Optično vlakno je prožno prozorno vlakno iz ekstrudiranega stekla ali plastike, ki je nekoliko debelejše od človeškega lasu. Optična vlakna so najpogosteje uporabljena metoda za prenos svetlobe na obeh koncih in se pogosto uporabljajo v komunikaciji po optičnih vlaknih. Optična vlakna imajo daljšo prenosno razdaljo in večjo pasovno širino kot žični kabel. Optično vlakno je običajno sestavljeno iz prozornega jedra z nizkim lomnim indeksom in prozorne obloge. Optično vlakno deluje kot prevodnik svetlobnih valov, kar povzroči popoln odboj svetlobe v jedru vlakna.
Na splošno obstajata dve vrsti optičnih vlaken: tista, ki podpirajo več poti širjenja ali prečne načine, se imenujejo večmodna vlakna (MMF), tista, ki podpirajo en način, pa se imenujejo enomodna vlakna (SMF). Kakšna pa je razlika med njima? Branje tega članka vam bo pomagalo dobiti odgovor.
1. Kaj je enomodno vlakno?
V komunikaciji z optičnimi vlakni je enomodno vlakno (SMF) optično vlakno, ki neposredno prenaša optične signale v stranskem načinu. Enomodovna vlakna delujejo s hitrostjo prenosa podatkov 100 M/s ali 1 G/s, razdalja prenosa pa lahko doseže vsaj 5 kilometrov. Običajno se za prenos signala na daljavo uporablja enomodno vlakno.
2. Kaj je večmodno vlakno?
Večmodna vlakna (MMF) se večinoma uporabljajo za komunikacijo po vlaknih na kratke razdalje, na primer v zgradbah ali kampusih. Tipična hitrost prenosa je 100M / s, razdalja prenosa lahko doseže 2 km (100BASE-FX), 1 G / s lahko doseže 1000 m, 10 G / s lahko doseže 550 m. Obstajata dve vrsti lomnega količnika: stopnjevani indeks in stopenjski indeks.
3. Kakšna je razlika med enomodnim in večmodnim vlaknom?
1. Premer jedra
Glavna razlika med večmodnim in enomodnim vlaknom je, da ima prvo večji premer, običajno premer jedra 50 ali 62,5 µm, medtem ko ima tipično enomodno vlakno premer jedra 8 in 10 µm, paket obeh Vsi premeri plasti so 125 µm.
2. Vir svetlobe
Običajno se kot vira svetlobe uporabljata laser in LED. Laserski svetlobni viri so bistveno dražji od LED svetlobnih virov, ker je svetlobo, ki jo proizvaja, mogoče natančno nadzorovati in ima veliko moč. Svetloba, ki jo ustvarijo svetlobni viri LED, je bolj razpršena (veliko načinov svetlobe), ti svetlobni viri pa se večinoma uporabljajo v večmodnih vlaken. Hkrati se laserski svetlobni vir (ki proizvaja svetlobo blizu enomodnega) običajno uporablja za enomodne optične mostičke.
3. Pasovna širina
Ker ima večmodno vlakno večjo velikost jedra kot enomodno vlakno, podpira več načinov prenosa. Poleg tega, tako kot večmodna vlakna, tudi enomodna vlakna kažejo modalno disperzijo, ki jo povzroča več prostorskih načinov, vendar je modalna disperzija enomodnih vlaken manjša kot večmodna vlakna. Zaradi teh razlogov ima enomodno vlakno večjo pasovno širino kot večmodno vlakno.
4. Barva plašča
Barva plašča se včasih uporablja za razlikovanje mostičkov za večmodna vlakna od mostikov za večmodna vlakna. V skladu s standardno definicijo TIA-598C enomodna optična vlakna za nevojaške aplikacije uporabljajo rumen zunanji plašč, večmodna optična vlakna pa oranžen ali vodnozelen zunanji plašč. Glede na različne vrste nekateri proizvajalci uporabljajo vijolično barvo za razlikovanje visokozmogljivih vlaken OM4 od drugih vrst vlaken.
5. Modalna disperzija
Svetlobni viri LED se včasih uporabljajo v večmodnih vlaknih za ustvarjanje serije valovnih dolžin, ki se širijo z različnimi hitrostmi. To bo povzročilo večmodalno razpršitev, ki omejuje učinkovito prenosno razdaljo večmodalnih vlaken. Nasprotno pa laser, ki se uporablja za pogon enomodnega vlakna, proizvaja eno valovno dolžino svetlobe. Zato je njegova modalna disperzija veliko manjša od večmodnega vlakna. Zaradi modalne disperzije ima večmodno vlakno višjo stopnjo širitve impulza kot enomodno vlakno, kar omejuje zmogljivost prenosa informacij večmodovnega vlakna.
6. Cena
Ker lahko večmodna vlakna podpirajo več optičnih načinov, je njihova cena višja od enomodnih vlaken. Toda glede opreme, ker enomodna vlakna običajno uporabljajo polprevodniške laserske diode, je oprema enomodnih vlaken dražja od opreme večmodnih vlaken. Zato so stroški uporabe večmodnega vlakna veliko nižji od stroškov uporabe enomodnega vlakna.
4. Kakšno vlakno je treba izbrati?
Upoštevajte pokrito razdaljo prenosa in skupni proračun. Če je razdalja manjša od nekaj milj, bo večmodno vlakno dobro delovalo, stroški prenosnega sistema (oddajnik in sprejemnik) pa se bodo gibali od 3300 do 5300 juanov. Če pokrita razdalja presega 6-10 kilometrov, je treba izbrati enomodna vlakna, vendar bodo zaradi povečanih stroškov laserskih diod stroški prenosnega sistema običajno presegli 6700 juanov.