Können Multimode-Fasern mit unterschiedlichen Kerngrößen gemischt werden?
Gemäß der ISO 11801-Norm kann Multimode-Faser in fünf Typen unterteilt werden:
OM1, OM2, OM3, OM4 und OM5. Dabei beträgt der Kern-Durchmesser der OM1 Multimode-Faser 62,5μm, während die restlichen vier Multimode-Fasern einen Kern-Durchmesser von 50μm haben. Diese fünf Arten von Multimode-Fasern unterscheiden sich in der Übertragungsrate, der Übertragungsdistanz und der Mantelfarbe. Je kleiner der Kern-Durchmesser ist, desto höhere Übertragungsraten und längere Übertragungsdistanzen können mit der optischen Faser erreicht werden.
Warum müssen wir Multimode-Fasern mischen?
Die 62,5μm Multimode-Faser verwendet Licht emittierende Dioden (LEDs) als Lichtquelle und wird in der Regel für 10/100Mbps Ethernet verwendet. Mit der kontinuierlichen Aufrüstung der Netzwerkgeschwindigkeit kann die Multimode-Faser mit LED-Lichtquelle die Übertragungsanforderungen von Hochgeschwindigkeitsnetzwerken bei Weitem nicht erfüllen. Daher wurde eine 50μm Multimode-Faser mit vertikalem Kavitätsoberflächenemitter-Laser (VCSEL) als Lichtquelle entwickelt. Im Vergleich zu LED-Lichtquellen bietet die 50μm Multimode-Faser mit VCSEL als Lichtquelle eine höhere Leistung und eine hochwertigere Laserleistung. Daher wird der Einsatz von 50μm Multimode-Fasern immer häufiger. Obwohl viele große Netzwerke (wie Rechenzentren usw.) mit 50μm Multimode-Fasern ausgestattet sind, gibt es immer noch viele Anwendungen, die 62,5μm Multimode-Fasern erfordern. Daher besteht weiterhin Bedarf an der Mischung von 50μm und 62,5μm Multimode-Fasern.
Welche Probleme gibt es bei der Verwendung von gemischten Multimode-Fasern?
Es gibt zwei Fälle von gemischten Multimode-Fasern. Der erste Fall ist, wenn das Licht von der 62,5/125μm Multimode-Faser zur 50/125μm Multimode-Faser übertritt, und der andere Fall ist, wenn das Licht von der 50/125μm Multimode-Faser zur 62,5/125μm Multimode-Faser übertritt. Wie unten gezeigt:
Im ersten Fall hat die 50/125μm Multimode-Faser einen kleineren Kern-Durchmesser und kann leicht mit der 62,5/125μm Multimode-Faser gekoppelt werden. In diesem Fall beeinflussen Versatz und Koppelwinkel die Faserübertragung nicht zu sehr. Wenn jedoch die 62,5/125μm Multimode-Faser mit der 50/125μm Multimode-Faser gemischt wird, wird aufgrund des größeren Kern-Durchmessers der ersteren beim Koppeln der beiden Multimode-Fasern ein Teil des Lichts in der 62,5/125μm Multimode-Faser aus der Faser entfernt und im Kern der 50/125μm Multimode-Faser wird ein Verlust im Mantel verursacht. Wenn der Faserverlust groß ist, wird nicht empfohlen, 62,5/125μm und 50/125μm Multimode-Fasern zu mischen.
Wie kann also beurteilt werden, ob es möglich ist, diese beiden Arten von Multimode-Fasern zu mischen und gleichzeitig einen geringen Kopplungsverlust zu gewährleisten? Tatsächlich wurde der traditionelle Bereich des Kopplungsverlustes in einigen Dokumenten eingeführt. Zum Beispiel wird im von Delmar im August 2005 herausgegebenen "Optical Fiber Technology Handbook" der akzeptable Kopplungsverlust zwischen 62,5/125μm und 50/125μm Multimode-Fasern angegeben. Der Verlustbereich liegt zwischen 0,9dB und 1,6dB. Wenn der tatsächliche Verlust diesen Bereich überschreitet, wird empfohlen, 62,5μm Multimode-Faser nicht mit 50μm Multimode-Faser zu mischen.
Obwohl der akzeptable Kopplungsverlustbereich für die Mischung von 50μm und 62,5μm Multimode-Fasern festgelegt wurde, können die spezifischen Werte des Kopplungsverlustes dieser beiden Multimode-Fasern erst bekannt sein, wenn die tatsächlichen Verbindungsbedingungen getestet werden. Daher führen Glasfaserhersteller und verwandte Forschungsinstitute Tests zur gemischten Verwendung von Multimode-Fasern in verschiedenen Situationen durch, um deren Machbarkeit zu beweisen. Zum Beispiel zeigen Tests, die von FOA durchgeführt wurden, dass der Verlust der Faser mit LED als Lichtquelle höher ist als der der Faser mit VCSEL als Lichtquelle und dass der Verlust der Faser mit VCSEL-Lichtquelle bei 20 Metern höher ist als bei 1 Meter oder 520 Metern. Der Test des Glasfaser-Jumpers mit LED als Lichtquelle ist gescheitert, da sein Kopplungsverlust den Bereich von 0,9dB bis 1,6dB überschritten hat, während der Kopplungsverlust des Glasfaser-Jumpers mit VCSEL als Lichtquelle innerhalb des normalen Bereichs liegt.
Neben FOA hat auch Corning Optical Fiber viele Tests durchgeführt, um die Machbarkeit und Zuverlässigkeit der Mischung von 50μm und 62,5μm Multimode-Fasern zu beweisen. Im Gegensatz zu FOA hat Corning Tausende von Tests durchgeführt, sodass der Bericht praktischer und lehrreicher ist. Der Test ergab, dass die gemischte Verwendung von Multimode-Fasern mit Laser und 800 nm/1300 nm LED als Lichtquelle keinen signifikanten Kopplungsverlust aufweist.
Wie oben erwähnt, haben Tausende von Tests bewiesen, dass die Laserquellen von 50μm und 62,5μm Multimode-Fasern zwar unterschiedlich sind, aber vollständig kompatibel sind. Es wird jedoch empfohlen, verschiedene Fasertypen nicht in einer einzigen Verbindung zu mischen. Andernfalls sollten Sie auf die Möglichkeit eines größeren Verlusts vorbereitet sein. Wenn der Verlust innerhalb Ihres akzeptablen Bereichs liegt, können Sie 50μm und 62,5μm Multimode-Fasern entsprechend mischen.
Kompatibilität von Multimode-Fasern mit unterschiedlichen Bandbreiten/verschiedenen Faserherstellern
Nicht nur die Kompatibilität von 62,5μm und 50μm Multimode-Fasern ist wichtig, sondern auch die Kompatibilität von Multimode-Fasern mit unterschiedlichen Bandbreiten oder von verschiedenen Lieferanten erfordert Aufmerksamkeit. Wenn Sie die traditionelle 62,5μm Multimode-Faser verwenden möchten, um die Bandbreite des gesamten Netzwerks zu erhöhen, anstatt sie mit der 50μm Multimode-Faser zu mischen, müssen Sie die Kompatibilität von Fasern mit unterschiedlichen Bandbreiten berücksichtigen. Glasfaserhersteller wie Corning haben bewiesen, dass solange die Glasfasern und Verbindungen den Industriestandards entsprechen, sie selbst mit unterschiedlichen Bandbreiten zusammen verwendet werden können.
