What are Features and Applications of Multimode Fiber Cables?

The data center has become the engine of modern life, and the growing network information is transmitted and stored at high speed through the data center. Most of the connection distances inside the data center are short, ranging from a few meters to a few hundred meters. In these short-distance high-speed data communications, multimode optical fibers and optical modules with vertical cavity surface emitting lasers (VCSEL) as the core components have been widely used. Compared with the single-mode transmission scheme, the multi-mode scheme uses a low-cost, low-power laser to achieve fast and efficient coupling between the fiber and the laser. Multi-mode fiber can achieve higher transmission rate or longer transmission distance than copper cable, and lower cost than single-mode fiber system.At present, the internal connection rate of the data center has reached 100 Gbit/s, and 400 Gbit/s is just around the corner. The industry has been developing new types of multimode optical fibers to improve its performance, including broadband multimode optical fiber technology that realizes wavelength division multiplexing in a single optical fiber; and long-wave multimode optical fiber that supports longer transmission distances. In addition, in order to support high-density, miniaturized connections, and improve data center space utilization, heat dissipation efficiency, and cable management efficiency, multimode optical fibers with bending resistance have also been rapidly developed and deployed. This article will combine the technical principles of multimode fiber and the evolution of optical module technology to discuss the development trend of multimode fiber supporting high-speed optical transceivers.

1. The Features and Applications of Multimode Fiber Cables

The development of cloud computing has promoted the development of ultra-large-scale data centers, resulting in a development trend different from traditional enterprise data centers. Whether it is domestic or international, the evolution of server port rates for ultra-large-scale data center users based on cloud computing services is significantly faster than that of traditional enterprise data centers. Traditional enterprises will stably use OM4 Multimode Fiber Cables, and more than 90% of the system link length is less than 100m.

However, ultra-large-scale data center users choose more singlemode fiber cables, and 70% of the system link length exceeds 100m.

The development of ultra-large-scale data centers has increased the utilization rate of single mode fiber cable, but multimode fiber cable still has its unique advantages. These advantages are that the use of lower-cost optical transceiver modules, lower power consumption, and the transmission distance can cover most of the links in the data center, so solutions based on Multimode Fiber Cables and multimode optical modules are still very attractive to customers.

2. The Bandwidth of 850nm Multimode Fiber Cable

Unlike the single mode fiber optic system, the transmission distance and speed of the multimode fiber optic system are limited by the bandwidth of the multimode fiber cables. In order to support the higher transmission distance of the high-speed system, the mode bandwidth of the multimode fiber cable needs to be increased. The design of multimode fiber cable usually adopts a-profile of graded index to reduce the mode group delay and achieve high bandwidth.

Among them, rO is the core radius, ∆0 is the maximum value of the relative refractive index change of the core, which can be expressed as follows.

Among them, nO is the central refractive index of the core and n1 is the refractive index of the cladding.

Choosing an appropriate value of a, the mode bandwidth of the multimode fiber optic cables can be optimized within a certain wavelength range. Figure 3 shows the bandwidth distribution of a 50 µm multimode fiber cable when there’s 1% change in the a value of the 850 nm wavelength.  When the a value of the fiber is at the optimal position, the bandwidth exceeds 13 GHz. km. The figure also reflects that the bandwidth of a multimode fiber cable is very sensitive to the A value. To achieve the maximum bandwidth, A value (core refractive index) needs to be very finely controlled, otherwise various defects in the core profile during the manufacturing process will affect the actual bandwidth of the multimode fiber optic cable.

With the advancement of optical fiber cable design and manufacturing technology, the bandwidth of multimode optical fiber cable has been greatly improved. Table 1 shows different types of standard multi-mode fiber cables. The 62.5 µm multimode fiber optic cable has a higher numerical aperture and a larger core, which can couple the light-emitting diode light source (LED) into the fiber, and supports 2 km at a rate of 10 Mbit/s or even 100 Mbit/s. data transmission. With the development of Ethernet standards and low-cost 850 nm VCSELs, multimode fiber cables with a core diameter of 50µm are more popular in the market. The fiber has lower modal dispersion and higher bandwidth, and the spot size and numerical aperture of the VCSEL is smaller than that of the LED, and the laser can be easily coupled into the 50 µm fiber. By optimizing the fiber manufacturing process and adopting advanced refractive index control technology, the 50 µm multimode fiber cable has developed from OM2 (500 MHz. km) to OM3 (2 000 MHz. km), and now it has developed to OM4 (4 700 MHz. km). ).

