다중 모드(mm) 광섬유란 무엇입니까?
다중 모드(mm) 광섬유에는 빛의 여러 모드 또는 경로를 전달할 수 있는 대형 광학 코어가 있습니다. 주요 애플리케이션에는 통신 및 오디오/비디오 링크가 포함됩니다. 일부 특수 광섬유는 의료 및 레이저 빔 전달 작업 등을 위해 mm 단위로도 제공됩니다.
대형 코어 및 높은 조리개(NA)
다중 모드 광섬유은 단일 모드 광섬유보다 코어 직경이 더 크므로 여러 모드의 빛이 동시에 광섬유를 통해 전파될 수 있습니다. 코어 직경이 크다는 것은 다중 모드 광섬유가 단일 모드 광섬유보다 더 먼 거리에 걸쳐 빛을 전송할 수 있다는 것을 의미하므로 LAN(근거리 통신망) 및 더 긴 전송 거리가 필요한 기타 데이터/통신 애플리케이션에 사용하기에 이상적입니다.
가장 일반적인 유형의 다중 모드 광섬유는 62.5/125미크론 광섬유로, 코어 직경은 62.5미크론이고 클래딩 직경은 125미크론입니다. 이 광섬유는 이더넷 네트워크, FTTH(Fiber-to-The-Home) 시스템 및 기타 단거리 통신 네트워크를 포함한 다양한 애플리케이션에 사용됩니다. 최근 몇 년 동안 다중 모드 광섬유 기술의 발전으로 더 큰 대역폭과 더 높은 데이터 전송 속도를 지원할 수 있는 고용량 다중 모드 광섬유의 개발이 가능해졌습니다. 예를 들어, 기존 62.5/125 마이크론 광섬유보다 코어 직경은 더 작고 대역폭은 더 높은 50/125 마이크론 광섬유의 개발로 더 먼 거리에 데이터를 전송하고 더 높은 데이터 전송 속도를 지원할 수 있게 되었습니다.
다중 모드 광섬유는 큰 코어 직경 외에도 빛을 포착하고 안내하는 광섬유의 능력을 측정하는 높은 개구수(NA)를 특징으로 합니다. NA가 높다는 것은 다중 모드 광섬유가 더 넓은 범위의 각도에서 빛을 수용할 수 있어 단일 모드 광섬유보다 더 유연하고 다재다능하다는 것을 의미합니다.
단거리 통신 애플리케이션에서 다중 모드 광섬유는 더 큰 대역폭을 제공하여 더 높은 데이터 전송 속도를 제공할 수 있습니다.
몇 가지 다른 응용프로그램
다중 모드 광섬유는 열악한 환경에 대한 높은 내성과 단거리에서 대량의 데이터를 전송할 수 있는 능력으로 인해 산업 및 의료 통신 응용 분야에서도 일반적으로 사용됩니다. 예를 들어, 다중 모드 광섬유는 원자력 발전소나 고에너지 입자 가속기 시스템과 같이 기존 통신 시스템이 효과적으로 작동할 수 없는 고온 및 고방사선 환경에서 사용될 수 있습니다.
또한 다중 모드 광섬유는 항공우주 및 방위 산업에서도 사용되며 민감한 정보와 데이터를 전송하는 안전하고 안정적인 수단을 제공합니다. 예를 들어, 다중 모드 광섬유는 보안 음성 및 데이터 통신을 전송하는 데 사용되는 군사 통신 네트워크에서 사용될 수 있습니다.
의료 분야에서는 다중 모드 의료섬유 내시경 및 복강경 수술을 포함한 다양한 응용 분야에서 발견되며 신체 내부에서 외부로 빛과 이미지를 전송하는 데 사용됩니다. 또한 CT(컴퓨터 단층촬영) 스캐너와 같은 의료 영상 장치에 사용되며 영상 센서에서 처리 장치로 데이터를 전송하는 데 사용됩니다.
