«Мода» — это луч света, который входит в волокно с определенной угловой скоростью. Многомодовое волокно позволяет нескольким пучкам света одновременно распространяться по волокну, что приводит к дисперсии мод (поскольку каждая «мода» света входит в волокно под разным углом, они достигают другого конца в разное время, особенность, называемая модой). дисперсия.) Метод дисперсии мод ограничивает полосу пропускания и расстояние многомодового волокна, что приводит к толстой сердцевине, низкой скорости передачи, короткому расстоянию передачи и плохой общей производительности передачи. Однако многомодовое волокно имеет преимущество относительно низкой стоимости и обычно используется в зданиях или географически прилегающих средах. Одномодовое волокно позволяет распространяться только одному лучу света, поэтому оно не имеет характеристик дисперсии мод. В результате одномодовое волокно имеет соответственно тонкую сердцевину, широкую полосу пропускания, высокую пропускную способность и большую дальность передачи, но оно дороже из-за необходимости использования лазерного источника.
Одномодовое волокно
Одномодовое волокно состоит только из одной нити (две нити в большинстве приложений) из стекловолокна с диаметром сердцевины в диапазоне от 8.3 мкм до 10 мкм. Из-за относительно малого диаметра сердцевины одномодовое волокно может передавать оптические сигналы только с длиной волны 1310 нм или 1550 нм, что делает связь с оптическими устройствами относительно сложной. Полоса пропускания одномодового волокна выше, чем у многомодового, но в то же время это также предъявляет высокие требования к спектральной ширине и стабильности источника света. Другими словами, ширина спектра должна быть узкой, а стабильность должна быть хорошей.
Благодаря низкой дисперсии и передаче только одной моды света одномодовое волокно может обеспечить передачу с высокой пропускной способностью на большие расстояния. В сетях Ethernet от 100 Мбит/с до 1G Gigabit одномодовое волокно может поддерживать расстояние передачи более 5000 м. Поскольку диаметр сердцевины одномодового волокна слишком мал, трудно контролировать передачу луча, поэтому в качестве источника света требуется чрезвычайно дорогой лазер. Кроме того, с его более высокой скоростью передачи по сравнению с многомодовым волокном и расстоянием передачи по крайней мере в 50 раз больше, чем у многомодового волокна, поэтому стоимость одномодового волокна выше, чем у многомодового волокна.
Для одномодовых оптических модулей в качестве источника света обычно используются LD (лазерный диод) или LED (светоизлучающий диод) с более узкими спектральными линиями, а размеры компонентов связи соответствуют одномодовому волокну для достижения высокой скорости. передача инфекции.
По сравнению с многомодовыми волокнами одномодовые волокна имеют гораздо меньший диаметр сердцевины. Сочетание малого диаметра сердцевины и одномодовой передачи позволяет передавать оптические сигналы по одномодовым волокнам без искажений из-за перекрытия оптических импульсов. Среди всех типов волокон одномодовое волокно имеет самую низкую скорость затухания сигнала и самую высокую скорость передачи.
Одномодовое волокно в основном используется в WDM (Wave-Division-Multiplexing) и других приложениях многочастотной передачи данных, где мультиплексированные оптические сигналы могут передаваться с использованием только одномодового волокна.
Многорежимное волокно
Многомодовое волокно — еще один распространенный тип волокна с диаметром сердцевины от 50 мкм до 100 мкм и рабочей длиной волны 850 нм или 1310 нм. Его относительно легко соединить с оптическими устройствами. Многомодовое волокно может передавать несколько мод на заданной рабочей длине волны.
По сравнению с витой парой, многомодовое волокно может поддерживать большие расстояния передачи, до 2000 метров в сетях Ethernet 10 Мбит/с и 100 Мбит/с. Обычные многомодовые волокна доступны с диаметром сердцевины 50 мкм, 62.5 мкм и 100 мкм.
Из-за передачи до сотен мод в многомодовом волокне константы распространения и групповые скорости каждой моды различаются, что делает волокно узкой полосой пропускания, большой дисперсией и потерями в волокне. Это ограничение ограничивает частоту передаваемого цифрового сигнала, поэтому оно подходит только для маломощных волоконно-оптических систем связи на короткие и средние расстояния, обычно ограниченных расстоянием передачи в несколько километров.
В отличие от одномодовых оптических модулей, в многомодовых оптических модулях в качестве источника света обычно используются менее дорогие светодиоды, а размеры соединительных компонентов в основном соответствуют многомодовому волокну для достижения оптимального эффекта передачи.
По сравнению с одномодовым волокном, многомодовое волокно дешевле. Исходя из практических потребностей, большая часть волокна, используемого сегодня в большинстве локальных сетей, является многомодовым волокном.
Разница между одномодовым волокном и многомодовым волокном
1. Одномодовое волокно поддерживает приемопередатчики с одним волокном, которые реализованы с использованием длин волн 1500 нм для передачи и длин волн 1300 нм для приема на одном конце и, наоборот, на другом конце, с использованием длин волн 1500 нм для приема и длин волн 1300 нм для передачи. Некоторые называют это дуплексом. На самом деле, не совсем точно так говорить, это следует называть мультиплексированием. Многомодовое волокно поддерживает только приемопередатчики с двойным волокном, потому что многомодовое волокно использует преломление для передачи и не может обеспечить передачу двух длин волн в разных направлениях по волокну. Можно использовать только одну длину волны, и ее нельзя мультиплексировать.
2. Диаметр сердцевины одномодового волокна мал (около 10 мм), что позволяет передавать только одну моду с малой дисперсией и работает на больших длинах волн (1310 нм и 1550 нм). Соединение с оптическими устройствами относительно сложно. С другой стороны, многомодовое волокно имеет больший диаметр сердцевины (62.5 мм или 50 мкм), что позволяет передавать сотни мод с большей дисперсией и работает на длине волны 850 или 1310 нм. Связь с оптическими устройствами относительно проста.
3. Логотип многомодового волокна — «MMF», а логотип одномодового волокна — «SMF». При подключении волокна к устройству и осмотре внутренней части, если есть свет, это означает многомодовое волокно, а если света нет, это указывает на одномодовое волокно (принцип одномодового волокна заключается в использовании лазера). в качестве источника света, в то время как в многомодовом волокне в качестве источника света используются две возбужденные трубки).
Выбираете одномодовое или многомодовое волокно?
В приложениях безопасности наиболее распространенным решающим фактором при выборе между многомодовым или одномодовым волокном является расстояние. Если расстояние составляет всего несколько миль, предпочтительнее использовать многомодовое волокно. Это связано с тем, что светодиодные передатчики/приемники намного дешевле, чем лазер, необходимый для одномодового волокна. Если расстояние превышает 5 миль, лучшим выбором будет одномодовое волокно. Еще одна проблема, которую следует учитывать, — пропускная способность. Если будущие приложения могут включать передачу сигналов данных с большой пропускной способностью, тогда оптимальным выбором будет одномодовое волокно.
Обзор
Одномодовое волокно подходит для передачи на большие расстояния, но оно обходится дороже. С другой стороны, многомодовое волокно подходит для передачи на короткие расстояния и является более доступным. При выборе оптоволоконных патч-кордов важно не делать выбор вслепую. Прежде всего, вы должны четко понимать свои конкретные потребности, включая тип используемой кабельной системы и расстояние, на которое вам необходимо передавать данные. Основываясь на этих факторах, вы можете выбрать подходящий волоконно-оптический патч-корд, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.
