MMF

La fibra multimodo (MMF) es una fibra óptica con un diámetro de núcleo lo suficientemente grande como para transportar múltiples trayectorias de luz distintas, o modos, simultáneamente. El tamaño de núcleo estándar es de 50 micrómetros en instalaciones modernas, aunque existen variantes de 62.5 micrómetros en redes más antiguas. Esto contrasta con la fibra monomodo (SMF), que tiene un núcleo de aproximadamente 8 a 10 micrómetros y transporta solo un modo. El núcleo más ancho de la MMF facilita el acoplamiento de la luz en la fibra, lo que reduce los requisitos de precisión de alineación y el costo en la fuente de luz.

La MMF se presenta en dos tipos principales definidos por el perfil de índice de refracción: índice escalonado e índice gradual. La MMF de índice escalonado tiene un cambio abrupto en el límite del núcleo y rara vez se instala nueva; exhibe una dispersión modal severa que limita el ancho de banda a distancia. La MMF de índice gradual, donde el índice de refracción disminuye gradualmente desde el centro del núcleo hasta el borde, comprime los tiempos de llegada de los diferentes modos y es el estándar en los centros de datos y redes de campus modernos. OM1 (62.5 micrómetros, 220 MHz km) y OM2 (50 micrómetros, 500 MHz km) son estándares más antiguos; OM3 (50 micrómetros, optimizado para láser, 2000 MHz km) y OM4 (4700 MHz km) son los actuales.

Dónde encaja la MMF en instalaciones reales

La MMF es práctica para tramos de hasta 300 metros a 10 Gbps y distancias más cortas a velocidades más altas. La aplicación típica es el cableado troncal dentro de edificios, las conexiones de servidor a switch en centros de datos y los enlaces de campus más cortos. Un enlace Ethernet de 10 Gigabit sobre MMF OM3 alcanza unos 300 metros; el mismo enlace sobre OM4 se extiende a 400 metros. La fibra monomodo es necesaria para distancias más largas, redes de área metropolitana y servicios de operador porque su dispersión mínima permite que las señales viajen muchos kilómetros sin regeneración.

La dispersión modal es el principal limitador del rendimiento en la MMF. Debido a que los diferentes modos viajan a diferentes velocidades a través de la fibra, llegan al receptor en momentos ligeramente diferentes, lo que amplía el pulso. Esto establece un límite estricto en la distancia que puede viajar la señal antes de que los pulsos ampliados se superpongan y se vuelvan irrecuperables. La dispersión cromática, causada por efectos del material y de la guía de ondas, también degrada el rendimiento de la MMF, pero es menos grave que la dispersión modal. Las fluctuaciones de temperatura y la macrocurvatura (radio de curvatura inferior a 10 cm en algunos casos) degradan la calidad de la señal en la MMF instalada.

Los conectores para MMF son típicamente de tipo LC o SC, con el mismo tamaño físico que los conectores SMF pero con menores requisitos de precisión debido al núcleo más grande. Los transceptores para MMF son sustancialmente más baratos que los equivalentes de SMF porque las fuentes de luz (generalmente láseres de emisión superficial de cavidad vertical, o VCSEL, para OM3/OM4) y los receptores necesitan menos precisión. Esta ventaja de costo, combinada con la facilidad de terminación, explica el dominio continuo de la MMF en entornos de centros de datos a pesar del crecimiento de la SMF en aplicaciones de campus y de larga distancia.