Μια "λειτουργία" είναι μια δέσμη φωτός που εισέρχεται στην ίνα με μια συγκεκριμένη γωνιακή ταχύτητα. Η πολλαπλή ίνα επιτρέπει σε πολλαπλές δέσμες φωτός να διαδίδονται ταυτόχρονα στην ίνα, με αποτέλεσμα τη διασπορά του τρόπου λειτουργίας (επειδή κάθε «τρόπος» φωτός εισέρχεται στην ίνα με διαφορετική γωνία, φτάνουν στο άλλο άκρο σε διαφορετικές χρονικές στιγμές, ένα χαρακτηριστικό που ονομάζεται λειτουργία διασπορά.) Η τεχνική διασποράς τρόπου λειτουργίας περιορίζει το εύρος ζώνης και την απόσταση της ίνας πολλαπλών λειτουργιών, με αποτέλεσμα παχύ πυρήνα, χαμηλή ταχύτητα μετάδοσης, μικρή απόσταση μετάδοσης και κακή συνολική απόδοση μετάδοσης. Ωστόσο, η πολλαπλή ίνα έχει το πλεονέκτημα του σχετικά χαμηλού κόστους και χρησιμοποιείται συνήθως σε κτίρια ή γεωγραφικά γειτονικά περιβάλλοντα. Η ίνα μονής λειτουργίας επιτρέπει τη διάδοση μόνο μιας δέσμης φωτός, επομένως δεν παρουσιάζει χαρακτηριστικά διασποράς τρόπου λειτουργίας. Ως αποτέλεσμα, η ίνα μονής λειτουργίας διαθέτει αντίστοιχα λεπτό πυρήνα, μεγάλο εύρος ζώνης μετάδοσης, υψηλή χωρητικότητα και μεγάλη απόσταση μετάδοσης, αλλά είναι πιο ακριβή λόγω της απαίτησης μιας πηγής λέιζερ.
Ίνα μονής λειτουργίας
Η ίνα μονής λειτουργίας έχει μόνο ένα σκέλος (δύο κλώνοι στις περισσότερες εφαρμογές) από ίνες γυαλιού με διάμετρο πυρήνα που κυμαίνεται από 8.3 μm έως 10 μm. Λόγω της σχετικά στενής διαμέτρου του πυρήνα, η ίνα μονής λειτουργίας μπορεί να μεταδώσει μόνο οπτικά σήματα με μήκη κύματος 1310 nm ή 1550 nm, γεγονός που καθιστά τη σύζευξη με οπτικές συσκευές σχετικά δύσκολη. Το εύρος ζώνης της ίνας μονής λειτουργίας είναι υψηλότερο από αυτό της ίνας πολλαπλών λειτουργιών, αλλά ταυτόχρονα αυτό δημιουργεί επίσης υψηλές απαιτήσεις για το φασματικό πλάτος και τη σταθερότητα της πηγής φωτός. Με άλλα λόγια, το φασματικό πλάτος θα πρέπει να είναι στενό και η σταθερότητα να είναι καλή.
Λόγω της χαμηλής διασποράς και της μετάδοσης μόνο ενός τρόπου φωτός, η ίνα μονής λειτουργίας μπορεί να επιτύχει μετάδοση υψηλής χωρητικότητας και σε μεγάλες αποστάσεις. Σε δίκτυα Ethernet 100Mbps σε 1G Gigabit, η οπτική ίνα απλής λειτουργίας μπορεί να υποστηρίξει αποστάσεις μετάδοσης άνω των 5000 μέτρων. Επειδή η διάμετρος του πυρήνα της ίνας μονής λειτουργίας είναι πολύ μικρή, είναι δύσκολο να ελεγχθεί η μετάδοση της δέσμης, επομένως απαιτείται ένα εξαιρετικά ακριβό λέιζερ ως πηγή φωτός. Επιπλέον, με τον υψηλότερο ρυθμό μετάδοσης σε σύγκριση με την πολλαπλή ίνα και την απόσταση μετάδοσης τουλάχιστον 50 φορές μεγαλύτερη από αυτή της ίνας πολλαπλών λειτουργιών, επομένως το κόστος της ίνας μονής λειτουργίας είναι υψηλότερο από αυτό της ίνας πολλαπλών λειτουργιών.
Για οπτικές μονάδες μονής λειτουργίας, LD (δίοδος λέιζερ) ή LED (δίοδος εκπομπής φωτός) με στενότερες φασματικές γραμμές χρησιμοποιούνται γενικά ως πηγή φωτός και τα εξαρτήματα ζεύξης έχουν μέγεθος ώστε να ταιριάζουν με την ίνα μονής λειτουργίας για την επίτευξη υψηλής ταχύτητας μετάδοση.
