Een "modus" is een lichtstraal die met een bepaalde hoeksnelheid de vezel binnenkomt. Multi-mode glasvezel maakt het mogelijk dat meerdere lichtbundels zich gelijktijdig in de vezel voortplanten, wat resulteert in modusverspreiding (omdat elke "modus" van licht de vezel onder een andere hoek binnenkomt, komen ze op verschillende tijdstippen aan het andere uiteinde aan, een functie genaamd modus dispersie.) De mode-dispersietechniek beperkt de bandbreedte en afstand van multi-mode glasvezel, wat resulteert in een dikke kern, lage transmissiesnelheid, korte transmissieafstand en slechte algehele transmissieprestaties. Multi-mode glasvezel heeft echter het voordeel van relatief lage kosten en wordt vaak gebruikt in gebouwen of geografisch aangrenzende omgevingen. Single-mode glasvezel laat slechts één lichtstraal toe om zich voort te planten, dus het vertoont geen modusverstrooiingskarakteristieken. Als gevolg hiervan heeft single-mode glasvezel een navenant dunne kern, een brede transmissiebandbreedte, een hoge capaciteit en een lange transmissieafstand, maar is het duurder vanwege de vereiste van een laserbron.
Single Mode glasvezel
Single-mode glasvezel heeft slechts één streng (twee strengen in de meeste toepassingen) glasvezel met een kerndiameter van 8.3 μm tot 10 μm. Vanwege de relatief smalle kerndiameter kan single-mode glasvezel alleen optische signalen met een golflengte van 1310 nm of 1550 nm verzenden, wat koppeling met optische apparaten relatief moeilijk maakt. De bandbreedte van single-mode glasvezel is hoger dan die van multi-mode glasvezel, maar stelt tegelijkertijd ook hoge eisen aan de spectrale breedte en stabiliteit van de lichtbron. Met andere woorden, de spectrale breedte moet smal zijn en de stabiliteit moet goed zijn.
Vanwege de lage spreiding en transmissie van slechts één lichtmodus, kan single-mode glasvezel een hoge capaciteit en langeafstandstransmissie bereiken. In 100 Mbps Ethernet naar 1G Gigabit-netwerken kan single-mode glasvezel transmissieafstanden van meer dan 5000 meter ondersteunen. Omdat de kerndiameter van single-mode glasvezel te klein is, is het moeilijk om de bundeltransmissie te regelen, dus vereist het een extreem dure laser als lichtbron. Bovendien, met zijn hogere transmissiesnelheid in vergelijking met multi-mode glasvezel en de transmissieafstand die minstens 50 keer groter is dan die van multi-mode glasvezel, zijn de kosten van single-mode glasvezel hoger dan die van multi-mode glasvezel.
Voor single-mode optische modules worden over het algemeen LD (laserdiode) of LED (light-emitting diode) met smallere spectraallijnen gebruikt als lichtbron, en de koppelingscomponenten zijn zo gedimensioneerd dat ze overeenkomen met de single-mode vezel om hoge snelheid te bereiken overdragen.
Vergeleken met multi-mode vezels hebben single-mode vezels een veel kleinere kerndiameter. De combinatie van de kleine kerndiameter en single-mode transmissie maakt de overdracht van optische signalen in single-mode vezels mogelijk zonder vervorming door overlappende optische pulsen. Van alle vezeltypes heeft single-mode glasvezel de laagste signaalverzwakking en de hoogste transmissiesnelheid.
Single-mode glasvezel wordt meestal gebruikt in WDM (Wave-Division-Multiplexing) en andere toepassingen voor gegevensoverdracht met meerdere frequenties, waarbij de gemultiplexte optische signalen kunnen worden verzonden met alleen een single-mode glasvezel.
Multi Mode glasvezel
Multimode-vezel is een ander veelgebruikt vezeltype met een kerndiameter van 50 μm tot 100 μm en een golflengte van 850 nm of 1310 nm. Het is relatief eenvoudig te koppelen met optische apparaten. Multi-mode glasvezel kan meerdere modi verzenden bij een bepaalde golflengte.
Vergeleken met twisted pair kan multi-mode glasvezel langere transmissieafstanden ondersteunen, tot 2000 meter in 10mbps en 100mbps Ethernet. Gangbare multi-mode vezels zijn verkrijgbaar in kerndiameters van 50μm, 62.5μm en 100μm.
