Multimode Fasern

Eine Multimode-Faser (MMF) ...

... ist eine Art optischer Faser, deren Kern größer ist als der einer Single-Mode-Faser, typischerweise zwischen 50 und 2.000 Mikrometern im Durchmesser. Aufgrund des größeren Kerns kann Licht in mehreren Modi oder Bahnen (also in unterschiedlichen Winkeln) durch die Faser übertragen werden. Dies führt zu mehreren Lichtstrahlen, die gleichzeitig durch den Kern propagieren und sich bei der Übertragung unterschiedlich ausbreiten.

Übertragung von Energie in Multimode-Fasern
Die Übertragung von optischer Energie in einer Multimode-Faser erfolgt durch die Leitfähigkeit der verschiedenen Lichtmodi, die sich durch den Kern bewegen. Die Übertragung von Lichtenergie ist im Wesentlichen eine Form der elektromagnetischen Wellenübertragung, wobei die optische Energie in Form von Lichtwellen, meist in den Bereichen des Infrarotlichts, durch die Faser übermittelt wird.

Mehrere Lichtmodi

In einer Multimode-Faser kann Licht in verschiedenen Modi (oder Pfaden) gleichzeitig übertragen werden. Diese Modi unterscheiden sich durch den Winkel, mit dem sie den Kern betreten. Jeder Modus folgt einer unterschiedlichen Lichtbahn, wodurch es zu Interferenzen und Verzögerungen kommen kann, wenn die Lichtstrahlen bei ihrem Weg durch den Kern unterschiedliche Entfernungen zurücklegen. Dies führt zu einer sogenannten modalen Dispersion, die vor allem die Signalqualität bei längeren Distanzen beeinflusst.

Modale Dispersion und Energieverlust

Aufgrund der unterschiedlichen Laufzeiten der Lichtmoden entsteht eine Dispersion, die zu einer zeitlichen Verzerrung des Signals führt. Diese Verzerrung kann bei längeren Distanzen und hohen Übertragungsraten die Signalqualität beeinträchtigen und den Energieverlust erhöhen. Insbesondere bei der Übertragung von hochfrequenten Signalen oder über große Entfernungen kann dies die Effizienz der Energieübertragung verringern.

Energieübertragungseffizienz

Obwohl Multimode-Fasern in der Regel mehr Lichtmoden leiten, ist ihre Energieübertragung im Vergleich zu Single-Mode-Fasern aufgrund der modalen Dispersion und der damit verbundenen Streuung weniger effizient. Bei kurzen Entfernungen oder niedrigeren Datenraten kann jedoch die Energieübertragung in Multimode-Fasern ausreichend gut sein, und sie bieten eine kostengünstigere Lösung, besonders für Anwendungen in lokalen Netzwerken (LANs) oder in Gebäuden.

Verwendung von LEDs und Laserdioden

In der Regel werden LEDs oder LED-Laser zur Beleuchtung von Multimode-Fasern verwendet. Diese Lichtquellen sind in der Lage, mehrere Lichtmoden gleichzeitig zu erzeugen, was die gleichzeitige Übertragung mehrerer Lichtstrahlen in der Faser ermöglicht. Der Einsatz von Laserquellen mit einer höheren Kohärenz und einer engeren spektralen Breite verbessert die Übertragungsleistung, jedoch bleibt die problematische Dispersion, die mit der Nutzung mehrerer Modi verbunden ist, bestehen.

Produktvarianten

AS... UV / VIS Quarz / Quarz Fasern

Merkmale

Höhere Transmission als PCS- Fasern bei 180 nm und 300 nm
Größere Kern/Mantel Verhältnis für bessere Effizient erhältlich
Spezielle Beschichtungen für höhere Temperaturen, hoch Vakuum sowie aggressive chemische Umgebungen erhältlich.
Biokompatible Materialien
Sterilisation durch ETO, Dampf, E-beam, Gamma-Strahlung möglich
Strahlungsresistent
Resistent gegen Laserschäden
Spezielle Fasern für den unteren UV Bereich erhältlich
Spezielle Fasern für breitbandige UV Anwendungen erhältlich

Eigenschaften

Kern/Opt.Mantel Verhältnis: 1.1
Numerische Apertur: 0.22 ± 0.02
Wellenlängenbereich: 180 nm to 1100 nm
Prüftestart (Biege Methode): 70 kpsi
Biegeradius: Kurzzeit 100 Fache des Faser- Radius
Biegeradius: Langzeit 600 Fache des Faser- Radius
Laser-Zerstörschwelle: > 50 mJ/mm2 (XeCl, 25 ns pulse at 248 nm) >150 mJ/mm2 (XeCl, 30 ns pulse at 308 nm)
Dämpfung durch Strahlung: < 10 dB/km bei Dosis-Werten bis zu 1 Mrad

Kern

Rein verschmolzene Quarz Kern (Hoch OH)

Optischer Mantel / Cladding

Fluor dotierte Quarz cladding / optischer Mantel

Coating

Acrylat coating (-40C bis 85C)
Hoch-Temperatur Acrylat Beschichtung (bis 200°C)
Silicone coating (-40C bis 180C)
Polyimide coating (-190°C bis 385°C)

Buffer

Nylon (-40°C bis 100°C)
ETFE (-200°C bis 150°C)

Optionen

Kern/Opt.Mantel Verhältnis 1.05, 1.07, 1.15, 1.20, 1.30, 1.40
Numerische Apertur 0.07 bis 0.28
Metal Beschichtung
Faser Bündel
Faser Taper
Stecker (SMA, FC/PC, ST, DIN ), Sonderstecker auf Anfrage
AS-Faser Kabeln

Datenblatt

AS... IR Quarz / Quarz Fasern