Zgodnie z różnymi trybami rozkładu indeksu refrakcji, włókna wielomodowe można podzielić na włókna wielomodowe typu stopniowego i stopniowe włókna wielomodowe. Ze względu na ich różne zasady pracy istnieją różnice w ich zastosowaniach.
Zasada działania i zastosowanie włókna wielomodowego typu krokowego
Istnieje jednolity rozkład współczynnika załamania światła w włóknie typu kroku. Ponieważ współczynnik załamania światła w okładzinach jest niski, to znaczy podstawowy współczynnik załamania światła jest wyższy niż wskaźnik załamania światła na granicy rdzenia i okładziny, więc współczynnik załamania światła na granicy między rdzeniem a okładziną gwałtownie spada, tworząc w ten sposób krok. Dla typu krok multimode włókna, światło rozprzestrzenia się wzdłuż osi włókna zgodnie z zasadą całkowitego odbicia. Wśród nich ścieżki transmisji światła do światłowodu o różnych kątach padania są różne. Chociaż światło padające następuje z tą samą prędkością na końcu wejściowym, dotarcie do końca wyjściowego zajmuje inny czas, co prowadzi do rozproszenia czasu, co prowadzi do poważnego poszerzenia impulsu, jakim jest tak zwana dyspersja między trybami.
Ponieważ komunikacja cyfrowa wykorzystuje impulsy świetlne do sygnalizowania wzdłuż światłowodów, dyspersja modalna powoduje, że impulsy są poważnie rozszerzane i rozprzestrzeniane podczas podróży z włóknem. Im więcej trybów światłowód podróżuje, tym więcej impulsów musi chodzić. To również znacznie ogranicza przepustowość krok - tryb wielomodowego włókna. Co więcej, dyspersja między trybami nie nadaje się do komunikacji światłowodowej. W przypadku cyfrowego systemu światłowodowego, gdy dyspersja jest poważna, doprowadzi to do nakładania się impulsów, co doprowadzi do ISI i zwiększenia BER. Dlatego dyspersja światłowodu nie tylko wpływa na zdolność transmisji światłowodu, ale także ogranicza odległość przekaźnika systemu komunikacji światłowodowej. Ze względu na te ograniczenia, krok światłowodowy multi-mode są często używane przy stosunkowo niskich kosztach w systemach komunikacyjnych na krótkich dystansach (w ciągu kilku kilometrów) i przy niskich prędkościach (poniżej 8Mb / s).
Zasada działania i zastosowanie stożkowego włókna wielomodowego
Współczynnik załamania światła zwężanego włókna zmienia się w sposób ciągły zgodnie z określonym prawem i nie jest jednolity. Współczynnik załamania światła zwężone włókna jest największy na osi włókna i najmniejszy w pobliżu granicy okładziny. Innymi słowy, współczynnik załamania światła włókna stożkowego zmniejsza się wraz ze wzrostem promienia rdzenia. W włóknie gradientowym zmiana współczynnika załamania powoduje załamanie, ale nie całkowite odbicie, a gdy światło jest przekazywane do granicy okładziny (z minimalnym współczynnikiem załamania), włókno zostanie załamane z powrotem do osi włókien.
W przypadku zwężonego włókna wielomodowego światło przemieszcza się do przodu w postaci oscylacji sinusoidalnej. Podobnie jak światło wielomodowe typu krok, różne światło rozprzestrzenia się wzdłuż różnych ścieżek w stopniowanym włóknie wielomodowym. Wśród nich szybkość propagacji światła jest inna, ponieważ szybkość światła zmieni się wraz ze wskaźnikiem załamania światła rdzenia światłowodowego. Im dalej światło znajduje się od osi światłowodu, tym wyższa będzie prędkość. Innymi słowy, im mniejszy współczynnik załamania światła, tym wyższy wskaźnik propagacji. W tym samym czasie zwężane włókno wielomodowe ma efekt samoozęgłowego, a odpowiadające im promienie pod różnymi kątami padacia skoncentrują się w tym samym punkcie, a opóźnienie czasowe tych promieni jest w przybliżeniu równe. Z tego powodu dyspersja między trybami może być znacznie zmniejszona, dzięki czemu przepustowość stożkowego włókna wielomodowego jest wyższa niż w przypadku wielomodowego włókna krokowego. W rezultacie większość włókien wielomodowych jest dziś zwężanych. W porównaniu z włóknami wielomodowymi krok, zwężające się włókna wielomodowe są zwykle stosowane w systemach komunikacyjnych o średniej odległości (10 ~ 20 zakładek) i stosunkowo wysokim tempie transmisji (34 ~ 140Mb / s), co powoduje wyższe koszty.
