Оптическое волокно представляет собой гибкое прозрачное волокно из экструдированного стекла или пластика, которое немного толще человеческого волоса. Оптическое волокно является наиболее часто используемым методом передачи света на обоих концах и широко используется в оптоволоконной связи. Оптическое волокно имеет большую дальность передачи и более высокую пропускную способность, чем проводной кабель. Оптическое волокно обычно состоит из прозрачной сердцевины с низким показателем преломления и прозрачного материала оболочки. Оптическое волокно действует как проводник световых волн, что вызывает полное отражение света в сердцевине волокна.
Вообще говоря, существует два типа оптических волокон: те, которые поддерживают несколько путей распространения или поперечные моды, называются многомодовыми волокнами (MMF), а те, которые поддерживают одну моду, называются одномодовыми волокнами (SMF). Но в чем разница между ними? Прочитав эту статью, вы сможете получить ответ.
1. Что такое одномодовое волокно?
В оптоволоконной связи одномодовое волокно (SMF) представляет собой оптическое волокно, которое напрямую передает оптические сигналы в поперечном режиме. Одномодовое волокно работает со скоростью передачи данных 100 М/с или 1 Г/с, а расстояние передачи может достигать не менее 5 километров. Обычно для удаленной передачи сигнала используется одномодовое волокно.
2. Что такое многомодовое волокно?
Многомодовое волокно (MMF) в основном используется для оптоволоконной связи на короткие расстояния, например, в зданиях или кампусах. Типичная скорость передачи составляет 100 М/с, расстояние передачи может достигать 2 км (100BASE-FX), 1 Г/с может достигать 1000 м, 10 Г/с может достигать 550 м. Существует два типа показателя преломления: градуированный показатель и ступенчатый показатель.
3. В чем разница между одномодовым и многомодовым волокном?
1. Диаметр сердечника
Основное различие между многомодовым и одномодовым волокном заключается в том, что первое имеет больший диаметр, обычно диаметр сердцевины 50 или 62,5 мкм, в то время как типичное одномодовое волокно имеет диаметр сердцевины 8 и 10 мкм. Диаметры всех слоев составляют 125 мкм.
2. Источник света
Обычно в качестве источников света используются лазер и светодиод. Лазерные источники света значительно дороже светодиодных источников света, поскольку излучаемый ими свет можно точно контролировать и он имеет большую мощность. Свет, генерируемый светодиодными источниками света, более рассеян (много режимов света), и эти источники света чаще всего используются в многомодовых оптоволоконных перемычках. При этом для одномодовых волоконных перемычек обычно используется лазерный источник света (дающий свет, близкий к одномодовому).
3. Пропускная способность
Поскольку многомодовое волокно имеет больший размер сердцевины, чем одномодовое волокно, оно поддерживает несколько режимов передачи. Кроме того, как и многомодовые волокна, одномодовые волокна также демонстрируют модовую дисперсию, вызванную несколькими пространственными модами, но модовая дисперсия одномодовых волокон меньше, чем у многомодовых волокон. По этим причинам одномодовое волокно имеет более высокую пропускную способность, чем многомодовое волокно.
4. Цвет оболочки
Цвет оболочки иногда используется, чтобы отличить перемычки многомодового волокна от перемычек многомодового волокна. Согласно стандартному определению TIA-598C, для невоенного применения в одномодовых оптических волокнах используется желтая внешняя оболочка, а в многомодовых оптических волокнах — оранжевая или бирюзовая внешняя оболочка. В зависимости от типа некоторые производители используют фиолетовый цвет, чтобы отличить высокопроизводительное волокно OM4 от других типов волокна.
5. Модальная дисперсия
Светодиодные источники света иногда используются в многомодовом волокне для создания ряда длин волн, распространяющихся с разной скоростью. Это приведет к мультимодальной дисперсии, которая ограничивает эффективную дальность передачи многомодовых оптоволоконных перемычек. Напротив, лазер, используемый для управления одномодовым волокном, производит свет одной длины волны. Поэтому его модовая дисперсия намного меньше, чем у многомодового волокна. Из-за модовой дисперсии многомодовое волокно имеет более высокую скорость расширения импульса, чем одномодовое волокно, что ограничивает пропускную способность многомодового волокна.
6. Цена
Поскольку многомодовое волокно может поддерживать несколько оптических режимов, его цена выше, чем одномодовое волокно. Но с точки зрения оборудования, поскольку в одномодовом волокне обычно используются твердотельные лазерные диоды, оборудование одномодового волокна дороже, чем оборудование многомодового волокна. Таким образом, стоимость использования многомодового волокна намного меньше стоимости использования одномодового волокна.
4. Какое волокно следует выбрать?
Учитывайте пройденное расстояние передачи и общий бюджет. Если расстояние меньше нескольких миль, многомодовое волокно будет работать хорошо, а стоимость системы передачи (передатчик и приемник) будет варьироваться от 3300 до 5300 юаней. Если покрываемое расстояние превышает 6-10 километров, следует выбирать одномодовое волокно, но из-за увеличения стоимости лазерных диодов стоимость системы передачи обычно превышает 6700 юаней.