For the multimode fiber system using 850 nm VCSEL, further increasing the bandwidth of the OM4 multimode fiber optic cable will not enable the optical module to transmit longer distances, because the system bandwidth depends on the effective mode bandwidth and dispersion of the fiber optic cables (related to the line width of the VCSEL laser and the fiber wavelength). If the system bandwidth needs to be increased, in addition to the effective mode bandwidth of the optical fiber cable, the dispersion value needs to be optimized. Partial dispersion can be compensated by differential mode delay (DMD) multimode fiber optic cable, or 850 nm VCSEL with a narrower line width or working in the long-wave region with lower dispersion

What is an Ethernet Switch Used For?

by http://www.fiber-mart.com

A industrial Ethernet switch is a device that apply to expands the network. It can provide more connection ports in the sub-network to connect more computers. It is generally used for LAN-WAN connections. With the development of the communications industry and the advancement of the informationization of the national economy, the network switch market has steadily increased. It has the characteristics of high performance-price ratio, high flexibility, relatively simple, and easy to implement. Therefore, Ethernet technology has become the most important LAN networking technology today. And industrial Ethernet switches have become the most popular switches. 

1. Industrial switches can be connected to the same type of network.

When the scale of the network expands, it becomes impractical to simply extend the network cable. And for different LANs, to realize data transmission between each other and share network resources, special connection equipment is required to realize network expansion. The Industrial Ethernet switch which is connected to the same type of network realized network expansion. At the same time, the development of the network sites, geographical range and business volume have promoted the rapid development of network interconnection. 

2. Industrial Ethernet switch can be interconnected different types of networks

In addition to being able to connect the same type of network, the Industrial Ethernet switch can also play an interconnection role between different types of networks (such as Ethernet and Fast Ethernet). Nowadays, many Industrial Ethernet switches can provide high-speed connection ports that support Fast Ethernet or FDDI, etc., which are used to connect to other network switches in the network or provide additional bandwidth for key servers that take up large bandwidth.3. Industrial Ethernet switch can provide fast network service

Sometimes in order to provide faster access speed, we can connect some important network computers to the switch ports directly. In this way, key servers and important users of the network can get faster access speeds and support greater information flow.

The main functions of the Industrial Ethernet switch include physical addressing, network topology, error checking, frame sequence and flow control. At present, the Industrial Ethernet switches also have some new functions, such as support for VLAN (virtual local area network), support for link aggregation, and some even have the function of firewall. 

The introduction of Juniper switch models

by http://www.fiber-mart.com

JuniperNetworks is a network communications equipment company,it was founded in February 1996.Headquartered in California, with offices in 47 countries, more than 9000 employees.Customers include the service providers in world’s top 130 , 96 companies in Fortune 100 and hundreds of public sector organizations. Mainly supplies IP network and information security solutions.

The main product line of Juniper includes WAN Acceleration,VF series,E series, J series, M series, T series Router products,SRX series firewall, EX series network switch and SDX service deployment systems etc.

Juniper Switches divide into EX series Ethernet switches and QFX series switches.

The product lines of EX series Ethernet switches: EX2200, EX2500, EX3200, EX3300, EX4200, EX4300, EX4500, EX4600, EX6200, EX8200 and EX9200.

The product lines of QFX series switches: QFX5100, QFX5200 and QFX10000.

With the continuous development of optical fiber communication products, customers pay more attention to the compatibility of optical transceiver. ETU-Link Technology Co ., LTD as a professional manufacturer of optical transceiver, we have the specialized switch to test the product to check whether the products work normally and audit the eeprom information.

The following is a brief introduction about the Juniper QFX series Switches.

QFX5100 Switch:

QFX5100 switch is a low-latency and high-performance 10GbE/40GbE switch,it can be used as flexible building blocks for multiple data center array architectures.

5 kinds available QFX5100 switch models:QFX5100-48S,QFX5100-48T,QFX5100-24Q,QFX5100-24Q-AA and QFX5100-96S.

QFX5200 Ethernet switch:

QFX5200 Ethernet switches offer flexible connection options(from 10GbE to 100GbE), is the ideal choice for the next generation IP data center deployment.

