تبدیل فیبر نوری مالتی مود به سینگل مود

فیبر نوری به علت کارایی و ظرفیت انتقال بالا، برای انتقال اطلاعات به طور عمده مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. کابل‌های فیبر نوری انتقال موثر را ارائه می‌دهند، زیرا کمتر تحت تاثیر تداخل‌ داخلی و خارجی قرار می‌گیرند. انتقال، بسته به نیازهای ارتباطی، توسط فیر سینگل مود یا مالتی مود انجام می‌شود.

تبدیل مود فیبر، به خصوص تبدیل فیبر نوریِ مالتی مود به سینگل مود (تبدیل MMF بهSMF)، زمانی نیاز است که فاصله به عنوان پارامتر مهمی در شبکه نوری در نظر گرفته ‌شود. در این مقاله، سه روش جهت پشتیبانیِ تبدیل فیبر مالتی مود به سینگل مود ارائه می‌شود.

چه زمانی تبدیل مالتی مود به سینگل مود نیاز است؟

یکی از مهم‌ترین نکات در خصوص فیبر نوری، تفاوت بین مالتی مود و سینگل مود است. فیبرها به علت تفاوت در قطر هسته، خصوصیات متفاوتی نیز دارند. استفاده از فیبر سینگل مود برای مسافت‌های طولانی و پهنای باند بالا ترجیح داده می‌شود و فیبرهای مالتی مود در مسافت‌های کوتاه استفاده می‌شوند. با این حال شبکه فیبر نوری به سادگی استفاده از یک نوع فیبر نیست. بنابراین در حین انتقال نیاز به تغییر مود (mode)، مخصوصا مالتی مود به سینگل مود را داریم. معمولاً تبدیل حالت بین فیبرهای مالتی مود و سینگل مود زمانی اتفاق می‌افتد که فاصله شبکه از حد مجاز فیبر مالتی مود فراتر برود. علاوه بر این، تبدیل مالتی مود به سینگل مود بسته به نوع تجهیزات و نوع اتصال در شبکه نیاز است. به عنوان مثال، تجهیزات با افت کمتر یا ساختمان‌ها دارای تجهیزات مالتی مود هستند. در حالیکه اتصال به ارائه دهنده خدمات، به صورت سینگل مود است.

چگونگی تبدیل فیبر مالتی مود به سینگل مود

سه روش وجود دارد که تبدیل مود (Mode) را تحقق می‌بخشد:

1- مدیا کانورتر (Media Converter) برای تبدیل فیبر مالتی مود به سینگل مود.

همانطور که می‌دانیم، مدیا کانورتر یا مبدل فیبر نوری (Fiber to Fiber Media Converter)، تبدیل فیبر مالتی مود به سینگل مود، دو فیبر به یک فیبر و تبدیل طول موج را پشتیبانی می‌کند. در اینجا اساساً در مورد تبدیل مالتی مود و سینگل مود به یکدیگر صحبت می‌کنیم. یک مدیا کانورتر می‌تواند شبکه مالتی مود توسط فیبر سینگل مود را تا مسافت بیش از 140Km به صورت مقرون به صرفه گسترش دهد. برای مثال یک مدیا کانورتر Ethernet MMF-to-SMF 550m/20km 850nm/1310nm SFP Gigabit می‌تواند تبدیل حالت از فیبر مالتی مود (حداکثر 550m) را به فیبر سینگل مود (حداکثر 20Km) با سرعت گیگابیت (1000Mbps) پشتیبانی کند.

در توسعه مسافت شبکه فیبر نوری، دو سوییچ اترنت مجهز به پورت مالتی مود، با استفاده از یک جفت مبدل MMF به SMF به بکدیگر متصل شده و اتصال شبکه را در فاصله بین سوییچ ها ممکن می‌سازند . مانند شکل زیر.

2- Transponder WDM برای تبدیل فیبر مالتی مود به سینگل مود.

مانند مدیا کانورتر، Transponder WDM نیز قابلیت تبدیل فیبر مالتی مود به سینگل مود را دارد. همانطور که از نام آن پیداست، اننتقال دهنده (Transponder) اغلب در سیستم WDM، مخصوصاً سیستم DWDM، استفاده می‌شود. چرا که در مسافت‌های طولانی انتقال DWDM، معمولاً تبدیل MMF به SMF یا SMF به MMF مورد نیاز است.

3- Mode Conditioning برای تبدیل فیبر مالتی مود به سینگل مود

در مقایسه با دو روش ذکر شده بالا، Mode Conditioning در تبدیل مالتی مود و سینگل مود به یکدیگر متفاوت است. Mode Conditioning بر خلاف انتقال دهنده WDM قادر به تبدیل سیگنال نوری به الکتریکی نیست. در این روش پرتو لیزر با دقت بالا به مرکز فیبر مالتی مود تابانده می‌شود، این امر باعث می‌شود تا لیزر در قطر هسته فیبر پخش شود و اثر معروف به حالت تأخیر دیفرانسیلی differential mode Delay) DMD) بر روی لیزر منتشر شده در طول قطر فیبر، کاهش یابد. این حالت زمانی رخ می‌دهد که لیزر در تعداد کمی از مودهای مالتی مودِ موجود در فیبر پرتاب شود. علاوه بر این استفاده از Mode Conditioning منوط به استفاده از تجهیزات گیگابیت 1000BASE-LX (یا 10GBASE-LX4 و 10Gigabit Ethernet 10GBASE-LRM) می‌باشد.