Il cavo in fibra ottica multimodale è un nucleo ottico in vetro, plastica o silice rivestita di plastica (PCS) avvolto in un rivestimento non assorbente e utilizzato nella trasmissione di più lunghezze d’onda della luce per la comunicazione digitale a breve distanza. La trasmissione multimodale varia gli angoli di riflessione di migliaia di forme d’onda al secondo, trasportando informazioni digitali codificate dai trasmettitori ai decodificatori riceventi per la conversione in segnali elettronici. Queste onde possono disperdersi in modi diversi sulla distanza, il che rende la fibra multimodale più adatta per l’uso in applicazioni di circa 3 miglia (cinque km) o meno. I loro nuclei, più larghi delle fibre monomodali, hanno la larghezza di pochi capelli umani, da circa 60 a 900 micron (µm). In genere trasmettono luce infrarossa da 850-1,300 nanometri (nm) da diodi emettitori di luce (LED).
Le lunghezze d’onda della luce di circa 850 nm servono le distanze più brevi del cavo in fibra ottica multimodale, mentre le lunghezze d’onda di 1,300 nm servono le gamme più lunghe. Queste lunghezze d’onda attraversano la fibra ad angoli critici, costringendole in avanti a convergere come un singolo impulso nel punto di destinazione. Le onde di modalità bassa più diritte rimangono più vicine all’asse del nucleo. Le onde ad alta modalità rimbalzano dal pavimento al soffitto sul rivestimento, perdendo energia sotto forma di calore e talvolta arrivando più tardi rispetto alle modalità inferiori. Ciò significa che la fibra multimodale ha una maggiore attenuazione, o perdita di segnale, e dispersione modale rispetto alle trasmissioni laser a lunga distanza della fibra monomodale.
Nella maggior parte delle applicazioni del cavo in fibra ottica multimodale, il multiplexing a divisione d’onda (WDM) non viene utilizzato, quindi i dual core percorrono la lunghezza della fibra per aumentare le capacità di trasmissione. In genere, le fibre multimodali trasmettono dati a velocità da 10 megabit al secondo (Mb/s) a 10 gigabit al secondo (Gb/s). Le dispersioni e le attenuazioni del segnale multimodale peggiorano con la distanza, il che può comportare trasmissioni degradate o fallite.
Numerosi effetti di dispersione si combinano con la distanza, che possono degradare i segnali lungo la guida d’onda. Questo è il motivo per cui vengono utilizzate fibre monomodali più potenti per distanze maggiori. In termini pratici, l’ottimizzazione delle capacità di trasmissione, delle distanze e delle tecnologie di supporto significa che le migliaia di chiamate telefoniche simultanee trasportate dalle reti in rame possono ora superare i milioni con l’avvento delle reti ottico-digitali.
Le onde luminose viaggiano lungo il cavo in fibra ottica multimodale essenzialmente in due modi: propagazione dell’indice a gradino e dell’indice graduato. La modalità Step-index assomiglia più a un motivo a zigzag in nuclei fino a 100 µm di diametro. La trasmissione separa le sue onde per ridurre al minimo la sovrapposizione del segnale, che limita la capacità di trasporto delle informazioni. Questa modalità è più adatta per applicazioni di breve durata, come negli oscilloscopi portatili in fibra ottica, e non deve essere confusa con l’indice di passo a modalità singola, in cui i raggi laser paralleli viaggiano lungo un asse rettilineo attraverso un nucleo molto stretto.
La modalità indice graduato trasporta onde elicoidali. Le onde di modalità alta che rimbalzano vicino al rivestimento esterno si muovono più velocemente delle onde di modalità bassa vicino all’asse. Le modalità più elevate alla fine percorrono una distanza totale maggiore, quindi idealmente arrivano contemporaneamente alle onde della modalità più bassa per ridurre la dispersione ed essere lette come un singolo impulso.
Tipicamente realizzati in vetro, sono diventati disponibili più materiali in silice rivestita di plastica e fibre ottiche in plastica (POF), riducendo ulteriormente i costi. Il tipo di fibra meno costoso e più comune, il cavo in fibra ottica multimodale è ampiamente utilizzato nelle applicazioni e nelle infrastrutture locali. Sottili, non infiammabili e resistenti alle interferenze elettriche e radio, è probabile che queste reti digitali durevoli e a bassa potenza trovino una continua espansione nel dominio del filo di rame e oltre.