Two versions of QFX5200 can be used:QFX5200-32C is a compact 1 U platform that provides 32 QSFP+/QSFP28 ports;QFX5200-64Q is a 2 U switch that provides 64 QSFP+ or 32 QSFP28 ports.

QFX10000 Switch:

QFX10000 switches are highly scalable, high-density platforms,supports multiple 10GbE/40GbE/100GbE deployment,provides a reliable basis for the most demanding data centers.The design of QFX10000 switch can adapt to the future of the Chipset upgrade,with a throughput up to 200 Tbps,support 400GbE interface(Future availability).

QFX10000 series contains 4 models,provides a flexible solution for each data center application:QFX10002-72Q,QFX10002-36Q,QFX10008 and QFX10016.

レーザー最適化マルチモードファイバー(OM3)ファイバーパッチケーブル

 OMは光マルチモードを意味します。マルチモード光ファイバは、建物内やキャンパス内など、短距離での通信に主に使用される光ファイバの一種です。マルチモードファイバは、ISO 11801規格によってOM1、OM2、およびOM3として決定された分類システムを使用して記述されます。これは、マルチモードファイバのモード帯域幅と一致しています。これらの意味は次のとおりです。62.5/ 125umマルチモードファイバー(OM1)、50 / 125umマルチモードファイバー(OM2)、およびレーザー最適化50 / 125umマルチモードファイバー(OM3)。この記事は主にOM3に関するもので、OM3ファイバーパッチケーブルの場合は高速です。

レーザー最適化マルチモードファイバー(OM3)は、1999年から使用されています。10Gb/ sアプリケーションで300メートルのリンク長をサポートし、2,000 MHz-kmの実効モーダル帯域幅(EMB)を保証するためにテストされています。その業界標準の50umコアサイズは、LEDソースからの十分な電力を結合して、イーサネット、トークンリング、FDDI、ファストイーサネットなど、事実上すべての建物内ネットワークと多くのキャンパスネットワークのレガシーアプリケーションをサポートします。 50umのコアサイズは、ギガビットイーサネットやファイバチャネルなどのレーザーベースのアプリケーションにも直接適しています。さらに、ANSI / EIA / TIA-942、データセンターの通信インフラストラクチャ標準で推奨されるマルチモードファイバタイプです。

OM3ファイバーは、1Gb / sまたはマルチギガビットの速度をサポートする必要がある短距離アプリケーションにとって、特にケーブルコンポーネントのコストが総支出の3%未満を考慮している場合、論理的で費用効果の高いオプションです。低帯域幅のOM1またはOM2ファイバーを使用するネットワークの総設置価格と比較すると、OM3ファイバーのプレミアムは通常約1%ですが、高速にアップグレードする場合、その電子機器に大幅な経済的節約をもたらすことができます。 10Gb /秒。 10G OM3デュプレックス光ファイバーパッチコードケーブルには、通常はジップコード(サイドバイサイド)スタイルの2本のファイバーが含まれています。同時双方向帯域幅を必要とするアプリケーションには、デュプレックスマルチモードまたはシングルモード光ファイバーケーブルを使用します。ワークステーション、ファイバースイッチとサーバー、ファイバーモデム、および同様のハードウェアには、二重ケーブルが必要です。 10G光ファイバーパッチケーブルは、高帯域幅アプリケーションで標準の50umファイバーケーブルの5倍の10ギガビット帯域幅の速度を提供します。それらはVCSELレーザーとLED光源の両方を使用します。

fibre-mart.comには、すべての長さとコネクタがあります。デュプレックスまたはシンプレックス10G光ファイバーパッチケーブルは、50/125 sc-scデュプレックスOM3など、手頃な価格で迅速に出荷できます。そして、MPOと呼ばれる別のタイプのOM3ファイバーパッチケーブルがあります。 MPOケーブルは、データセンターアプリケーション向けの設計です。外径3.0mmまたは4.5mmの丸型ケーブルです。このケーブルが終端されているコネクタは、MPO / MTPコネクタと呼ばれます。ご覧になるには、このリンク、10G OM3MPO光ファイバーケーブルをクリックしてください。

