تفاوت فیبر تک حالته و چند حالته چیست؟

فیبر نوری یک فیبر شفاف انعطاف پذیر ساخته شده از شیشه یا پلاستیک اکسترود شده است که کمی ضخیم تر از موی انسان است. فیبر نوری متداول ترین روشی است که برای انتقال نور در دو انتها استفاده می شود و به طور گسترده در ارتباطات فیبر نوری استفاده می شود. فیبر نوری فاصله انتقال و پهنای باند بالاتری نسبت به کابل سیمی دارد. فیبر نوری معمولاً از یک هسته شفاف با ضریب شکست کم و یک ماده روکش شفاف تشکیل شده است. فیبر نوری به عنوان یک رسانای موج نور عمل می کند که باعث بازتاب کامل نور در هسته فیبر می شود.

به طور کلی، دو نوع فیبر نوری وجود دارد: فیبرهایی که از مسیرهای انتشار چندگانه یا حالت‌های عرضی پشتیبانی می‌کنند، فیبرهای چند حالته (MMF) نامیده می‌شوند و فیبرهایی که از یک حالت پشتیبانی می‌کنند، فیبرهای تک حالته (SMF) نامیده می‌شوند. اما تفاوت آنها چیست؟ خواندن این مقاله به شما در دریافت پاسخ کمک می کند.

1. فیبر تک حالته چیست؟

در ارتباطات فیبر نوری، فیبر تک حالته (SMF) یک فیبر نوری است که مستقیماً سیگنال های نوری را در حالت جانبی ارسال می کند. فیبر تک حالته با سرعت داده 100M / s یا 1 G / s کار می کند و فاصله انتقال می تواند حداقل به 5 کیلومتر برسد. به طور معمول، فیبر تک حالته برای انتقال سیگنال از راه دور استفاده می شود.

2. فیبر چند حالته چیست؟

فیبر چند حالته (MMF) عمدتاً برای ارتباطات فیبر در فواصل کوتاه مانند ساختمان ها یا دانشگاه ها استفاده می شود. سرعت انتقال معمولی 100M / s است، فاصله انتقال می تواند به 2km (100BASE-FX) برسد، 1 G / s می تواند به 1000 متر برسد، 10 G / s می تواند به 550 متر برسد. دو نوع ضریب شکست وجود دارد: ضریب درجه بندی و ضریب گام.

3. تفاوت فیبر تک حالته و چند حالته چیست؟

1. قطر هسته

تفاوت اصلی بین فیبر چند حالته و تک حالته در این است که اولی دارای قطر بزرگتر است، معمولاً قطر هسته 50 یا 62.5 میکرومتر است، در حالی که فیبر تک حالته معمولی دارای قطر هسته 8 و 10 میکرومتر است، بسته بندی هر دو. قطر لایه ها همه 125 میکرومتر است.

2. منبع نور

معمولا از لیزر و LED به عنوان منبع نور استفاده می شود. منابع نور لیزر به طور قابل توجهی گرانتر از منابع نور LED هستند زیرا نور تولید شده توسط آن قابل کنترل است و قدرت بالایی دارد. نور تولید شده توسط منابع نور LED پراکنده تر است (بسیاری از حالت های نور) و این منابع نور بیشتر در جامپرهای فیبر چند حالته استفاده می شود. در عین حال، منبع نور لیزر (که نوری نزدیک به یک حالت تولید می کند) معمولاً برای جامپرهای فیبر تک حالته استفاده می شود.

3. پهنای باند

از آنجایی که فیبر چند حالته دارای اندازه هسته بزرگتر از فیبر تک حالته است، از چندین حالت انتقال پشتیبانی می کند. علاوه بر این، مانند الیاف چند حالته، فیبرهای تک حالته نیز پراکندگی مودال ناشی از حالت های فضایی متعدد را نشان می دهند، اما پراکندگی مودال الیاف تک حالته کمتر از الیاف چند حالته است. به این دلایل، فیبر تک حالته پهنای باند بالاتری نسبت به فیبر چند حالته دارد.

4. رنگ غلاف

رنگ ژاکت گاهی اوقات برای تشخیص جامپرهای فیبر چند حالته از جامپرهای فیبر چند حالته استفاده می شود. طبق تعریف استاندارد TIA-598C، برای کاربردهای غیر نظامی، فیبرهای نوری تک حالته از جلیقه بیرونی زرد و فیبرهای نوری چند حالته از ژاکت بیرونی نارنجی یا سبز آبی استفاده می کنند. با توجه به انواع مختلف، برخی از تولیدکنندگان از رنگ بنفش برای تشخیص فیبر OM4 با کارایی بالا از سایر انواع الیاف استفاده می کنند.

5. پراکندگی مودال

منابع نور LED گاهی در فیبر چند حالته برای ایجاد یک سری طول موج که با سرعت های مختلف منتشر می شوند استفاده می شود. این منجر به پراکندگی چند وجهی می شود که فاصله انتقال موثر پرش های فیبر چند حالته را محدود می کند. در مقابل، لیزری که برای هدایت یک فیبر تک حالته استفاده می شود، یک طول موج نور تولید می کند. بنابراین، پراکندگی مودال آن بسیار کوچکتر از فیبر چند حالته است. به دلیل پراکندگی مدال، فیبر چند حالته نرخ انبساط پالس بیشتری نسبت به فیبر تک حالته دارد که ظرفیت انتقال اطلاعات فیبر چند حالته را محدود می کند.

6. قیمت

برای فیبر چند حالته می تواند حالت های نوری متعدد را پشتیبانی کند، قیمت آن بالاتر از فیبر حالت تک است. اما از نظر تجهیزات، از آنجایی که فیبر تک حالته معمولاً از دیودهای لیزر حالت جامد استفاده می کند، تجهیزات فیبر تک حالته گرانتر از تجهیزات فیبر چند حالته است. بنابراین هزینه استفاده از فیبر چند حالته بسیار کمتر از هزینه استفاده از فیبر تک حالته است.

4. چه نوع فیبری باید انتخاب شود؟

مسافت انتقال تحت پوشش و بودجه کلی را در نظر بگیرید. اگر فاصله کمتر از چند مایل باشد، فیبر چند حالته به خوبی کار خواهد کرد و هزینه سیستم انتقال (فرستنده و گیرنده) از 3300 یوان تا 5300 یوان متغیر است. اگر مسافت تحت پوشش بیش از 6-10 کیلومتر باشد، فیبر تک حالته باید انتخاب شود، اما به دلیل افزایش هزینه دیودهای لیزر، هزینه سیستم انتقال معمولاً از 6700 یوان فراتر می رود.