Multimode-Glasfaserkabel sind ein optischer Kern aus Glas, Kunststoff oder kunststoffummanteltem Siliziumdioxid (PCS), der mit einer nicht absorbierenden Ummantelung umhüllt ist und bei der Übertragung mehrerer Lichtwellenlängen für die digitale Kommunikation über kurze Distanzen verwendet wird. Die Multimode-Übertragung variiert die Reflexionswinkel von Tausenden von Wellenformen pro Sekunde und überträgt codierte digitale Informationen von den Sendern zu den empfangenden Decodern zur Rückwandlung in elektronische Signale. Diese Wellen können sich über die Entfernung auf unterschiedliche Weise ausbreiten, wodurch Multimode-Fasern besser für Anwendungen von etwa 3 km oder weniger geeignet sind. Ihre Kerne sind breiter als bei Singlemode-Fasern und haben etwa die Breite einiger menschlicher Haare, von etwa 60 bis 900 Mikrometer (µm). Sie übertragen typischerweise Infrarotlicht von 850-1,300 Nanometer (nm) von Leuchtdioden (LED).
Lichtwellenlängen von etwa 850 nm dienen den kürzeren Distanzen von Multimode-Glasfaserkabeln, während Wellenlängen von 1,300 nm den größeren Reichweiten dienen. Diese Wellenlängen durchqueren die Faser in kritischen Winkeln und zwingen sie vorwärts, als einzelner Puls am Zielpunkt zu konvergieren. Die geraderen Low-Mode-Wellen bleiben näher an der Achse des Kerns. Hochmodenwellen prallen vom Boden bis zur Decke von der Verkleidung ab, verlieren etwas Energie als Wärme und kommen manchmal später als die niedrigeren Moden an. Dies bedeutet, dass Multimode-Fasern mehr Dämpfung oder Signalverlust und modale Dispersion aufweisen als die Langstrecken-Laserübertragungen von Singlemode-Fasern.
In den meisten Anwendungen von Multimode-Glasfaserkabeln wird kein Wave Division Multiplexing (WDM) verwendet, sodass Doppelkerne über die gesamte Länge der Faser verlaufen, um die Übertragungskapazität zu erhöhen. Typischerweise übertragen Multimode-Fasern Daten mit Raten von 10 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) bis 10 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s). Multimode-Signalstreuungen und -dämpfungen werden mit zunehmender Entfernung schlechter, was zu verschlechterten oder fehlgeschlagenen Übertragungen führen kann.
Zahlreiche Dispersionseffekte verstärken sich mit der Entfernung, was die Signale entlang des Wellenleiters verschlechtern kann. Für größere Distanzen werden deshalb leistungsstärkere Singlemode-Fasern verwendet. In der Praxis bedeutet die Optimierung von Übertragungskapazitäten, Entfernungen und unterstützenden Technologien, dass die Tausende von gleichzeitigen Telefongesprächen in Kupfernetzen mit dem Aufkommen optisch-digitaler Netze jetzt Millionen überschreiten können.
Lichtwellen laufen das Multimode-Lichtwellenleiterkabel auf im Wesentlichen zwei Arten entlang: Stufenindex- und Gradientenindex-Ausbreitung. Der Stufenindexmodus ähnelt eher einem Zickzackmuster bei Kernen bis 100 µm Durchmesser. Die Übertragung trennt ihre Wellen, um Signalüberlappungen zu minimieren, was die Informationsübertragungskapazität begrenzt. Dieser Modus eignet sich eher für Anwendungen mit kurzer Länge, wie in tragbaren faseroptischen Zielfernrohren, und sollte nicht mit dem Single-Mode-Stufenindex verwechselt werden, bei dem parallele Laserstrahlen entlang einer geraden Achse durch einen sehr schmalen Kern wandern.
Der Graded-Index-Modus führt spiralförmige Wellen. Die Hochmodenwellen, die in der Nähe des äußeren Mantels aufprallen, bewegen sich schneller als die Niedrigmodenwellen in der Nähe der Achse. Höhere Moden legen letztendlich eine größere Gesamtstrecke zurück, sodass sie idealerweise gleichzeitig mit den niedrigeren Modenwellen ankommen, um die Dispersion zu reduzieren und als einzelner Puls gelesen zu werden.
Typischerweise aus Glas hergestellt, sind mehr kunststoffummantelte Siliziumdioxid- und Kunststoff-Lichtwellenleiter-(POF)-Materialien verfügbar geworden, wodurch die Kosten weiter gesenkt werden. Der kostengünstigste und gebräuchlichste Fasertyp, das Multimode-Glasfaserkabel, wird häufig in lokalen Anwendungen und Infrastrukturen verwendet. Dünn, nicht brennbar und resistent gegen elektrische und Funkstörungen werden diese langlebigen, stromsparenden digitalen Netzwerke wahrscheinlich eine kontinuierliche Expansion in den Bereich der Kupferdrähte und darüber hinaus finden.