Σε σύγκριση με τις πολλαπλές ίνες, οι ίνες μονής λειτουργίας έχουν πολύ μικρότερη διάμετρο πυρήνα. Ο συνδυασμός της μικρής διαμέτρου πυρήνα και της μετάδοσης μονής λειτουργίας επιτρέπει τη μετάδοση οπτικών σημάτων σε ίνες μονής λειτουργίας χωρίς παραμόρφωση λόγω αλληλοεπικαλυπτόμενων οπτικών παλμών. Μεταξύ όλων των τύπων ινών, η ίνα μονής λειτουργίας έχει τον χαμηλότερο ρυθμό εξασθένησης σήματος και την υψηλότερη ταχύτητα μετάδοσης.
Η ίνα απλής λειτουργίας χρησιμοποιείται κυρίως σε WDM (Wave-Division-Multiplexing) και σε άλλες εφαρμογές μετάδοσης δεδομένων πολλαπλών συχνοτήτων, όπου τα πολυπλεξικά οπτικά σήματα μπορούν να μεταδοθούν χρησιμοποιώντας μόνο μια ίνα απλής λειτουργίας.
Ίνες πολλαπλών τρόπων
Η πολλαπλή ίνα είναι ένας άλλος κοινός τύπος ινών με διάμετρο πυρήνα από 50μm έως 100μm και μήκος κύματος λειτουργίας 850nm ή 1310nm. Είναι σχετικά εύκολο να συνδεθεί με οπτικές συσκευές. Η πολλαπλή ίνα μπορεί να μεταδώσει πολλαπλούς τρόπους λειτουργίας σε ένα δεδομένο μήκος κύματος λειτουργίας.
Σε σύγκριση με το συνεστραμμένο ζεύγος, η ίνα πολλαπλών λειτουργιών μπορεί να υποστηρίξει μεγαλύτερες αποστάσεις μετάδοσης, έως και 2000 μέτρα σε 10mbps και 100mbps Ethernet. Οι κοινές ίνες πολλαπλών τρόπων είναι διαθέσιμες σε διαμέτρους πυρήνα 50μm, 62.5μm και 100μm.
Λόγω της μετάδοσης έως και εκατοντάδων τρόπων στην πολυτροπική ίνα, οι σταθερές διάδοσης και οι ταχύτητες της ομάδας κάθε τρόπου λειτουργίας ποικίλλουν, καθιστώντας την ίνα στενό εύρος ζώνης, μεγάλη διασπορά και απώλεια στην ίνα. Αυτός ο περιορισμός περιορίζει τη συχνότητα του μεταδιδόμενου ψηφιακού σήματος, επομένως είναι κατάλληλος μόνο για συστήματα επικοινωνίας οπτικών ινών μικρής χωρητικότητας μικρής και μεσαίας απόστασης, τα οποία γενικά περιορίζονται σε αποστάσεις μετάδοσης λίγων χιλιομέτρων.
Σε αντίθεση με τις οπτικές μονάδες απλής λειτουργίας, οι οπτικές μονάδες πολλαπλών λειτουργιών χρησιμοποιούν γενικά λιγότερο ακριβά LED ως πηγή φωτός και τα εξαρτήματα ζεύξης έχουν ως επί το πλείστον μέγεθος ώστε να ταιριάζουν με την ίνα πολλαπλών λειτουργιών για να επιτευχθεί το βέλτιστο αποτέλεσμα μετάδοσης.
Σε σύγκριση με τις ίνες μονής λειτουργίας, οι ίνες πολλαπλών λειτουργιών είναι λιγότερο δαπανηρές. Με βάση τις πρακτικές ανάγκες, η πλειονότητα της οπτικής ίνας που χρησιμοποιείται στα περισσότερα LAN σήμερα είναι οπτική ίνα πολλαπλών λειτουργιών.
