ในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีใยแก้วนำแสงใหม่ ๆ เทคนิคการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งพื้นที่ (SDM) ได้รับความสนใจอย่างมาก การประยุกต์ใช้ SDM ในใยแก้วนำแสงมีสองทิศทางหลัก ได้แก่ การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งแกน (CDM) ซึ่งการส่งสัญญาณจะดำเนินการผ่านแกนของใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน หรือการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งโหมด (MDM) ซึ่งส่งสัญญาณผ่านโหมดการแพร่กระจายของใยแก้วนำแสงแบบไม่กี่โหมดหรือหลายโหมด
โดยหลักการแล้ว เทคโนโลยี Core Division Multiplexing (CDM) บนใยแก้วนำแสงนั้นใช้รูปแบบการทำงานหลักสองแบบ
วิธีแรกนั้นใช้หลักการใช้มัดใยแก้วนำแสงแบบแกนเดี่ยว (ริบบิ้นใยแก้วนำแสง) โดยที่ใยแก้วนำแสงแบบโหมดเดี่ยวขนานกันจะถูกห่อหุ้มเข้าด้วยกันเพื่อสร้างมัดหรือริบบิ้นใยแก้วนำแสงที่สามารถให้การเชื่อมต่อแบบขนานได้มากถึงหลายร้อยเส้น
ตัวเลือกที่สองคือการส่งข้อมูลผ่านแกนเดี่ยว (โหมดเดี่ยวต่อแกน) ที่ฝังอยู่ในใยแก้วนำแสงเดียวกัน กล่าวคือ ในใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน MCF โดยแต่ละแกนจะถูกมองว่าเป็นช่องสัญญาณเดี่ยวแยกกัน
ใยแก้วนำแสงแบบ MDM (Module Division Multiplexing) หมายถึงการส่งข้อมูลผ่านโหมดต่างๆ ของใยแก้วนำแสง ซึ่งแต่ละโหมดสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นช่องสัญญาณแยกต่างหาก
MDM มีสองประเภทหลัก ได้แก่ ไฟเบอร์มัลติโหมด (MMF) และไฟเบอร์โหมดเศษส่วน (FMF) ความแตกต่างหลักระหว่างสองประเภทนี้คือจำนวนโหมด (ช่องสัญญาณที่มีอยู่) เนื่องจาก MMF สามารถรองรับโหมดได้จำนวนมาก (หลายสิบโหมด) การรบกวนข้ามโหมดและการหน่วงเวลาของกลุ่มโหมดที่แตกต่างกัน (DMGD) จึงมีความสำคัญมากขึ้น
นอกจากนี้ยังมีเส้นใยคริสตัลโฟตอนิก (PCF) ซึ่งจัดอยู่ในประเภทนี้เช่นกัน โดยอาศัยคุณสมบัติของคริสตัลโฟตอนิกที่กักเก็บแสงผ่านปรากฏการณ์แบนด์แกปและส่งผ่านแสงโดยใช้รูอากาศในหน้าตัด PCF ส่วนใหญ่ทำจากวัสดุเช่น SiO2, As2S3 เป็นต้น และมีการเจาะรูอากาศรอบแกนกลางเพื่อเปลี่ยนความแตกต่างของดัชนีหักเหระหว่างแกนกลางและปลอกหุ้ม
ใยแก้วนำแสงแบบ CDM สามารถอธิบายได้ง่ายๆ ว่าเป็นการนำแกนใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลโหมดหลายแกนมาวางขนานกันเพื่อส่งข้อมูล โดยฝังอยู่ในชั้นหุ้มเดียวกัน (ใยแก้วนำแสงแบบหลายแกน MCF หรือใยแก้วนำแสงแบบซิงเกิลแกนรวมกลุ่ม) ส่วนการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งโหมด MDM คือการใช้โหมดเชิงพื้นที่เชิงแสงหลายโหมดในตัวกลางการส่งสัญญาณเป็นช่องสัญญาณข้อมูลแต่ละช่อง/แยกจากกัน/เป็นอิสระ โดยทั่วไปใช้สำหรับการส่งสัญญาณเชื่อมต่อระยะสั้น
วันที่เผยแพร่: 26 มิถุนายน 2568