더 큰 코어가 더 높은 전력을 처리함
전력 처리는 광섬유를 손상시키거나 신호 품질을 저하시키지 않고 광섬유를 통해 전송할 수 있는 광 전력의 양을 결정하므로 다중 모드 광섬유의 중요한 특성입니다. 의 전력 처리 기능다중 모드 광섬유 코어 직경, 개구수(NA) 및 섬유를 만드는 데 사용되는 재료의 특성을 포함한 여러 요소에 의해 결정됩니다.
일반적으로 다중 모드 광섬유는 더 큰 코어 직경과 더 높은 NA로 인해 단일 모드 광섬유보다 더 높은 전력 처리 기능을 갖습니다. 다중 모드 광섬유의 더 큰 코어 직경은 더 넓은 영역에 광 출력을 분배할 수 있게 하여 어느 한 영역에 집중되는 전력의 양을 줄이고 광섬유 손상 위험을 줄입니다. NA가 높다는 것은 다중 모드 광섬유가 더 많은 빛을 포착하고 유도할 수 있어 광섬유를 손상시키지 않고 더 높은 수준의 광 출력을 전송할 수 있음을 의미합니다.
다중 모드 특수 광섬유
정보를 전송하는 데 사용되는 수동 광섬유 외에도 특수 광섬유라고 통칭하는 다른 유형의 광섬유가 많이 있습니다. 이러한 섬유는 레이저 시스템 구성 요소, 레이저 빔 전달, 재료 가공, 수술, 분광학, LiDAR, 계측 등을 포함한 다양한 응용 분야를 지원합니다. 이들 중 다수는 다중 모드 및 단일 모드 형식으로 생산됩니다. 여기에는 수동 및 활성 섬유가 모두 포함되며, 활성 섬유는 빛을 생성 및/또는 증폭시키는 희토류 금속 이온으로 도핑된 섬유입니다.
예를 들어 금속 절단 및 용접과 같은 고전력 응용 분야의 경우 특수 광섬유를 사용하여 파이버 레이저에서 절단/용접 헤드로 전력을 전달하는 경우가 있습니다. 이 레이저 빔 전달 섬유 조기 어두워짐이나 기타 전력 관련 성능 저하 없이 최대 수 킬로와트의 전력을 처리하도록 설계되었습니다. 일관성 NuMKW 섬유 이 종류의 섬유의 뛰어난 예입니다.
실용적인 주의사항
많은 장점에도 불구하고 다중 모드 광섬유에는 특정 통신 애플리케이션을 위해 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 예를 들어, 다중 모드 광섬유는 다양한 모드의 빛이 광섬유를 통해 다양한 속도로 이동하여 신호가 시간에 따라 확산되고 왜곡될 때 발생하는 모드 분산의 영향을 받습니다. 이로 인해 특히 장거리에서 심각한 신호 손실 및 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
다중 모드 광케이블의 전력 처리 기능은 광케이블의 굽힘이나 기타 형태의 기계적 응력에 의해 영향을 받을 수 있다는 점에 유의하는 것도 중요합니다. 굽힘 및 기타 형태의 기계적 응력은 마이크로벤드 손실을 일으킬 수 있으며, 이로 인해 상당한 신호 손실 및 성능 저하가 발생할 수 있습니다. 마이크로벤드 손실의 영향을 최소화하기 위해 다중 모드 광섬유는 일반적으로 보호 튜브 또는 기타 형태의 보호 덮개에 설치되어 광섬유 손상을 방지하고 전력 처리 기능을 유지합니다.
요약
다중 모드 광섬유 비용 효율성, 다양성, 사용 용이성 및 더 높은 전력을 처리할 수 있는 능력으로 인해 다양한 응용 분야에서 널리 선택됩니다. 대부분의 경우 다중 모드 광섬유를 사용하면 성능, 비용 및 안정성의 탁월한 균형을 제공할 수 있으므로 광범위한 응용 분야에 이상적인 선택이 됩니다.