallo di velocità OC-12 (622 Mb/s); altrimenti viene utilizzata la fibra monomodale-. Tuttavia, l’avvento della fibra multimodale OM3 ha cambiato questa situazione. Poiché la fibra OM3 può migliorare la distanza di trasmissione dei sistemi gigabit e 10 gigabit, l'utilizzo di moduli ottici con lunghezza d'onda di 850 nm con VCSEL sarà la soluzione di cablaggio più conveniente.
3. Quando la lunghezza del collegamento supera i 1000 metri, la fibra monomodale- rimane l'unica opzione. La fibra monomodale-può raggiungere una distanza di trasmissione di 5 chilometri a una lunghezza d'onda di 1310 nm nei sistemi gigabit e di 10 chilometri nei sistemi 10 gigabit.
4. Quando la lunghezza del collegamento è inferiore o uguale a 1000 metri, la fibra multimodale OM3 50μm può essere utilizzata nei sistemi gigabit, mentre la fibra monomodale- deve essere utilizzata nei sistemi a 10 gigabit.
5. Quando la lunghezza del collegamento è inferiore a 300 metri, la fibra multimodale OM3 può essere utilizzata in qualsiasi sistema gigabit e 10 gigabit.
VI. Quando utilizzare i cavi patch in fibra ottica OM4?
Per un collegamento tipico, il costo dei moduli ottici è piuttosto elevato. Sebbene la fibra mono-modale sia più economica della fibra multimodale, il suo utilizzo richiede moduli ottici da 1300 nm molto costosi, che costano circa 2-3 volte di più dei moduli ottici multimodali da 850 nm. Nel complesso, il costo di un sistema in fibra multimodale è significativamente inferiore a quello di un sistema in fibra monomodale.
Quando si investe in un cablaggio in fibra ottica, considerare un investimento iniziale in fibra multimodale di qualità superiore-come la fibra OM4 può garantire il pieno utilizzo dell'attuale tecnologia della fibra multimodale e ridurre il costo complessivo del sistema attuale. Quando è necessario aggiornare il sistema a velocità più elevate, come 40G e 100G, è ancora possibile utilizzare OM4 e sarà ancora più conveniente-.
In breve, quando la velocità di trasmissione è superiore a 1 Gb/s, l’utilizzo della fibra multimodale è una buona scelta di sistema. Quando il sistema richiede velocità di trasmissione ancora più elevate, di seguito sono riportate le nostre linee guida per la scelta della fibra OM4:
1. Per gli utenti Ethernet, le distanze di trasmissione possono raggiungere da 300 a 600 m nei sistemi da 10 Gb/s; nei sistemi da 40 Gb/s e 100 Gb/s, la distanza di trasmissione è compresa tra 100 e 125 m.
2. Per gli utenti della rete del campus, la fibra OM4 supporterà 400 m per collegamenti in fibra da 4 Gb/s, 200 m per collegamenti in fibra da 8 Gb/s o 130 m per collegamenti in fibra da 16 Gb/s.
In sintesi, la tecnologia della fibra multimodale si è evoluta dal multimodale OM1 all'attuale OM5 che supporta 40/100 Gbps, massimizzando il ritorno sull'investimento per gli utenti e rendendola la scelta migliore per il cablaggio della dorsale o della fibra-al-al-desktop.
installazione in rack o armadi, semplificando ulteriormente l'installazione dei cavi.
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