मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर

मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर एक प्रकार का ऑप्टिकल फाइबर है जिसका उपयोग ज्यादातर कम दूरी पर संचार के लिए किया जाता है, जैसे किसी भवन के भीतर या परिसर में। 100 जीबीटी/एस तक की डेटा दरों के लिए मल्टी-मोड लिंक का उपयोग किया जा सकता है। मल्टी-मोड फाइबर में काफी बड़ा कोर व्यास होता है जो कई प्रकाश मोडों को प्रचारित करने में सक्षम बनाता है और मोडल फैलाव के कारण संचरण लिंक की अधिकतम लंबाई को सीमित करता है। मानक जी.651.1 मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर के सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले रूपों को परिभाषित करता है।

अनुप्रयोग
मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर पर संचार के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर की तुलना में कम महंगे हैं। विशिष्ट संचरण गति और दूरी सीमा 2 किमी (100बेस-एफएक्स) तक की दूरी के लिए 100 एमबीटी/एस, 1000 मीटर तक 1 जीबीटी/एस, और 550 मीटर तक 10 जीबीटी/एस है।

इसकी उच्च क्षमता और विश्वसनीयता के कारण, मल्टी-मोड और सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर प्रायः इमारतों में बैकबोन अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है। उपयोगकर्ताओं की बढ़ती संख्या फाइबर को डेस्कटॉप या क्षेत्र में चलाकर उपयोगकर्ता के समीप ले जा रही है। मानक-अनुपालन आर्किटेक्चर जैसे केन्द्रीकृत केबल लगाना और दूरसंचार बाड़े के लिए फाइबर उपयोगकर्ताओं को प्रत्येक मंजिल पर सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक्स होने के बजाय दूरसंचार कक्षों में इलेक्ट्रॉनिक्स को केंद्रीकृत करके फाइबर की दूरी क्षमताओं का लाभ उठाने की क्षमता प्रदान करते हैं।

मल्टी-मोड फाइबर का उपयोग लघु फाइबर ऑप्टिक स्पेक्ट्रोस्कोपी उपकरण (स्पेक्ट्रोमीटर, स्रोत और नमूना सामान) से प्रकाश संकेतों के परिवहन के लिए किया जाता है और पहले पोर्टेबल स्पेक्ट्रोमीटर के विकास में सहायक था।

मल्टी-मोड फाइबर का उपयोग तब भी किया जाता है जब उच्च ऑप्टिकल शक्तियों को ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से ले जाना होता है, जैसे कि लेजर वेल्डिंग में।

सिंगल-मोड फाइबर के साथ तुलना
मल्टी-मोड और सिंगल-मोड ऑप्टिकल फाइबर के बीच मुख्य अंतर यह है कि पूर्व में मल्टीत बड़ा सार व्यास होता है, प्रायः 50-100 माइक्रोमीटर; इसमें ले जाने वाले प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की तुलना में मल्टीत बड़ा। बड़े सार और बड़े संख्यात्मक एपर्चर की संभावना के कारण, मल्टी-मोड फाइबर में सिंगल-मोड फाइबर की तुलना में अधिक प्रकाश एकत्र करने की क्षमता होती है। व्यावहारिक रूप में, बड़ा सार (ऑप्टिकल फाइबर) आकार कनेक्शन को सरल बनाता है और कम लागत वाले इलेक्ट्रॉनिक्स जैसे प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) और ऊर्ध्वाधर-गुहा सतह उत्सर्जक लेजर (वीसीएसईएल) के उपयोग की भी अनुमति देता है जो 850 नैनोमीटर पर काम करते हैं। और 1300 एनएम तरंग दैर्ध्य (दूरसंचार में उपयोग किए जाने वाले एकल-मोड फाइबर प्रायः 1310 या 1550 एनएम पर काम करते हैं ). यद्यपि, सिंगल-मोड फाइबर की तुलना में, मल्टी-मोड फाइबर फाइबर-ऑप्टिक संचार बैंडविड्थ-दूरी उत्पाद सीमा कम है। क्योंकि मल्टी-मोड फाइबर में सिंगल-मोड फाइबर की तुलना में बड़ा सार -आकार होता है, यह एक से अधिक अनुप्रस्थ मोड का समर्थन करता है; इसलिए यह मोडल फैलाव द्वारा सीमित है, जबकि सिंगल मोड नहीं है।

