ในการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก การเลือกระหว่างไฟเบอร์โหมดเดี่ยวและมัลติโหมดถือเป็นการตัดสินใจที่สำคัญสำหรับการออกแบบโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย บทความนี้มุ่งเน้นไปที่มัลติโหมดไฟเบอร์ (MMF) ซึ่งให้การวิเคราะห์เชิงลึกของประเภทหลักห้าประเภท ได้แก่ OM1, OM2, OM3, OM4 และ OM5 ที่เกิดขึ้นใหม่ โดยตรวจสอบมิติหลัก ลักษณะการส่งสัญญาณ ความสามารถแบนด์วิธ และสถานการณ์การใช้งาน เพื่อช่วยวิศวกรและช่างเทคนิคในการคัดเลือก
I. ลักษณะสำคัญของมัลติไฟเบอร์
ใยแก้วนำแสงแบ่งตามจำนวนโหมดการแพร่กระจายแสงที่รองรับ มัลติโหมดไฟเบอร์ (OM) มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่ใหญ่กว่า ช่วยให้เส้นทางแสง (โหมด) หลายเส้นทางสามารถเดินทางพร้อมกันได้ ตามมาตรฐาน TIA/EIA ไฟเบอร์ OM1 มีแกนขนาด 62.5µm ในขณะที่เส้นใย OM2–OM5 ใช้แกนขนาด 50µm ความแตกต่างด้านมิตินี้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและการใช้งาน
ครั้งที่สอง ไฟเบอร์แบบเดิม: OM1 และ OM2
แกนขนาด 62.5µm ของ OM1 สร้างความท้าทายด้านความเข้ากันได้กับ MMF อื่นๆ โดยต้องใช้ตัวเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน เส้นใยทั้ง OM1 และ OM2 รุ่นแรกๆ ได้รับการออกแบบมาสำหรับแหล่งกำเนิดแสง LED ซึ่งจำกัดแบนด์วิดท์โดยธรรมชาติเนื่องจากข้อจำกัดในการมอดูเลต LED วิศวกรจะต้องตรวจสอบเครื่องหมายสายเคเบิลเพื่อให้แน่ใจว่าได้เลือกขั้วต่อที่เหมาะสม
III. ไฟเบอร์ที่ปรับให้เหมาะสมด้วยเลเซอร์: OM2 – OM5
เพื่อตอบสนองความต้องการแบนด์วิธที่เพิ่มขึ้น จึงได้มีการพัฒนา MMF ที่ปรับให้เหมาะสมด้วยเลเซอร์ (LOMMF) เส้นใย OM2–OM5 ทำงานร่วมกับเลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวช่องแนวตั้ง (VCSEL) ที่ความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร ทำให้มีอัตราข้อมูลที่สูงกว่า LED อย่างมาก ปัจจุบัน OM2 ที่ปรับให้เหมาะสมด้วยเลเซอร์ได้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวาง
IV. แบนด์วิธและระยะการส่งข้อมูล
Modal Bandwidth (EMB) ที่มีประสิทธิภาพจะแยกแยะประสิทธิภาพของไฟเบอร์ OM3 มอบ EMB 2000 MHz·km ที่ 850nm ในขณะที่ OM4 บรรลุ 4700 MHz·km ซึ่งรองรับระยะทางที่มากขึ้นด้วยความเร็วที่สูงขึ้น การระบุรหัสสีช่วยระบุ: OM2 (สีส้ม), OM3/OM4 (น้ำ), OM4 (สีม่วงเสริม) และ OM5 (สีเขียวมะนาว) เส้นใย OM2–OM5 ทั้งหมดใช้ขนาดร่วมกัน 50/125µm และความเข้ากันได้ของตัวเชื่อมต่อ แม้ว่ารหัสสีอาจแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต
V. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ
| ประเภทไฟเบอร์ | แกนกลาง/การหุ้ม (µm) | แบนด์วิดธ์ LED (MHz·กม.) | เลเซอร์ EMB (MHz·กม.) | 10GBASE-SR | 40GBASE-SR4 | 100GBASE-SR10 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| โอม1 | 62.5/125 | 200 | ไม่มี | 33ม | - | - |
| โอม2 | 50/125 | 500 | ไม่มี | 82ม | - | - |
| โอม3 | 50/125 | 1500 | 2000 | 300ม | 100ม | 100ม |
| โอม4 | 50/125 | 3500 | 4700 | 400ม | 150ม | 150ม |
| โอม5 | 50/125 | 3500 | 4700 | 400ม | 150ม | 150ม |
วี. OM5: ไฟเบอร์มัลติโหมดบรอดแบนด์
OM5 แสดงถึงความก้าวหน้าล่าสุด โดยมีการระบุแจ็คเก็ตสีเขียวมะนาว ในขณะที่ตรงกับข้อกำหนด EMB และระยะทางของ OM4 แต่ก็รองรับการแยกมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นสั้น (SWDM) เป็นพิเศษ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานศูนย์ข้อมูลที่มีความหนาแน่นสูง
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว แนวทางการคัดเลือก
สำหรับแอปพลิเคชัน MMF ส่วนใหญ่ OM3 หรือ OM4 ยังคงเหมาะสมที่สุด OM3 นั้นเพียงพอสำหรับการติดตั้งในที่พักอาศัยในระยะไม่เกิน 300 ม. ในขณะที่ OM4 นำเสนอการพิสูจน์อนาคตสำหรับเครือข่ายองค์กร ปัจจัยในการตัดสินใจ ได้แก่ ข้อกำหนดด้านแบนด์วิธ ระยะการส่งข้อมูล ข้อจำกัดด้านงบประมาณ และความต้องการด้านความสามารถในการปรับขนาด