Διαφορά μεταξύ ίνας μονής λειτουργίας και ίνα πολλαπλών λειτουργιών
1. Η ίνα μονής λειτουργίας υποστηρίζει πομποδέκτες μονής ίνας, οι οποίοι υλοποιούνται χρησιμοποιώντας μήκη κύματος 1500 nm για μετάδοση και μήκη κύματος 1300 nm για λήψη στο ένα άκρο, και το αντίθετο στο άλλο άκρο, χρησιμοποιώντας μήκη κύματος 1500 nm για λήψη και 1300 nm μήκος κύματος μετάδοσης. Μερικοί άνθρωποι το αναφέρουν ως διπλή όψη. Στην πραγματικότητα, δεν είναι απολύτως ακριβές να το πούμε αυτό, θα πρέπει να ονομάζεται πολυπλεξία. Η ίνα πολλαπλών λειτουργιών υποστηρίζει μόνο πομποδέκτες διπλής ίνας επειδή η πολλαπλή λειτουργία χρησιμοποιεί διάθλαση για μετάδοση και δεν μπορεί να επιτύχει την αποστολή δύο μηκών κύματος σε διαφορετικές κατευθύνσεις στην ίνα. Μόνο ένα μήκος κύματος μπορεί να χρησιμοποιηθεί και δεν μπορεί να πολυπλεξτεί.
2. Η διάμετρος του πυρήνα της ίνας μονής λειτουργίας είναι μικρή (περίπου 10 mm), επιτρέποντας μόνο έναν τρόπο μετάδοσης, με μικρή διασπορά, και λειτουργεί σε μεγάλα μήκη κύματος (1310nm και 1550nm). Η σύζευξη με οπτικές συσκευές είναι σχετικά δύσκολη. Από την άλλη πλευρά, η ίνα πολλαπλών λειτουργιών έχει μεγαλύτερη διάμετρο πυρήνα (62.5 mm ή 50 m m), επιτρέποντας εκατοντάδες τρόπους μετάδοσης, με μεγαλύτερη διασπορά και λειτουργεί στα 850nm ή 1310nm. Η σύζευξη με οπτικές συσκευές είναι σχετικά εύκολη.
3. Το λογότυπο για οπτικές ίνες πολλαπλών λειτουργιών είναι "MMF", ενώ το λογότυπο για οπτικές ίνες μονής λειτουργίας είναι "SMF". Όταν συνδέετε την ίνα σε μια συσκευή και εξετάζετε το εσωτερικό, εάν υπάρχει φως, σημαίνει ίνα πολλαπλών λειτουργιών, και εάν δεν υπάρχει φως, υποδεικνύεται ίνα μονής λειτουργίας (η αρχή της ίνας μονής λειτουργίας είναι η χρήση του λέιζερ ως πηγή φωτός, ενώ η πολυλειτουργική ίνα χρησιμοποιεί δύο διεγερμένους σωλήνες ως πηγή φωτός).
Επιλέγοντας ίνα μονής ή πολλαπλής λειτουργίας;
Σε εφαρμογές ασφαλείας, ο πιο κοινός αποφασιστικός παράγοντας για την επιλογή μεταξύ πολυλειτουργικής ή απλής ίνας είναι η απόσταση. Εάν η απόσταση είναι μόνο μερικά μίλια, προτιμάται η πολυλειτουργική ίνα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι πομποί/δέκτες LED είναι πολύ φθηνότεροι από το λέιζερ που απαιτείται για ίνα μονής λειτουργίας. Εάν η απόσταση υπερβαίνει τα 5 μίλια, η ίνα μονής λειτουργίας είναι η καλύτερη επιλογή. Ένα άλλο θέμα που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι το εύρος ζώνης. Εάν οι μελλοντικές εφαρμογές μπορεί να περιλαμβάνουν τη μετάδοση σημάτων δεδομένων μεγάλου εύρους ζώνης, τότε η ίνα απλής λειτουργίας θα ήταν η βέλτιστη επιλογή.
Χαρακτηριστικά
Η ίνα μονής λειτουργίας είναι κατάλληλη για μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις, αλλά έχει υψηλότερο κόστος. Η ίνα πολλαπλών λειτουργιών, από την άλλη πλευρά, είναι κατάλληλη για μετάδοση σε μικρές αποστάσεις και είναι πιο προσιτή. Όταν επιλέγετε καλώδια οπτικών ινών, είναι σημαντικό να μην κάνετε την επιλογή στα τυφλά. Πρώτα απ 'όλα, θα πρέπει να είστε σαφείς σχετικά με τις συγκεκριμένες ανάγκες σας, συμπεριλαμβανομένου του τύπου του συστήματος καλωδίωσης που χρησιμοποιείτε και της απόστασης που πρέπει να μεταδώσετε. Με βάση αυτούς τους παράγοντες, μπορείτε να επιλέξετε το κατάλληλο καλώδιο οπτικών ινών που ταιριάζει καλύτερα στις ανάγκες σας.