मल्टी-मोड फाइबर के साथ कभी-कभी उपयोग किए जाने वाले एलईडी प्रकाश स्रोत तरंग दैर्ध्य की एक श्रृंखला का उत्पादन करते हैं और ये प्रत्येक अलग-अलग गति से फैलते हैं। यह रंगीन फैलाव मल्टी-मोड फाइबर ऑप्टिक केबल के लिए उपयोगी लंबाई की एक और सीमा है। इसके विपरीत, एकल-मोड तंतुओं को चलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले लेज़र एकल तरंग दैर्ध्य के सुसंगत प्रकाश का उत्पादन करते हैं। मोडल फैलाव के कारण, मल्टी-मोड फाइबर में सिंगल मोड फाइबर की तुलना में उच्च स्पंद प्रसार दर होती है, जिससे मल्टी-मोड फाइबर की सूचना संचरण क्षमता सीमित हो जाती है।

एकल-मोड फाइबर का उपयोग अक्सर उच्च-सटीक वैज्ञानिक अनुसंधान में किया जाता है क्योंकि प्रकाश को केवल एक प्रसार मोड तक सीमित करने से इसे एक गहन, विवर्तन-सीमित स्थान पर केंद्रित किया जा सकता है।

जैकेट रंग का उपयोग कभी-कभी मल्टी-मोड ऑप्टिकल फाइबर केबल को सिंगल-मोड वाले से अलग करने के लिए किया जाता है। मानक टीआईए-598सी, गैर-सैन्य अनुप्रयोगों के लिए, प्रकार के आधार पर एकल-मोड फाइबर के लिए पीले जैकेट और मल्टी-मोड फाइबर के लिए नारंगी या एक्वा के उपयोग की सिफारिश करता है। कुछ विक्रेता उच्च प्रदर्शन वाले ओएम4 संचार फाइबर को अन्य प्रकारों से अलग करने के लिए वायलेट का उपयोग करते हैं।

प्रकार
मल्टी-मोड फाइबर को उनके कोर और क्लैडिंग (फाइबर ऑप्टिक्स) व्यास द्वारा वर्णित किया गया है। इस प्रकार, 62.5/125 माइक्रोन मल्टी-मोड फाइबर का कोर आकार 62.5 माइक्रोमीटर (माइक्रोन) और क्लैडिंग व्यास 125 माइक्रोन होता है। कोर और क्लैडिंग के बीच का संक्रमण तेज हो सकता है, जिसे स्टेप-इंडेक्स प्रोफाइल या क्रमिक संक्रमण कहा जाता है, जिसे ग्रेडेड-इंडेक्स प्रोफाइल कहा जाता है। दो प्रकारों में अलग-अलग फैलाव विशेषताएँ होती हैं और इस प्रकार अलग-अलग प्रभावी प्रसार दूरी होती है।

प्रकार
मल्टी-मोड फाइबर को उनके कोर और क्लैडिंग डायमीटर द्वारा वर्णित किया गया है। इस प्रकार, 62.5 / 125 माइक्रोन मल्टी-मोड फाइबर का कोर आकार 62.5 माइक्रोमीटर (माइक्रोन) और 125 माइक्रोन का एक क्लैडिंग व्यास है। कोर और क्लैडिंग के बीच का संक्रमण तेज हो सकता है, जिसे स्टेप-इंडेक्स प्रोफाइल या क्रमिक संक्रमण कहा जाता है, जिसे ग्रेडेड-इंडेक्स प्रोफाइल कहा जाता है। दो प्रकारों की अलग-अलग फैलाव विशेषताएँ होती हैं और इस प्रकार अलग-अलग प्रभावी प्रसार दूरी होती है। मल्टी-मोड फाइबर का निर्माण ग्रेडेड या स्टेप-इंडेक्स प्रोफाइल के साथ किया जा सकता है।

