Wie funktionieren adaWie funktionieren die Betriebsartenschalter??
Um die Funktionsweise von Modenadaptern klar zu erklären, ohne auf die Physik und ihre Gleichungen zurückgreifen zu müssen, werden wir uns bei der Beschreibung der verschiedenen Phänomene, die im Inneren einer Glasfaser auftreten, einige Freiheiten erlauben.
Das Hauptproblem bei der Übertragung von Signalen mit hohen Geschwindigkeiten, d. h. von Signalen mit hohen Bandbreitenanforderungen, über MM-Glasfasern ist die modale Dispersion, deren Auswirkungen selbst bei sehr kurzen Glasfaserstrecken zu beobachten sind.
-Modale Dispersion:
Normalerweise wird folgende Metapher verwendet, um das Phänomen der modalen Dispersion zu beschreiben: Stellen wir uns vor, dass wir den Kern einer MM-Faser beleuchten, können wir beobachten, dass je nach Einfallswinkel die verschiedenen Lichtstrahlen, die in die Faser eintreten, unterschiedliche Wege zurücklegen, wobei jeder von ihnen unterschiedliche Entfernungen zurücklegt und eine unterschiedliche Zeit in der Faser verbringt, was dazu führt, dass das Signal aufgrund der unterschiedlichen Zeit, die das Signal in der Faser verbracht hat, am anderen Ende zerlegt und verzerrt ankommt.
Das Problem mit dieser Vereinfachung ist, dass sie nicht stimmt und nicht veranschaulicht, was in den von uns verwendeten MM-Fasern tatsächlich passiert, weil sie die wellenförmige Natur des Lichts völlig außer Acht lässt. Diese Aussage würde für Fasern mit einem viel dickeren Kern, für stark multimodale Fasern, z. B. in POF-Fasern, mehr oder weniger zutreffen.
Obwohl diese Erklärung sehr nützlich und anschaulich ist, entspricht sie bei weitem nicht dem, was bei der Ausbreitung von Licht in einer MM-Faser wirklich passiert. Um das Problem der modalen Dispersion zu verstehen, müssen wir uns vergegenwärtigen, dass wir, wenn wir den Kern einer Faser mit einem Laser beleuchten, eine Reihe von unterschiedlichen Ausbreitungsmoden innerhalb der Faser anregen. Diese Moden sind diskret und können unter Berücksichtigung der geometrischen Merkmale der Faser und der Wellenlänge des einfallenden Lichts berechnet werden.
Wenn Licht in einer MM-Faser eingeschlossen ist, kann es sich nur mit Hilfe dieser unterschiedlichen Moden durch die Faser ausbreiten, d. h. zu jedem Zeitpunkt in einer MM-Faser ist nur eine Kombination dieser Moden in der Faser vorhanden.
Das Problem der modalen Dispersion entsteht dadurch, dass sich jeder Modus in der Faser mit einer anderen Geschwindigkeit ausbreitet, wodurch das Signal entlang der Faser verzerrt wird, ISI-Probleme (intersymbolische Interferenz) entstehen usw...
*Diese Diagramme zeigen einen Querschnitt des Kerns und durch welche Bereiche sich je nach Modus mehr oder weniger Energie im Inneren der Faser ausbreitet.
-SM-zu-MM-Adapter
Es handelt sich um eine sehr einfache und kostengünstige Lösung, die die Leistung dieser Art von optischen Signalen, die über MM-Fasern übertragen werden, erheblich verbessert.
Wie Sie im Schema sehen können, setzen wir den SM-Faserkern einfach an den Rand des MM-Faserkerns, anstatt die beiden Kerne axial zu zentrieren. Was erreichen wir damit? Indem wir nur diesen kleinen Bereich des MM-Faserkerns beleuchten, regen wir mit mehr Energie eine Reihe von Moden mit ähnlicher Gruppengeschwindigkeit an und verringern so die Probleme, die sich aus den unterschiedlichen Gruppengeschwindigkeiten der verschiedenen Moden in der MM-Faser ergeben.