今日、1Gb / s対応のバックボーンソリューションが標準となり、100 Mb / sLEDベースのシステムとほぼ同等のコストで10倍の速度機能を提供します。 OM3ファイバーは、マルチモードファイバーのシステムコストの削減の利点を維持しながら、ほとんどのお客様が現在または長期的に使用する拡張リーチ1 Gb / sおよび10Gb / sアプリケーションに対して大幅に高い帯域幅の利点を備えています。

さらに、OM3ファイバーは、62.5umファイバーとまったく同じコネクター技術と設置技術を共有しています。つまり、設置者は、追加のトレーニングなしで、既存のファイバー設置経験を活用できます。これらすべてと、大幅に改善されたケーブル材料と手順により50umファイバーがケーブルに適しているという事実と相まって、LAN、SAN、データセンター相互接続、そして現在はAccessアプリケーションで選択されているマルチモードファイバーにより、OM3への移行が促進されています。これらの要因のため、光ファイバーLANセクションでは、新規インストールの場合、OM3ファイバーをインストールすることをお勧めします。

Wann ist es am besten, Multimode-Glasfaserkabel zu verwenden?

 Was macht Multimode-Glasfaserkabel anders?

Der signifikante Unterschied im Multi-Mode ist die Größe seines „Kerns“, des eigentlichen Glasdrahts, der optische Signale hält/überträgt. Während Single-Mode einen sehr dünnen Kern verwendet, der den Laser auf einen einzelnen Strahl isoliert, ermöglicht Multi-Mode ihm, innerhalb des Kerns hin und her zu reflektieren. Es können mehrere Strahlen gleichzeitig gesendet werden.

Dadurch kann Multi-Mode weitaus höhere Datenraten verarbeiten als Single-Mode, da der größere Kern einfach mehr Licht auf einmal durchlässt. Mehr Licht bedeutet mehr Daten.

Der Nachteil ist, dass es ständig zu Interferenzproblemen kommt, da das Licht ständig im Inneren des Kerns herumspringt. Multimode-Glasfaser hat eine viel kürzere effektive Übertragungsdistanz, bevor die Signalverschlechterung beginnt, die gesendeten Daten zu beschädigen.

Die maximale Übertragungsentfernung für 10-Gb/s-Multimode-Fasern beträgt etwa sechshundert Meter. Es kann bei niedrigeren Datenraten weiter übertragen werden, z. B. bei einer Entfernung von etwa 2 km bei 100 Mb/s.

Typische Anwendungen für Multimode-Fasern

1 – Ein Faser-Backbone

Im Großen und Ganzen besteht die häufigste Anwendung für Multimode-Glasfaserkabel darin, ein Backbone für das Netzwerk eines Unternehmens zu schaffen. Wenn Sie sich 802.11ac oder neuere WLAN-Zugangspunkte ansehen, ist ein Multi-Mode-Glasfaser-Backbone praktisch erforderlich, um Höchstgeschwindigkeiten aus Ihren Zugangspunkten herauszuholen.

2 – Lokale Hochgeschwindigkeitsbereitstellungen

Einige Unternehmen, insbesondere diejenigen, die mit sehr großen Datensätzen zu tun haben, fangen an, Multi-Mode einfach im gesamten Büro einzuführen. Wenn Ihre Mitarbeiter regelmäßig Gigabyte-große Dateien versenden, ist dies derzeit eine der besten Optionen, um ihre Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Singlemode-Faser Natürlich ist dies ein teurer Ansatz, aber zumindest zukunftssicher. Die optische Verkabelung ist derzeit die schnellste Verkabelung, die wir haben, und das wird es wahrscheinlich auch in Zukunft noch für Jahre bleiben. Ein lokales Glasfasernetzwerk wäre heute für praktisch alle Geschwindigkeits-Upgrades bereit, die Sie für mindestens 5-10 Jahre installieren würden.

3 – “Glasfaser zum Telekommunikationsgehäuse” (FTTE)

Als Kompromiss zwischen den beiden oben genannten Optionen teilen einige Unternehmen es in der Mitte auf. Die Glasfaserverbindung geht an ihrem Server vorbei und führt zu einem “Telekommunikationsgehäuse” (TE), das sich an einem zentralen Ort in der Nähe der damit verbundenen Mitarbeiter befindet.