इसके अलावा, मल्टी-मोड फाइबर का वर्णन आईएसओ/आईईसी 11801 मानक - ओएम1, ओएम2, और ओएम3 - द्वारा निर्धारित वर्गीकरण की एक प्रणाली का उपयोग करके किया जाता है - जो मल्टी-मोड फाइबर के मोडल बैंडविड्थ पर आधारित है।ओएम4 (टीआईए-492-एएएडी में परिभाषित) को अगस्त 2009 में अंतिम रूप दिया गया था, और दूरसंचार उद्योग संघ द्वारा 2009 के अंत तक प्रकाशित किया गया था। ओएम4 केबल 40 और 100 जीबीटी/एस पर 125m लिंक को सपोर्ट करेगा। ओम ऑप्टिकल मल्टी-मोड के लिए खड़ा है।

कई वर्षों के लिए 62.5/125 माइक्रोन (ओएम1) और पारंपरिक 50/125 माइक्रोन मल्टी-मोड फाइबर (ओएम2) परिसर अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से तैनात किए गए थे। ये फाइबर ईथरनेट (10 एमबीटी/एस) से लेकर गीगाबिट ईथरनेट (1 जीबीटी/एस) तक के अनुप्रयोगों का आसानी से समर्थन करते हैं और, उनके अपेक्षाकृत बड़े कोर आकार के कारण, लईडी ट्रांसमीटरों के साथ उपयोग के लिए आदर्श थे। नए डिप्लॉयमेंट में अक्सर लेज़र-ऑप्टिमाइज़्ड 50/125 μm मल्टी-मोड फ़ाइबर (ओएम3) का इस्तेमाल होता है। इस पदनाम को पूरा करने वाले फाइबर 300 मीटर तक 10 गीगाबिट ईथरनेट का समर्थन करने के लिए पर्याप्त बैंडविड्थ प्रदान करते हैं। ऑप्टिकल फाइबर निर्माताओं ने अपनी निर्माण प्रक्रिया को मल्टीत परिष्कृत किया है क्योंकि उस मानक को जारी किया गया था और केबल बनाया जा सकता है जो 400 मीटर तक 10 जीबीई का समर्थन करता है। लेज़र अनुकूलित मल्टी-मोड फ़ाइबर (एलओएमएमएफ) को 850 एनएम वीसीएसईएल के साथ उपयोग करने के लिए प्रारूप किया गया है।

पुराने एफडीडीआई ग्रेड, ओएम1, और ओएम2 फाइबर का उपयोग 10जीबीएसई-एलआरएम के माध्यम से 10 गीगाबिट ईथरनेट के लिए किया जा सकता है। हालाँकि, इलेक्ट्रॉनिक फैलाव क्षतिपूर्ति (ईडीसी) का समर्थन करने के लिए एसएफपी+ इंटरफ़ेस की आवश्यकता होती है, इसलिए सभी स्विच, राउटर और अन्य उपकरण इन एसएफपी+ मॉड्यूल का उपयोग नहीं कर सकते हैं।

एलओएमएमएफ/ओएम3 में माइग्रेशन हुआ है क्योंकि उपयोगकर्ता उच्च गति नेटवर्क में अपग्रेड करते हैं। लईडी की अधिकतम मॉडुलन दर 622 एमबीटी/एस होती है  क्योंकि उच्च बैंडविड्थ अनुप्रयोगों का समर्थन करने के लिए उन्हें पर्याप्त तेज़ी से चालू/बंद नहीं किया जा सकता है। वीसीएसईएल 10 जीबीटी/एस से अधिक मॉडुलन करने में सक्षम हैं और कई उच्च गति वाले नेटवर्क में उपयोग किए जाते हैं।

