Επί του παρόντος, το εύρος ζώνης λειτουργίας των 850 nm ίνας πολλαπλών λειτουργιών είναι το υψηλότερο σείνα OM4, το οποίο μπορεί να υποστηρίξει μετάδοση 100 μέτρων του συστήματος 100 g. Εάν το εύρος ζώνης λειτουργίας αυξηθεί περαιτέρω, η κατανομή του δείκτη διάθλασης πρέπει να ελέγχεται πιο προσεκτικά, γεγονός που θέτει υψηλότερες απαιτήσεις στη διαδικασία παραγωγής και έχει μεγάλο αντίκτυπο στην απόδοση του προϊόντος. Από την άλλη πλευρά, το συνολικό εύρος ζώνης του συστήματος περιορίζεται από το εύρος ζώνης και τη διασπορά ινών. Λόγω της επίδρασης του πλάτους γραμμής του τρέχοντος VCSEL, η διασπορά ινών πολλαπλών τρόπων γίνεται ο πιο σημαντικός περιοριστικός παράγοντας που επηρεάζει την ταχύτητα και την απόσταση ζεύξης. Εάν θέλετε να αυξήσετε τον ρυθμό μετάδοσης ή την απόσταση μετάδοσης του συστήματος, μπορείτε συνήθως να χρησιμοποιήσετε δύο μεθόδους: τη χρήση οπτικών ινών μίας λειτουργίας και λέιζερ μίας λειτουργίας. Ή η ίνα πολλαπλών λειτουργιών εξακολουθεί να χρησιμοποιείται, αλλά χρησιμοποιείται ένα λέιζερ στενότερου πλάτους γραμμής για τον περιορισμό της λειτουργίας πρόσπτωσης της ίνας πολλαπλών λειτουργιών. Τα μειονεκτήματα αυτών των δύο μεθόδων είναι ότι απαιτούνται ακριβότερα λέιζερ και η διαδικασία σύζευξης ινών απαιτεί μεγαλύτερη ακρίβεια ευθυγράμμισης, η οποία θα έχει ως αποτέλεσμα υψηλότερο κόστος και κόστος σύνδεσης της οπτικής μονάδας. Ως εκ τούτου, η τεχνολογία πολυτροπικών οπτικών ινών πρέπει να βελτιωθεί για να πραγματοποιηθεί μεγαλύτερη χωρητικότητα και μετάδοση σε μεγαλύτερη απόσταση. Η έρευνα για τη νέα πολύτροπη ίνα εστιάζεται κυρίως στις ακόλουθες κατευθύνσεις.
1. Πολύτροπη ίνα μεγάλου κύματος
Η βελτιστοποιημένη ίνα πολλαπλών λειτουργιών υψηλού εύρους ζώνης μακρών κυμάτων (980nm/1060nm ή 1310nm) σε συνδυασμό με πηγή φωτός (όπως το VCSEL μεγάλου κύματος) είναι ένα εφικτό σχέδιο για την υλοποίηση μετάδοσης σε μεγάλες αποστάσεις και υψηλής ταχύτητας. Το σύστημα πολυτροπικών ινών μακρών κυμάτων διατηρεί τα πλεονεκτήματα της χαμηλής απώλειας ζεύξης και της εύκολης ευθυγράμμισης της συμβατικής πολύτροπης ίνας 850 nm και οι τιμές διασποράς και εξασθένησης της ίνας είναι χαμηλότερες. Η εργασία σε περιοχή μεγάλου κύματος χαμηλής απώλειας, χαμηλής διασποράς του συστήματος πολυτροπικών οπτικών ινών μπορεί να επιτύχει υψηλότερο ρυθμό και μεγαλύτερη απόσταση μετάδοσης, τα τελευταία χρόνια, μια σειρά πειραματικών αποτελεσμάτων αποδεικνύουν επίσης το συμπέρασμα: ο συνδυασμός 1310nm και 1310nm πυριτίου πολλαπλών ινών οπτική μονάδα, πραγματοποιεί την απόσταση μετάδοσης μεγαλύτερη από 820nm, 1060nm πολυτροπική οπτική ίνα με 1060nm συνδυασμό λέιζερ VCSEL έχει πραγματοποιήσει τη μετάδοση άνω των 500m (το παραπάνω πείραμα είναι ρυθμός 100G).
2. Ευρυζωνική πολυτροπική ίνα
Με βάση το πρότυπο του40G/100Gπου διαμορφώθηκε από το ieee802.3ba, ο ρυθμός μετάδοσης 40G ίνας πολλαπλών λειτουργιών είναι 4*10Gbp=40Gbps για κάθε ζεύγος ίνας, 4*10Gbp=40Gbps για κάθε ζεύγος οπτικών ινών, 4*25Gbps =100G για κάθε ζεύγος οπτικών ινών, 4*25 Gbps=100G για κάθε ζεύγος οπτικών ινών. Ο ρυθμός μετάδοσης των μονάδων 400G χρειάζεται 16 ζεύγη ινών 32 πυρήνων, οι οποίες καταλαμβάνουν πολλούς πόρους οπτικών ινών. Η βιομηχανία διερευνά τρόπους χρήσης πολυπλεξίας πολλαπλών μηκών κύματος για να μειώσει την ποσότητα της χρησιμοποιούμενης ίνας.
