Negli ultimi anni il mercato dei cavi in fibra ottica vede la domanda di fibra ottica monomodale e cavi in fibra ottica multimodale aumentare rapidamente. Entrambi forniscono una maggiore larghezza di banda e delle connessioni più veloci, ma, tra queste, la fibra multimodale viene comunemente utilizzata per trasmissione di dati in applicazioni LAN aziendali e di data center a distanze brevi.  In questo breve articolo forniamo una piccola introduzione alla fibra multimodale.

Cos’è la fibra multimodale ?
La fibra multimodale (MMF) è un tipo di fibra ottica comunemente utilizzata per distanze relativamente brevi, ad esempio all’interno di edifici o aree aziendali. Il cavo in fibra ottica multimodale ha un nucleo più grande, in genere 50 o 62,5 micron, che consente la propagazione simultanea di più raggi o modalità di luce. Tuttavia, causa dispersione la distanza di trasmissione delle fibre MMF è più limitata. La massima distanza di trasmissione per un cavo MMF è di circa 550 m a 10Git/s.  Altri limiti tipici per trasmissione e distanza sono 2 km alla velocità di 100 Mb/s e 1 km a 100Mb/s.

Tipi di fibra multimodali

I cavi multimodali in fibra ottica possono essere classificati in OM1, OM2, OM3, OM4 e OM5 in base allo standard ISO 11801:2017. Di seguito confronteremo nel dettaglio ogni fibra secondo dimensione del core, larghezza di banda, velocità dei dati, distanza, colore e sorgente ottica.

Fibra OM1
La fibra OM1 viene fornita con un rivestimento (jacket) arancione ed ha una dimensione del nucleo di 62,5 micron (μm). Può supportare cavi Ethernet 10Gbit con lunghezze fino a 33 metri. È però comunemente usato per applicazioni Ethernet a 100 Mbit. Questo tipo è adatto all’uso di una sorgente luminosa a LED.

Fibra OM2
L’OM2 convenzionale ha un rivestimento (consigliato) arancione e funziona con apparecchiature a LED come l’OM1. Ha una dimensione del core di 50μm più piccola del 62.5μm. Supporta Ethernet fino a 10 Gbit con lunghezze fino a 82 metri, ma è più comunemente usato per applicazioni Ethernet da 1 Gbit.

Fibra OM3
L’OM3 ha rivestimento color acqua. Come l’OM2, la dimensione del nucleo è di 50 μm, ma il cavo è ottimizzato per apparecchiature basate su laser. OM3 supporta Ethernet 10 Gbit con lunghezze fino a 300 metri, che è il suo uso più comune. Oltre a ciò si può usare questo tipo con Ethernet 40 Gbit e 100 GBit fino a 100 metri.

Fibra OM4
OM4 è un ulteriore miglioramento di OM3. Condividono lo stesso rivestimento color acqua, le stesse dimensioni del nucleo di 50 μm ed entrambi sono ottimizzati per apparecchiature basate su laser. Ma OM4 supporta 10 G/s fino a distanze di 550 metri e supporta  Ethernet 100 Gbit fino a lunghezze di 150 metri.

Fibra OM5
La fibra OM5, nota anche come WBMMF (fibra multimodale a banda larga), è compatibile con OM4. Ha le stesse dimensioni del nucleo di OM2, OM3 e OM4. Il colore ufficiale del rivestimento è verde lime. È progettato per trasportare almeno quattro canali WDM a una velocità minima di 28 Gbps per canale nella finestra 850-953 nm.

OM1 VS OM2 VS OM3 VS OM4 VS OM5: Qual è differenza ?
La differenza principale tra questi tipi di fibre MM è quella fisica. Di conseguenza la differenza fisica si traduce in varie velocità di trasmissione dati e distanza. DI seguito un elenco delle distinzioni essenziali fra aspetto fisico e pratico.

Le differenze fisica risiedono principalmente nel diametro, nel colore della giacca, nella sorgente ottica e nella larghezza di banda, che è esposta nella figura seguente.

Tipo di cavo MM
Diametro
Colore Jacket
Sorgente ottica
Larghezza banda
OM1
62.5/125µm
Orange
LED
200MHz*km
OM1
50/125µm
Orange
LED
500MHz*km
OM3
50/125µ
Aqua
VSCEL
2000MHz*km
OM4
50/125µm
Aqua
VSCEL
4700MHz*km
OM5
50/125µm
Lime Green
VSCEL
28000MHz*km

 

La seguente tabella illustra la portata massima delle varianti Ethernet rispetto a diversi tipi di fibra multimodale.

Categoria MMF
Fast Ethernet
1GbE
10GbE
40GbE
100GbE
OM1
2000m
275m
33m
/
/
OM2
2000m
550m
82m
/
/
OM3
2000m
/
300m
100m
70m
OM4
2000m
/
550m
150m
150m
OM5
/
/
550m
150m
150m

 

I vantaggi della fibra multimodale

Sebbene la fibra multimodale abbia limiti di distanza, presenta comunque diversi vantaggi anche significativi.

La fibra multimodale può supportare più protocolli di trasferimento dati, inclusi i protocolli Ethernet, Infiniband e Internet.

La fibra multimodale trasporta più segnali contemporaneamente sulla stessa linea. Inoltre, la potenza totale dei segnali non comporta quasi nessuna perdita. Per questo, la fibra multimodale viene generalmente utilizzata per le applicazioni di backbone negli edifici.

Ultimo ma non meno importante, la fibra MMF e la sua relativa componentistica sono economici e più facili da utilizzare con altri componenti ottici come adattatori per fibra ottica o vari connettori, senza tralasciare che i cavi patch multimodali sono meno costosi da utilizzare, installare e mantenere.

Conclusione

In generale, il cavo in fibra multimodale continua a rappresentare la scelta economicamente più vantaggiosa per applicazioni aziendali e di data center con distanze di 5-600 metri. Concludendo, per quanto riguarda la scelta di una fibra monomodale o multimodale, è necessario prendere valutare le applicazioni richieste, la distanza di trasmissione da coprire e il budget complessivo.