تبدیل سینگل مود و مالتی مود

فیبر نوری به دلیل کارایی و ظرفیت انتقال بالا عمدتاً برای انتقال داده استفاده می شود. و کابل های فیبر نوری انتقال موثری را ارائه می دهند زیرا کمتر تحت تأثیر تداخل داخلی و خارجی به خصوص تداخل الکترومغناطیسی قرار می گیرند. بسته به نیازهای ارتباطی، انتقال می تواند توسط فیبر چند حالته ( مالتی مود ) یا فیبر تک حالته ( سینگل مود ) انجام شود. ما در اینجا به بیان روش تبدیل این دو نوع خواهیم پرداخت.

تبدیل حالت فیبر، به ویژه تبدیل فیبر مالتی مود به سینگل مود (تبدیل MMF به SMF) زمانی لازم است که فاصله پارامترها از هم اهمیت می یابد که باید در کاربردهای نوری در نظر گرفته شود. در این آموزش سه روش برای پشتیبانی از تبدیل حالت از فیبرهای چند حالته به تک حالته معرفی می شود.

تبدیل مالتی مود به سینگل مود چه زمانی مورد نیاز است؟

اگر باید یک چیز در مورد کابل فیبر نوری بدانید، این تفاوت بین فیبرهای سینگل مود و مالتی مود است. به دلیل قطر هسته فیبرهای مختلف، آنها کاربردهای متفاوتی دارند. کابل فیبر سینگ مود برای استفاده در مسافت های طولانی، با پهنای باند بالا ترجیح داده می شود و کابل فیبر چند حالته اغلب برای کاربردهای مسافت کوتاه استفاده می شود. با این حال، یک شبکه فیبر نوری به سادگی استفاده از یک نوع فیبر نیست. بنابراین، ما معمولاً به تبدیل حالت، به ویژه تبدیل MMF به SMF در طول انتقال نیاز داریم.

تبدیل حالت بین فیبرهای چند حالته و تک حالته معمولاً زمانی لازم است که فاصله شبکه از حد فیبر چند حالته یا مالتی مود بیشتر شود. علاوه بر این، تبدیل MMF به SMF نیز بسته به تجهیزات و نوع اتصال در شبکه مورد نیاز است. برای مثال، تجهیزات قدیمی کم‌هزینه‌تر از پورت چند حالته استفاده می‌کنند و اتصال برای تجهیزات تک حالته مورد نیاز است. یا یک ساختمان دارای تجهیزات چند حالته است، در حالی که اتصال به ارائه دهنده خدمات تک حالته یا سینگل مود است.

در واقع سه روش برای تبدیل فیبر نوری مالتی مود و سینگل مود به یکدیگر وجود دارد که در زیر به توضیح آنها خواهیم پرداخت.

تبدیل سینگل مود و مالتی مود به یکدیگر با استفاده از مدیا کانورتر

همانطور که می دانیم، وظیفه مبدل فیبر نوری تبدیل فیبر چند حالته به تک حالته است. این مبدل از تبدیل فیبر داپلکس به فیبر سیمپلکس و تبدیل طول موج، پشتیبانی می کند. در اینجا ما عمدتاً در مورد تبدیل فیبرهای مالتی مود به سینگل مود صحبت می کنیم.

یک مدیا کانورتر فیبر به فیبر می تواند یک شبکه MM را در سراسر فیبر SM با فواصل تا 140 کیلومتر به روشی مقرون به صرفه گسترش دهد. به عنوان مثال، یک مدیا کانورتر فیبر نوری (550 متر/20 کیلومتر 850 نانومتر/1310 نانومتر SFP اترنت گیگابیتی MMF به SMF)، می تواند از تبدیل حالت از فیبر مالتی مود (تا 550 متر) به فیبر سینگل مود (تا 20 کیلومتر) برای اترنت گیگابیتی (100) پشتیبانی کند. 

در کاربرد گسترش فواصل شبکه فیبر، دو سوئیچ اترنت مجهز به پورت فیبر مالتی مود با استفاده از یک جفت مبدل MMF به SMF متصل می شوند که فیبر چند حالته را به فیبر تک حالته تبدیل می کند و اتصال شبکه را در فاصله بین سوئیچ ها فعال می کند. همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است.

تبدیل مالتی مود و سینگل مود با استفاده از WDM

همانند مدیا کانورتور، WDM نیز قابلیت تبدیل فیبر مالتی مود به فیبر سینگل مود را دارد. همانطور که از نام آن مشخص است، ترانسپوندر یا ترابری کننده، اغلب در سیستم های WDM، به ویژه در سیستم های DWDM استفاده می شود. زیرا در دوره های طولانی انتقال DWDM، تبدیل MMF به SMF یا SMF به MMF معمولا مورد نیاز است.

تطبیق دهنده فیبر سینگل مود و مالتی مود

در مقایسه با دو روش ذکر شده در بالا، استفاده از پچ کورد فیبر تطبیق دهنده حالت، دارای روشی متفاوت است. پچ کورد تطبیق دهنده نوع فیبر که قادر به تبدیل سیگنال‌ها به سیگنال‌های الکتریکی به عنوان فرستنده WDM نیست. در این روش لیزر را با فاصله دقیق از مرکز فیبر مالتی مود عبور می دهند.

این باعث می‌شود که لیزر در قطر هسته فیبر پخش شود و اثری را کاهش می‌دهد که به عنوان تأخیر حالت دیفرانسیل (DMD) شناخته می‌شود. این امر زمانی اتفاق می‌افتد که لیزر تنها روی تعداد کمی از حالت‌های موجود در فیبر چند حالته جفت می‌شود. علاوه بر این، پچ کورد تطبیق دهنده حالت محدود به استفاده در کاربری هایی است که از تجهیزات Gigabit 1000BASE-LX (یا اترنت 10 گیگابیتی 10GBASE-LRM و 10GBASE-LX4) استفاده می‌کنند.