कुछ 200 और 400 गीगाबिट ईथरनेट स्पीड (जैसे टेराबिट ईथरनेट#802.3सेमी प्रोजेक्ट|400 जीआधार-एसआर4.2) मल्टी-मोड फाइबर के लिए भी वेवलेंथ डिविज़न मल्टिप्लेक्सिंग (डब्ल्यूडीएम) का उपयोग करते हैं जो ओएम4 और निम्न के लिए विनिर्देशन से बाहर है। 2017 में, ओएम5 को डब्ल्यूडीएम एमएमएफ के लिए टीआइए और आईएसओ द्वारा मानकीकृत किया गया है, जो न केवल 850 एनएम के लिए न्यूनतम मोडल बैंडविड्थ निर्दिष्ट करता है, बल्कि 850 से 953 एनएम तक फैले वक्र को भी निर्दिष्ट करता है।

केबलों को कभी-कभी जैकेट के रंग से अलग किया जा सकता है: 62.5/125 माइक्रोन (ओएम1) और 50/125 माइक्रोन (ओएम2) के लिए, नारंगी जैकेट की सिफारिश की जाती है, जबकि 50/125 माइक्रोन लेजर अनुकूलित ओएम3 और ओएम4 फाइबर के लिए एक्वा (रंग) की सिफारिश की जाती है। कुछ फाइबर विक्रेता ओएम4+ के लिए बैंगनी रंग का उपयोग करते हैं। ओएम5 आधिकारिक तौर पर पीला हरा रंग रंग का है।

वीसीएसईएल पावर प्रोफाइल, फाइबर एकरूपता में भिन्नता के साथ, मोडल फैलाव का कारण बन सकता है जिसे डिफरेंशियल मोडल डिले (डीएमडी) द्वारा मापा जाता है। मोडल फैलाव एक प्रकाश नाड़ी में अलग-अलग मोड की अलग-अलग गति के कारण होता है। शुद्ध प्रभाव प्रकाश स्पंद को दूरी में फैलाने का कारण बनता है, अंतःप्रतीक हस्तक्षेप का परिचय देता है। लंबाई जितनी अधिक होगी, मोडल फैलाव उतना ही अधिक होगा। मोडल फैलाव का मुकाबला करने के लिए, एलओएमएमएफ का निर्माण इस तरह से किया जाता है कि फाइबर में भिन्नता समाप्त हो जाती है जो उस गति को प्रभावित कर सकती है जिससे एक प्रकाश नाड़ी यात्रा कर सकती है। वीसीएसईएल ट्रांसमिशन के लिए और पल्स स्प्रेडिंग को रोकने के लिए अपवर्तक सूचकांक प्रोफ़ाइल को बढ़ाया जाता है। नतीजतन, फाइबर लंबी दूरी पर सिग्नल अखंडता बनाए रखते हैं, जिससे बैंडविड्थ को अधिकतम किया जाता है।

घेरा हुआ प्रवाह
IEC 61280-4-1 (अब TIA-526-14-B) मानक घेरे हुए प्रवाह को परिभाषित करता है जो यह सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण प्रकाश इंजेक्शन आकार (विभिन्न फाइबर व्यास के लिए) निर्दिष्ट करता है कि अनुमति देने के लिए फाइबर कोर अधिक भरा या कम भरा हुआ नहीं है अधिक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य (और कम परिवर्तनशील) लिंक-हानि माप।

यह भी देखें

 * फाइबर ऑप्टिक संचार
 * ग्रेडेड-इंडेक्स फाइबर
 * आईएसओ/आईईसी 11801
 * आईईईई 802.3
 * ऑप्टिकल फाइबर कनेक्टर

बाहरी कड़ियाँ

 * Optics: Single mode fiber | MIT Video Demonstrations in Lasers and Optics
 * Optics: Multi-mode fiber | MIT Video Demonstrations in Lasers and Optics