Single-modus fiber

Innen fiberoptisk kommunikasjon opererer man med to begreper; single-modus fiber og multi-modus fiber. Forskjellen mellom disse typene er antall modi en optisk fiber egner seg til å transportere. En single-modus er laget slik at den overfører én lysmodus, i motsetning til en multi-modus fiber, som har så stor kjerne at flere modi kan overføres. Single-modus fiber har normalt langt mindre dempning, og kan derfor brukes på lange avstander, i motsetning til multi-modus fiber, som sjeldent brukes til overføring mer enn noen hundre meter.

En vanlig misforståelse er at single-modus fiber bare kan overføre én bølgelengde/ett signal, mens en multi-modus fiber kan overføre flere signaler/bølgelengder samtidig. Det er ikke riktig, betegnelsen single- eller multi-modus er en henvisning til fiberens konstruksjon, med tanke på hvordan lyset beveger seg gjennom glasset.

Teori 
Lys består av en blanding av elektriske- og magnetiske stråler. Disse to strålingsformer opererer sammen, og energien forflytter seg i samme retning, men innbyrdes beveger de seg ulikt. For en bestemt modus er det innbyrdes forholdet mellom disse strålingsformene likt. Men dette innbyrdes forholdet er ulikt det innbyrdes forholdet i en annen modus. Lys med en gitt bølgelengde/frekvens inneholder ett utall av disse bølgetyper, som sammen danner energien til denne frekvensen.

Egenskap 
Grunnen til at man opererer med disse to begrepene er en form for lysspredning som kalles dispersjon. Dette er et fenomen som fører til at ulike lysbølger går forskjellige veier gjennom en fiber, som etter en viss tid fører til en fordreining av signalet. Siden en single-modus fiber brukes til å transportere én lysbølge (som dermed ikke har mulighet til å «blande» seg med andre lysbølger), egner en single-modus fiber seg derfor til å transportere signaler over store avstander.

En single-modus fiber har en kjerne med diameter mindre enn 9 µm og en ytre radius av fiber på 125 µm. På grunn av den lille kjernediameteren vil denne fiberen kun egne seg til å transportere én modus for lys over en gitt bølgelengde. For single-modus fiber opererer man også med begrepet «cut-off», det vil si den laveste bølgelengde som egner seg for single-modus. For bølgelengder lavere enn denne «cut-off»-verdien blir fiberen faktisk en multi-modus fiber.

I dag er maksimal båndbredde 100 Gbit/s per bølgelengde over single-modus fiber med kommersielt tilgjengelig utstyr. Ved hjelp av bølgelengdemultipleksing kan en enkel fiber transportere opptil 160 slike 100 Gbit/s bølgelengder.

Se også
 Multi-modus fiber
 Fiberoptikk
 Mørk fiber
 Gigabit Ethernet

Fiberoptikk