다중 모드(mm) 파이버란 무엇입니까?

다중 모드(mm) 파이버란 무엇입니까?

다중 모드(mm) 파이버는 빛의 여러 모드 또는 경로를 포함할 수 있는 큰 광학 코어를 갖고 있습니다. 주요 응용 분야에는 통신 및 오디오/비디오 링크가 포함됩니다. 의료 및 레이저 빔 전달 작업 등을 위한 일부 특수 광학 파이버도 mm으로 제공됩니다.

대형 코어 및 높은 애퍼처 수치(NA)

다중 모드 파이버는 단일 모드 파이버보다 코어 직경이 커서 여러 모드의 빛이 동시에 파이버를 통해 전파될 수 있습니다. 이러한 대형 코어 직경 덕분에 다중 모드 파이버는 단일 모드 파이버보다 먼 거리로 빛을 전송할 수 있으므로, 근거리 통신망(LAN) 및 더 긴 전송 거리가 필요한 기타 데이터/통신 응용 분야에 적합합니다. 

다중 모드 파이버의 가장 일반적인 유형은 코어 직경이 62.5미크론이고 클래딩 직경이 125미크론인 62.5/125미크론 파이버입니다. 이러한 파이버는 이더넷 네트워크, FTTH(Fiber-To-The-Home) 시스템, 기타 단거리 통신 네트워크를 포함한 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 최근 몇 년 동안 다중 모드 파이버 분야에서는 더 큰 대역폭을 지원하여 더 빠른 데이터 전송이 가능하도록 고용량 다중 모드 파이버 기술이 발전되었습니다. 예를 들어 기존의 62.5/125미크론 파이버보다 작은 코어 직경과 높은 대역폭을 지원하는 50/125미크론 파이버 기술의 개발로 더 먼 거리에서 데이터를 전송하고 더 높은 데이터 전송 속도를 지원할 수 있게 되었습니다. 

다중 모드 파이버는 큰 코어 직경 외에도 파이버가 빛을 포착하고 안내하는 능력을 측정하는 애퍼처 수치(NA)가 높은 것이 특징입니다. 다중 모드 파이버는 높은 NA 덕분에 더 넓은 각도에서 빛을 수용할 수 있으므로 단일 모드 파이버보다 유연성과 다양성이 뛰어납니다.

 

단거리 통신 응용 분야에서 다중 모드 파이버는 더 큰 대역폭을 제공하므로 더 높은 데이터 전송 속도를 지원할 수 있습니다.

 

여러 응용 분야 지원

또한 다중 모드 파이버는 혹독한 환경에서의 높은 내결함성과 짧은 거리에서 많은 양의 데이터를 전송하는 능력 덕분에 산업 및 의료용 통신 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다. 예를 들어 다중 모드 파이버는 원자력 발전소 또는 고에너지 입자 가속기 시스템과 같이 기존 통신 시스템이 효과적으로 작동하기 어려울 수 있는 고온 및 고방사선 환경에서 사용될 수 있습니다.

또한 다중 모드 파이버는 항공 우주 및 방위산업에서도 사용되며, 안전하고 신뢰할 수 있는 방식으로 민감한 정보와 데이터를 전달합니다. 예를 들어 군사용 통신 네트워크에서 사용되는 다중 모드 파이버는 보안 음성 및 데이터 통신 전송을 위해 사용됩니다.

의료 분야의 경우 신체 내부에서 외부로 빛과 이미지를 전송하기 위해 사용되는 내시경 및 복강경 시술을 포함하여 다양한 응용 분야에서 다중 모드 의료용 파이버가 사용됩니다. 또한 컴퓨터 단층 촬영(CT) 스캐너와 같은 의료 영상 장치에서도 영상 센서에서 처리 장치로 데이터를 전송하기 위해 사용됩니다.

 

더 큰 코어로 더 높은 출력 처리

출력 처리는 파이버 손상 또는 신호 품질 저하를 일으키지 않고 파이버를 통해 전송할 수 있는 광학 출력의 양을 결정하기 때문에 다중 모드 파이버의 중요한 특성입니다. 다중 모드 파이버의 출력 처리 기능은 코어 직경, 애퍼처 수치(NA) 및 파이버 제조에 사용된 재료 특성 등의 여러 요인에 따라 결정됩니다.

일반적으로 다중 모드 파이버는 더 큰 코어 직경과 높은 NA 덕분에 단일 모드 파이버보다 출력 처리 능력이 뛰어납니다. 다중 모드 파이버의 더 큰 코어 직경 덕분에 더 넓은 영역에 광학 출력을 분배함으로써 특정 영역에 집중되는 출력의 양을 줄이고 파이버 손상 위험을 줄일 수 있습니다. 또한 높은 NA 덕분에 다중 모드 파이버가 더 많은 빛을 포착하고 안내할 수 있으므로, 파이버 손상 없이 더 높은 수준의 광학 출력을 전송할 수 있습니다.

 

다중 모드 특수 광학 파이버

정보 전송에 사용되는 수동 파이버 외에도 많은 유형의 광학 파이버가 존재하며, 이를 총체적으로 특수 광학 파이버라고 부릅니다. 이러한 파이버는 레이저 시스템 부품, 레이저 빔 전달, 재료 가공, 수술, 분광학, 광선 레이더, 계측 등을 포함한 다양한 응용 분야를 지원합니다. 이들 중 다수는 다중 모드와 단일 모드 형식으로 모두 제작됩니다. 여기에는 수동 및 능동 파이버가 모두 포함됩니다. 능동 파이버는 빛을 생성 또는 증폭하는 희토류 금속 이온으로 도핑된 파이버입니다.

예를 들어 금속 절단 및 용접과 같은 고출력 응용 분야의 경우 파이버 레이저에서 절단/용접 헤드로 출력을 전달하기 위해 특수 광학 파이버가 사용됩니다. 이러한 레이저 빔 전달 파이버는 조기 암화 또는 기타 출력 관련 저하 없이 최대 수 킬로와트까지 출력을 처리하도록 설계되었습니다. Coherent NuMKW 파이버는 이러한 파이버 등급에 대한 훌륭한 예시입니다.

 

일부 실질적 주의 사항

많은 장점에도 불구하고 다중 모드 파이버는 특정 통신 응용 분야를 위해 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 예를 들어 다중 모드 파이버는 서로 다른 모드의 빛이 서로 다른 속도로 파이버를 통과할 때 시간 경과에 따라 신호가 확산되고 왜곡을 일으키는 모달 분산의 영향을 받습니다. 그 결과 특히 장거리에서 신호 손실 및 저하가 크게 발생할 수 있습니다.

또한 파이버에 굽힘 또는 기타 기계적 응력이 존재할 때 다중 모드 파이버의 출력 처리 능력에 영향을 줄 수 있다는 것도 주의해야 합니다. 굽힘 및 기타 형태의 기계적 응력은 마이크로 굽힘 손실을 일으킬 수 있고, 그 결과 신호 손실 및 저하가 크게 발생할 수 있습니다. 마이크로 굽힘 손실의 영향을 최소화하기 위해 다중 모드 파이버는 일반적으로 파이버 손상을 방지하고 출력 처리 능력을 유지할 수 있도록 보호 튜브 또는 기타 유형의 보호 덮개로 설치됩니다.

 

요약

다중 모드 파이버는 비용 효율성, 다기능성, 사용 편의성 및 높은 출력 처리 능력 덕분에 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 많은 경우에 다중 모드 파이버를 사용하면 성능, 비용 및 안정성의 균형을 훌륭하게 맞출 수 있으므로 다양한 응용 분야에서 이상적으로 사용될 수 있습니다.

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