A törésmutató eloszlásának különféle módjai szerint a multimódusú szálak feloszthatók lépcső típusú többmódusú szálakra és fokozatos típusú multimódusú szálakra. Különböző működési elveik miatt eltérések vannak az alkalmazásukban.
A lépcsős multimódusú szál működési elve és alkalmazása
A törésmutató egyenletesen oszlik meg a lépés típusú szálakban. Mivel a burkolat törésmutatója alacsony, vagyis a mag törésmutatója magasabb, mint a burkolaté, így a törésmutató a mag és a burkolat határán élesen csökken, így lépést alkot. Lépcsős típusú multimódusú szálaknál a fény a teljes visszaverődés elvének megfelelően terjed a szál tengelyén. Közülük az optikai szál fényáteresztő útja különböző beesési szöget zár be. Bár a beeső fény a bemeneti végén azonos sebességgel továbbít, a kimeneti vég eléréséhez különböző idő kell, ami az idő diszperzióját eredményezi, ami az impulzus súlyos kiszélesedéséhez vezet, amely az úgynevezett inter-mode diszperzió .
Mivel a digitális kommunikáció fényimpulzusokat használ az optikai szálak mentén történő jelzéshez, a modális diszperzió miatt az impulzusok erősen kiszélesednek és elterjednek, miközben a szálzal együtt haladnak. Minél több üzemmódban mozog a szál, annál több impulzust kell járnia. Ez nagymértékben korlátozza a lépcsőzetes többmódú szál sávszélességét is. Ezenkívül az intermodális diszperzió nem alkalmas optikai szálas kommunikációra. A digitális optikai szálas rendszerek esetében, ha a diszperzió komoly, az impulzusok átfedéséhez vezet, ami ISI-hez vezet és növeli a BER-t. Ezért az optikai szál diszperziója nemcsak az optikai szál átviteli képességét befolyásolja, hanem korlátozza az optikai szálas kommunikációs rendszer továbbítási távolságát is. Ezen korlátozások miatt a lépcsős szálas multi-módot gyakran viszonylag alacsony költséggel használják a kommunikációs rendszerekben rövid távolságokon (néhány kilométeren belül) és alacsony sebességeken (8 MB / s alatt).
A kúpos multimódusú szál működési elve és alkalmazása
A kúpos rostok törésmutatója egy bizonyos törvény szerint folyamatosan változik, és nem egységes. A kúpos szál törésmutatója a szál tengelyén a legnagyobb, a legkisebb a burkolat határánál. Más szavakkal, a kúpos szál törésmutatója csökken a mag sugárának növekedésével. Egy gradiens szálban a törésmutató változása törést okoz, de nem teljes visszaverődést, és amikor a fényt a burkolat határáig továbbítják (a legkisebb törésmutatóval), a szál visszahúzódik a szál tengelyére.
A kúpos multimódusú szál esetében a fény szinuszos oszcilláció formájában halad előre. A lépcsős multimódusú szálakhoz hasonlóan a különböző fény a különböző osztályú multimódusú szálakban különböző utakon terjed. Közülük a fény terjedési sebessége eltérő, mert a fénysebesség a szálmag törésmutatójával változik. Minél messzebb van a fény a szál tengelyétől, annál nagyobb lesz a sebesség. Más szavakkal: minél kisebb a törésmutató, annál nagyobb a terjedési sebesség. Ugyanakkor a kúpos multimódusú szálnak önfókuszáló hatása van, és a különböző beesési szögek megfelelő sugarai ugyanabban a pontban koncentrálódnak, és ezeknek a sugaraknak az időbeli késleltetése megközelítőleg azonos. Emiatt az intermodális diszperzió nagymértékben csökkenthető, így a kúpos multimódusú szálak sávszélessége nagyobb, mint a lépcsős multimódusúaké. Ennek eredményeként manapság a legtöbb multimódusú szál kúpos. A lépcsős multimódusú szálakhoz képest a kúpos multimódusú szálakat általában közepes távolságú (10 ~ 20 fül) és viszonylag nagy átviteli sebességgel (34 ~ 140 MB / s) rendelkező kommunikációs rendszerekben használják, ami magasabb költségeket eredményez.