Vanwege de transmissie van maximaal honderden modi in de multi-mode vezel, variëren de voortplantingsconstanten en groepssnelheden van elke modus, waardoor de vezel een smalle bandbreedte, grote spreiding en verlies in de vezel heeft. Deze beperking beperkt de frequentie van het verzonden digitale signaal, dus het is alleen geschikt voor korte en middellange afstanden, kleine capaciteit glasvezelcommunicatiesystemen, over het algemeen beperkt tot transmissieafstanden van enkele kilometers.
In tegenstelling tot single-mode optische modules, gebruiken multi-mode optische modules over het algemeen goedkopere LED's als lichtbron, en de koppelingscomponenten zijn meestal aangepast aan de multi-mode vezel om het optimale transmissie-effect te bereiken.
In vergelijking met single-mode glasvezel is multi-mode glasvezel goedkoper. Op basis van praktische behoeften is het grootste deel van de glasvezel die tegenwoordig in de meeste LAN's wordt gebruikt, multi-mode glasvezel.
Verschil tussen single-mode glasvezel en multi-mode glasvezel
1. Single-mode glasvezel ondersteunt single-fiber transceivers, die worden geïmplementeerd door 1500nm golflengten te gebruiken voor transmissie en 1300nm golflengten voor ontvangst aan het ene uiteinde, en het tegenovergestelde aan het andere uiteinde, met behulp van 1500nm golflengten voor ontvangst en 1300nm golflengten voor transmissie. Sommige mensen noemen dit duplex. In feite is het niet helemaal juist om dat te zeggen, het zou multiplexing moeten heten. Multi-mode glasvezel ondersteunt alleen dual-fiber transceivers omdat multi-mode breking gebruikt voor transmissie en het verzenden van twee golflengten in verschillende richtingen op de glasvezel niet kan bereiken. Er kan slechts één golflengte worden gebruikt en deze kan niet worden gemultiplext.
2. De kerndiameter van single-mode glasvezel is klein (ongeveer 10 mm), waardoor slechts één modustransmissie mogelijk is, met kleine spreiding, en werkt op lange golflengten (1310 nm en 1550 nm). Koppelen met optische apparaten is relatief moeilijk. Aan de andere kant heeft multi-mode glasvezel een grotere kerndiameter (62.5 mm of 50 mm), waardoor transmissie in honderden modi mogelijk is, met grotere spreiding, en werkt bij 850 nm of 1310 nm. Koppelen met optische apparaten is relatief eenvoudig.
3. Het logo voor multi-mode glasvezel is "MMF", terwijl het logo voor single-mode glasvezel "SMF" is. Bij het aansluiten van de vezel op een apparaat en het onderzoeken van de binnenkant, als er licht is, betekent dit multi-mode vezel, en als er geen licht is, duidt dit op single-mode vezel (het principe van single-mode vezel is om de laser te gebruiken als lichtbron, terwijl multi-mode glasvezel twee geëxciteerde buizen als lichtbron gebruikt).
Kiezen voor single-mode of multi-mode glasvezel?
In beveiligingstoepassingen is de afstand de meest voorkomende beslissende factor bij het kiezen tussen multi-mode of single-mode glasvezel. Als de afstand slechts enkele kilometers is, heeft multi-mode glasvezel de voorkeur. Dit komt omdat LED-zenders/-ontvangers veel goedkoper zijn dan de laser die nodig is voor single-mode glasvezel. Als de afstand groter is dan 5 mijl, is single-mode glasvezel de beste keuze. Een ander punt om rekening mee te houden is bandbreedte. Als toekomstige toepassingen mogelijk het verzenden van datasignalen met grote bandbreedte omvatten, dan zou single-mode glasvezel de optimale keuze zijn.
Samengevat
Single-mode glasvezel is geschikt voor transmissie over lange afstanden, maar brengt hogere kosten met zich mee. Multi-mode glasvezel daarentegen is geschikt voor transmissie over korte afstanden en is goedkoper. Bij het kiezen van glasvezel patchkabels is het belangrijk om niet blindelings een keuze te maken. Allereerst moet u duidelijk zijn over uw specifieke behoeften, inclusief het type bekabelingssysteem dat u gebruikt en de afstand die u moet verzenden. Op basis van deze factoren kunt u de juiste glasvezel patchkabel kiezen die het beste bij uw behoeften past.
