V komunikaci optických vláken je velmi důležitým parametrem MFD (Mode Field Diameter). Co je tedy přesně MFD? Stručně řečeno, MFD je indikátor, který měří šířku průřezu paprsku ve vláknu, ukazuje rozložení optického výkonu na koncové ploše vlákna.
Když se světlo šíří podél jednovidového vlákna, profil průřezu paprsku je obvykle blízký Gaussově rohu. Šířka tohoto profilu Gaussovy intenzity je to, co nazýváme průměrem vidového pole. Na MFD lze pohlížet jako na míru šířky distribuce ozáření, tj. optického výkonu na jednotku plochy. Je to podobné jako měření průměru paprsku šířícího se volným prostorem, ale má své vlastní jedinečné vlastnosti.
Definice MFD je založena na poloměru pole režimu, což je vzdálenost, ve které síla elektrického a magnetického pole klesá na 1/e2 jejich maxima (přibližně rovno 0.135 nebo {{4} },95 dB). Protože intenzita je úměrná druhé mocnině amplitudy pole, intenzita se od středu k této vzdálenosti snižuje o 1/e2. MFD je dvojnásobkem poloměru vidového pole a odráží rozložení paprsku ve vláknu.
Jaké je tedy použití MFD v komunikaci pomocí optických vláken? Za prvé, MFD úzce souvisí s účinností vazby vlákna. Když je profil dopadajícího paprsku blíže Gaussovu tvaru, je vazebná účinnost vlákna vyšší. Pokud je dopadající světlo Gaussovské a jeho průměr pasu je roven MFD, pak lze dosáhnout vysoké účinnosti vazby. To znamená, že v komunikačních systémech s optickými vlákny lze optimalizovat účinnost přenosu optických signálů přiměřeným řízením velikosti MFD.
Je důležité si uvědomit, že MFD je obvykle o něco větší než jádro vlákna a mírně zasahuje do pláště. Je to proto, že v praktických aplikacích není jádro vlákna zcela čisté a budou v něm nějaké nečistoty nebo vady. Velikost MFD je tedy ovlivněna těmito faktory.
Kromě toho různá optická vlákna, jako jsou singlemode a bezjádrové vlákno, mají různé MFD, což závisí na konstrukci a výrobní technice vláken. Konstrukce jednovidového vlákna umožňuje, aby světlo propouštělo pouze jeden režim při specifické vlnové délce, jeho MFD je malé, obvykle v rozsahu od několika mikronů do deseti mikronů. A bezjádrové vlákno má vlastnosti bezjádrového ve středu, je to MFD obvykle větší než jednovidové vlákno.
Celkově hraje MFD důležitou roli v komunikaci optických vláken, MFD nejen ovlivňuje účinnost páru a účinnost přenosu optických jednotlivců, ale používá se také pro výpočet úhlu divergence výstupního paprsku. Řízením velikosti MFD a optimalizací návrhu vláken můžeme dosáhnout vyšší účinnosti a stabilnější komunikace optických vláken.