ในการสื่อสารด้วยไฟเบอร์ออปติก การเลือกระหว่างไฟเบอร์โหมดเดี่ยวและมัลติโหมดถือเป็นการตัดสินใจที่สำคัญสำหรับการออกแบบโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย บทความนี้มุ่งเน้นไปที่มัลติโหมดไฟเบอร์ (MMF) ซึ่งให้การวิเคราะห์เชิงลึกของประเภทหลักห้าประเภท ได้แก่ OM1, OM2, OM3, OM4 และ OM5 ที่เกิดขึ้นใหม่ โดยตรวจสอบมิติหลัก ลักษณะการส่งสัญญาณ ความสามารถแบนด์วิธ และสถานการณ์การใช้งาน เพื่อช่วยวิศวกรและช่างเทคนิคในการคัดเลือก
I. ลักษณะสำคัญของมัลติไฟเบอร์
ใยแก้วนำแสงแบ่งตามจำนวนโหมดการแพร่กระจายแสงที่รองรับ มัลติโหมดไฟเบอร์ (OM) มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกนที่ใหญ่กว่า ช่วยให้เส้นทางแสง (โหมด) หลายเส้นทางสามารถเดินทางพร้อมกันได้ ตามมาตรฐาน TIA/EIA ไฟเบอร์ OM1 มีแกนขนาด 62.5µm ในขณะที่เส้นใย OM2–OM5 ใช้แกนขนาด 50µm ความแตกต่างด้านมิตินี้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและการใช้งาน
ครั้งที่สอง ไฟเบอร์แบบเดิม: OM1 และ OM2
แกนขนาด 62.5µm ของ OM1 สร้างความท้าทายด้านความเข้ากันได้กับ MMF อื่นๆ โดยต้องใช้ตัวเชื่อมต่อที่แตกต่างกัน เส้นใยทั้ง OM1 และ OM2 รุ่นแรกๆ ได้รับการออกแบบมาสำหรับแหล่งกำเนิดแสง LED ซึ่งจำกัดแบนด์วิดท์โดยธรรมชาติเนื่องจากข้อจำกัดในการมอดูเลต LED วิศวกรจะต้องตรวจสอบเครื่องหมายสายเคเบิลเพื่อให้แน่ใจว่าได้เลือกขั้วต่อที่เหมาะสม
III. ไฟเบอร์ที่ปรับให้เหมาะสมด้วยเลเซอร์: OM2 – OM5
เพื่อตอบสนองความต้องการแบนด์วิธที่เพิ่มขึ้น จึงได้มีการพัฒนา MMF ที่ปรับให้เหมาะสมด้วยเลเซอร์ (LOMMF) เส้นใย OM2–OM5 ทำงานร่วมกับเลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวช่องแนวตั้ง (VCSEL) ที่ความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร ทำให้มีอัตราข้อมูลที่สูงกว่า LED อย่างมาก ปัจจุบัน OM2 ที่ปรับให้เหมาะสมด้วยเลเซอร์ได้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวาง
IV. แบนด์วิธและระยะการส่งข้อมูล
Modal Bandwidth (EMB) ที่มีประสิทธิภาพจะแยกแยะประสิทธิภาพของไฟเบอร์ OM3 มอบ EMB 2000 MHz·km ที่ 850nm ในขณะที่ OM4 บรรลุ 4700 MHz·km ซึ่งรองรับระยะทางที่มากขึ้นด้วยความเร็วที่สูงขึ้น การระบุรหัสสีช่วยระบุ: OM2 (สีส้ม), OM3/OM4 (น้ำ), OM4 (สีม่วงเสริม) และ OM5 (สีเขียวมะนาว) เส้นใย OM2–OM5 ทั้งหมดใช้ขนาดร่วมกัน 50/125µm และความเข้ากันได้ของตัวเชื่อมต่อ แม้ว่ารหัสสีอาจแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต
V. การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ
| ประเภทไฟเบอร์ | แกนกลาง/การหุ้ม (µm) | แบนด์วิดธ์ LED (MHz·กม.) | เลเซอร์ EMB (MHz·กม.) | 10GBASE-SR | 40GBASE-SR4 | 100GBASE-SR10 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| โอม1 | 62.5/125 | 200 | ไม่มี | 33ม | - | - |
| โอม2 | 50/125 | 500 | ไม่มี | 82ม | - | - |
| โอม3 | 50/125 | 1500 | 2000 | 300ม | 100ม | 100ม |
| โอม4 | 50/125 | 3500 | 4700 | 400ม | 150ม | 150ม |
| โอม5 | 50/125 | 3500 | 4700 | 400ม | 150ม | 150ม |
วี. OM5: ไฟเบอร์มัลติโหมดบรอดแบนด์
OM5 แสดงถึงความก้าวหน้าล่าสุด โดยมีการระบุแจ็คเก็ตสีเขียวมะนาว ในขณะที่ตรงกับข้อกำหนด EMB และระยะทางของ OM4 แต่ก็รองรับการแยกมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นสั้น (SWDM) เป็นพิเศษ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานศูนย์ข้อมูลที่มีความหนาแน่นสูง
ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว แนวทางการคัดเลือก
สำหรับแอปพลิเคชัน MMF ส่วนใหญ่ OM3 หรือ OM4 ยังคงเหมาะสมที่สุด OM3 นั้นเพียงพอสำหรับการติดตั้งในที่พักอาศัยในระยะไม่เกิน 300 ม. ในขณะที่ OM4 นำเสนอการพิสูจน์อนาคตสำหรับเครือข่ายองค์กร ปัจจัยในการตัดสินใจ ได้แก่ ข้อกำหนดด้านแบนด์วิธ ระยะการส่งข้อมูล ข้อจำกัดด้านงบประมาณ และความต้องการด้านความสามารถในการปรับขนาด