Υπάρχουν δύο είδη προϊόντων πολυπλεξίας πολλαπλών μηκών κύματος στην αγορά. Το ένα είναι η τεχνολογία BIDI (bi-direction), όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα (λαμβάνοντας ως παράδειγμα το 40G). Η οπτική μονάδα έχει δύο αμφίδρομα κανάλια των 20 Gbps και κάθε ίνα έχει τη δυνατότητα αποστολής και λήψης (η ίνα πολλαπλών λειτουργιών υποστηρίζει μήκη κύματος 850nm και 900nm). Τέλος, η μετάδοση 40G πραγματοποιείται σε δύο ίνες και δεν απαιτείται πρόσθετη εγκατάσταση συνδέσμου MPT. Πρέπει να σημειωθεί ότι καθώς κάθε ίνα στον πομποδέκτη BIDI εκπέμπει και λαμβάνει σήματα, η διακλάδωση θύρας δεν υποστηρίζεται. Μια άλλη τεχνική είναι η πολυπλεξία διαίρεσης μικρού μήκους κύματος (SWDM). Παρόμοια με το BIDI, το SWDM χρειάζεται μόνο σύνδεση διπλής όψης LC δύο πυρήνων, αλλά το SWDM χρειάζεται να λειτουργεί σε τέσσερα διαφορετικά μήκη κύματος μεταξύ 850nm και 940nm, με τη μία ίνα για μετάδοση σήματος και την άλλη για λήψη σήματος.
Το συμβατικό εύρος ζώνης ινών OM3/OM4 γενικά βελτιστοποιείται μόνο για 850nm. Προκειμένου να υποστηριχθεί ο τρόπος λειτουργίας της οπτικής μονάδας SWDM, η απόδοση της ίνας στα 940 nm πρέπει να ποσοτικοποιηθεί. Ως εκ τούτου, η ένωση της βιομηχανίας τηλεπικοινωνιών (TIA) δημιούργησε μια ομάδα εργασίας το 2014 για την ανάπτυξη κατευθυντήριων γραμμών για την ευρυζωνική πολυτροπική οπτική ίνα (WB MMF) για την υποστήριξη της μετάδοσης SWDM. Το πρότυπο WB MMF tia-492aaae κυκλοφόρησε τον Ιούνιο του 2016. Η ευρυζωνική πολύτροπη ίνα είναι στην πραγματικότητα ένα είδος ίνας OM4 με εκτεταμένη απόδοση, επειδή η πολυτροπική ίνα ευρυζωνικής πρέπει να πληροί την απαίτηση της ίνας OM4 EMB Μεγαλύτερο ή ίσο έως 4700 MHz σε μήκος κύματος 850 nm. Απαιτείται το εύρος ζώνης των km και το EMB σε μήκος κύματος 953 nm απαιτείται για να καλύψει την απαίτηση Μεγαλύτερο ή ίσο με 2470 MHz*Km τον Οκτώβριο του 2016, ο διεθνής οργανισμός προτύπων ονόμασε ευρυζωνική πολυτροπική ίνα OM5 fiber.
Τα BODI και SWDM που χρησιμοποιούν ίνα OM4 μπορούν να μεταδώσουν 150m και 350m αντίστοιχα στα 40G και η μονάδα 100G OM5 μπορεί να υποστηρίξει τη μετάδοση της οπτικής μονάδας BIDI και SWDM 150m, αντίθετα, η απόσταση μετάδοσης των OM3 και OM4 είναι 70m και αυτή η απόσταση 100m είναι επαρκής για τα περισσότερα σενάρια πολλαπλών λειτουργιών. Το OM4 μπορεί να υποστηρίξει διάφορες λύσεις οπτικών μονάδων από 40G έως 400G (όπως 100G SR4, 100GBiDi, 400gsr4.2, 400GSR8, κ.λπ.). Στην πράξη, θα πρέπει να συνδυαστεί με το σενάριο εφαρμογής για την επιλογή της κατάλληλης πολυτροπικής ίνας, για παράδειγμα, η ανάγκη χρήσης της οπτικής μονάδας SR4 / eSR4 κλάδου θύρας, OM5 OM4 και σταθερής απόδοσης, επομένως το OM4 είναι πιο οικονομικές λύσεις και σε περισσότερα από 100 g ή ταχύτητα μετάδοσης μεγαλύτερη από 100 m της ζεύξης, ο συνδυασμός OM5 / SWDM μπορεί να αντικατοπτρίζει το πλεονέκτημα της μεταφοράς μεγάλων αποστάσεων.