Es ist eine kostengünstige Möglichkeit, Glasfaser fast bis zum Desktop zu liefern, ohne die höheren Kosten einer vollständigen Verkabelung. Der Hauptnachteil besteht darin, dass Ihr TE in Bezug auf die Sicherheit fast so anfällig ist wie Ihr Serverraum und streng vor Eindringlingen geschützt werden müsste.

Wenn Ihr Büro Glasfaser benötigt, benötigt es wahrscheinlich Multi-Mode

Das ist hier der Schlüssel zum Mitnehmen. Wie wir in unserem Folgebeitrag besprechen werden, ist Single-Mode-Glasfaser spezialisierter und wird hauptsächlich für die Datenübertragung über große Entfernungen verwendet. Bei lokaler Verkabelung ist es wahrscheinlich Multi-Mode.

Benötigen Sie weitere Beratung zu Ihren Upgrade-Optionen? fiber-mart.com ist einer der führenden Netzwerkberater an der Westküste mit jahrzehntelanger Erfahrung bei der Modernisierung großer und kleiner Netzwerke. Wir sehen uns Ihre Zukunftspläne an und finden das Netzwerk, das sie verwirklichen kann.

Singlemode und Multimode von Glasfaser-Splittern

Der einfachste Koppler, Glasfaser-Splitter-Gerät. Glasfaserkoppler, auch als Strahlteiler bekannt, findet sich in einer bestimmten Aufteilung des Drahtes. Es ist wirklich in mehrere Strahlfaserbündel aufgeteilt, hängt von der optischen Leistungsverteilungsvorrichtung mit integriertem Wellenleiter des Quarzsubstrats ab, da bei dem Koaxialkabelübertragungssystem das optische Netzwerksystem auch die identische Verbindung mit der Verzweigungsverteilung und die Notwendigkeit einer Glasfaserverzweigungsvorrichtung darstellen muss aus dem optischen Signal, hier ist das wichtigste passive Glasfaserverbindungsgerät, das Gerät der Glasfaserserie bietet umfangreiche Ein- und Ausgangsterminals und Terminals, die insbesondere für passive optische Netzwerke (BPON, EPON, GPON, FTTX, FTTH usw.) mitteldichte Faserplatten (MDF) und den Anschlusszweig des Signalgerätes auch mit Licht erreichen.

Ein Glasfaser-Splitter ist eigentlich ein Gerät, das nur ein Glasfasersignal aufnehmen und in mehrere Signale aufteilen kann. Glasfaser-Splitter sind wahrscheinlich die Schlüsselkomponenten von FTTH. Glasfaser-Splitter können mit verschiedenen Arten von Steckverbindern abgeschlossen werden, das primäre Paket kann ein Kastentyp oder ein Edelstahlrohrtyp sein, Sie werden normalerweise mit Kabeln mit 2 mm oder 3 mm Außendurchmesser verwendet, ein anderer wird normalerweise mit Kabeln mit 0,9 mm Außendurchmesser kombiniert. Basierend auf dem Arbeitswellenlängenunterschied finden Sie Einzelfenster- und Doppelfenster-Glasfaserteiler. Es gibt Singlemode- und Multimode-Fasersplitter.

Wenn alle beteiligten Fasern mit dem Faserkoppler Singlemode sind, gibt es bestimmte physikalische Einschränkungen in Bezug auf die Leistung mit allen Kopplern. zum Beispiel ist es nicht einfach, zwei Eingänge derselben optischen Frequenz ohne signifikante Zusatzverluste zu einem einzigen Polarisationsausgang zu kombinieren. Ein faseroptischer Koppler, der zwei Eingänge mit unterschiedlichen Wellenlängen zu einem Ausgang kombinieren könnte, ist jedoch häufig in Faserverstärkern zu sehen, um den Signaleingang zusammen mit der Pumpwelle zu mischen.

Denken Sie daran, dass Faserkoppler nicht nur über Singlemode-Koppler verfügen, sondern zusätzlich über Multimode-Koppler. Multimode-Koppler werden aus Gradientenindexfasern mit Kerndurchmessern von 50 µm oder 62,5 µm hergestellt. Faseroptische Multimode-Koppler werden für die Kurzstreckenkommunikation bei 1310 nm oder 850 nm verwendet. Multimode-Koppler werden unter Verwendung einer Technik oder einer Fusionstechnik hergestellt. Sie werden für viele gängige Multimode-Fasern mit Kerndurchmessern von 50μm bis 1500μm vorgestellt.

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