נכון לעכשיו, רוחב הפס במצב של 850 ננומטר מרובה מצבים הוא הגבוה ביותרסיב OM4, שיכול לתמוך בשידור של 100 מטר של מערכת 100 גרם. אם רוחב הפס של המצב גדל עוד יותר, יש לשלוט בזהירות רבה יותר על חלוקת אינדקס השבירה, מה שמציב דרישות גבוהות יותר על תהליך הייצור ויש לו השפעה רבה על תפוקת המוצר. מצד שני, רוחב הפס הכולל של המערכת מוגבל על ידי רוחב הפס במצב סיבים ופיזור הסיבים. בגלל השפעת רוחב הקו של VCSEL הנוכחי, פיזור סיבים רב-מצבי הופך לגורם המגביל החשוב ביותר המשפיע על המהירות ומרחק הקישור. אם אתה רוצה להגדיל את קצב השידור או מרחק השידור של המערכת, אתה יכול בדרך כלל להשתמש בשתי שיטות: שימוש בסיבים במצב יחיד ולייזר חד מצב. או שעדיין נעשה שימוש בסיב הרב-מצבי, אך נעשה שימוש בלייזר ברוחב קו צר יותר כדי להגביל את מצב השכיחות של הסיב הרב-מצבי. החסרונות של שתי השיטות הללו הם שנדרשים לייזרים יקרים יותר ותהליך צימוד הסיבים דורש דיוק יישור גבוה יותר, מה שיגרום לעלות גבוהה יותר ולעלות חיבור של המודול האופטי. לכן, יש לשפר את טכנולוגיית סיבים אופטיים מולטי-מודים כדי לממש קיבולת גבוהה יותר ושידור למרחקים ארוכים יותר. המחקר על סיבים מולטי-מודים חדשים מתמקד בעיקר בכיוונים הבאים.
1. סיב רב מצבי גל ארוך
סיב רב-מצבי רב-פס מותאם לגלים ארוכים (980nm/1060nm או 1310nm) בשילוב עם מקור אור (כגון VCSEL-גל ארוך) הוא תכנית אפשרית למימוש שידור למרחקים ארוכים ובמהירות גבוהה. מערכת הסיבים הרב-מודדים של גלים ארוכים שומרת על היתרונות של אובדן צימוד נמוך ויישור קל של סיבים מרובי-מודים קונבנציונליים של 850 ננומטר, וערכי הפיזור וההנחתה של הסיב נמוכים יותר. עבודה באזור גלים ארוכים של אובדן נמוך, פיזור נמוך של מערכת סיבים אופטיים מולטי-מודים יכולה להשיג קצב גבוה יותר ומרחק שידור ארוך יותר, בשנים האחרונות, סדרה של תוצאות ניסיוניות מוכיחות גם את המסקנה: השילוב של 1310nm ו-1310nm של סיליקון סיבים מולטי-מודים מודול אופטיקה, מממש את מרחק השידור של יותר מ-820 ננומטר, סיב אופטי רב-מודד של 1060 ננומטר עם שילוב לייזר VCSEL 1060 ננומטר הבין שידור של יותר מ-500 מטר (הניסוי לעיל הוא קצב 100G).
2. סיב רב-מודד בפס רחב
מבוסס על תקן של40G/100Gנוסחה על ידי ieee802.3ba, קצב השידור של 40G של סיבים מרובים הוא 4*10Gbp=40Gbps עבור כל זוג סיבים, 4*10Gbp=40Gbps עבור כל זוג סיבים, 4*25Gbps =100G לכל זוג סיבים, 4*25Gbps=100G עבור כל זוג סיבים. קצב השידור של מודולי 400G זקוק ל-16 זוגות של סיבי 32 ליבות, אשר תופסים משאבי סיבים רבים. התעשייה בוחנת דרכים להשתמש בריבוי אורכי גל כדי להפחית את כמות הסיבים בשימוש.
ישנם שני סוגים של מוצרי ריבוי אורכי גל מרובים בשוק. האחת היא טכנולוגיית BIDI (דו-כיוונית), כפי שמוצג באיור למטה (לוקח 40G כדוגמה). למודול האופטי שני ערוצים דו-כיוונים של 20Gbps, וכל סיב מסוגל לשלוח ולקבל (הסיב הרב-מצבי תומך באורכי גל של 850nm ו-900nm). לבסוף, שידור 40G מתממש על שני סיבים, ואין צורך בהתקנה נוספת של מחבר MPT. יש לציין שמכיוון שכל סיב במקלט המשדר BIDI גם משדר וגם קולט אותות, הסתעפות יציאה אינה נתמכת. טכניקה נוספת היא ריבוי חלוקת אורך גל קצר (SWDM). בדומה ל-BIDI, SWDM צריך רק חיבור דו-ליבי LC דופלקס, אבל SWDM צריך לעבוד בארבעה אורכי גל שונים בין 850nm ל-940nm, עם סיב אחד להעברת אותות והשני לקליטה של אותות.
רוחב הפס הרגיל של סיבים OM3/OM4 מותאם בדרך כלל רק ל-850nm. על מנת לתמוך במצב העבודה של מודול אופטי SWDM, יש לכמת את ביצועי הסיב ב-940nm. לכן, איגוד תעשיית הטלקומוניקציה (TIA) הקים קבוצת עבודה ב-2014 לפיתוח קווים מנחים לסיבים אופטיים רב-מודדים (WB MMF) לתמיכה בשידור SWDM. תקן WB MMF tia-492aaae שוחרר ביוני 2016. סיב רב-מצבי רב-פס הוא למעשה סוג של סיב OM4 עם ביצועים מורחבים, מכיוון שסיב רב-הפס הרחב עדיין צריך לעמוד בדרישה של סיב OM4 EMB גדול או שווה ל-4700 מגה-הרץ באורך גל של 850 ננומטר. נדרש רוחב הפס של ק"מ, ו-EMB באורך גל של 953 ננומטר נדרש כדי לעמוד בדרישה של 2470MHz*Km או שווה ל-2470MHz*Km באוקטובר 2016, ארגון התקנים הבינלאומי בשם OM5 סיבי סיבי רב-פס רחב.
BODI ו-SWDM באמצעות סיבים OM4 יכולים לשדר 150m ו-350m בהתאמה ב-40G, ומודול 100G OM5 יכול לתמוך בשידור של מודול BIDI ו-SWDM אופטי 150m, לעומת זאת, מרחק השידור של OM3 ו-OM4 הוא 70m ו-100m, אבל המרחק הזה מספיק עבור רוב התרחישים הרב-מצבים. OM4 יכול לתמוך בפתרונות מודול אופטי שונים מ-40G עד 400G (כגון 100G SR4, 100GBiDi, 400gsr4.2, 400GSR8 וכו'). בפועל, יש לשלב עם תרחיש היישום כדי לבחור סיב מולטי-מוד מתאים, למשל, הצורך להשתמש במודול האופטי SR4 / eSR4 יציאת ענף, OM5 OM4 וביצועים עקביים, ולכן OM4 הוא פתרונות חסכוניים יותר, ובעוד מ-100 גרם או מרחק שידור של יותר מ-100 מ' מהקישור, שילוב OM5 / SWDM יכול לשקף את היתרון של התחבורה למרחקים ארוכים.
