一、什么是多模光纖
當(dāng)光纖的幾何尺寸(主要是纖芯直徑d1)遠遠大于光波波長時(約1μm),光纖中會存在著幾十種乃至幾百種傳播模式。不同的傳播模式具有不同的傳播速度與相位,導(dǎo)致長距離的傳輸之后會產(chǎn)生時延、光脈沖變寬。這種現(xiàn)象叫做光纖的模式色散(又叫模間色散)。
模式色散會使多模光纖的帶寬變窄,降低了其傳輸容量,因此多模光纖僅適用于較小容量的光纖通信。多模光纖芯徑大(62.5mm或50mm),允許上百個模式傳輸,色散大,工作波長在850nm。
那么,多模光纖的傳輸距離有多遠呢?多模光纖的傳輸距離相對于雙絞線,多模光纖能夠支持較長的傳輸距離;在10mbps及100mbps的以太網(wǎng)中,多模光纖最長可支持2000米的傳輸距離;而于1GbpS千兆網(wǎng)中,多模光纖最高可支持550米的傳輸距離;在10Gbps萬兆網(wǎng)中,多模光纖OM3可到300米,OM4可達500米。
了解了什么是多模光纖及多模光纖的傳輸距離,我們再來看看單模光纖。
二、什么是單模光纖
當(dāng)光纖的幾何尺寸(主要是芯徑)可以與光波長相近時,如芯徑d1 在5~10μm范圍,光纖只允許一種模式(基模HE11)在其中傳播,其余的高次模全部截止,這樣的光纖叫做單模光纖。
由于它只有一種模式傳播,避免了模式色散的問題,故單模光纖具有極寬的帶寬,特別適用于大容量的光纖通信。因此,要實現(xiàn)單模傳輸,必須使光纖的諸參量滿足一定的條件,通過公式計算得出,對于NA=0.12 的光纖要在λ=1.3μm以上實現(xiàn)單模傳輸時,光纖纖芯的半徑應(yīng)≤4.2μm,即其纖芯直徑d1≤8.4μm。由于單模光纖的纖芯直徑非常細小,所以對其制造工藝提出了更苛刻的要求。
單模光纖傳輸距離是多少呢?單模光纖的纖芯直徑為8.3μm,包層外直徑125μm,單模光模塊的工作波長為1310nm、1550nm,單模光纖相比于多模光纖可支持更長傳輸距離,在100Mbps的以太網(wǎng)以至1G千兆網(wǎng),單模光纖都可支持超過5000m的傳輸距離。單模光模塊中使用的器件是多模光模塊的兩倍,所以單模光模塊的總體成本要高于多模光模塊;單模光模塊的傳輸距離可達150至200km;多模光模塊的傳輸距離僅可達2km。
這里我們對常用的布線距離做個總結(jié):
不同的網(wǎng)絡(luò)下、不同的波長多模與單模傳輸距離。
從表中,明顯可以看出,多模光纖的傳輸距離有限,現(xiàn)在在實際應(yīng)用中,已經(jīng)用的比較少了。
為什么多模光纖傳輸距離沒有單模遠呢?
光纖的工作波長有短波長850nm、長波長1310nm和1550nm。光纖損耗一般是隨波長加長而減小,850nm的損耗為2.5dB/km,多模光纖在這一波長工作,損耗過大。
1310nm的損耗為0.35dB/km,1550nm的損耗為0.20dB/km,單模光纖的工作波長,也是光纖的最低損耗。
三、多模光纖收發(fā)器與單模光纖收發(fā)器的區(qū)別
多模光纖收發(fā)器與單模光纖收發(fā)器的區(qū)別主要表現(xiàn)在三個方面:
1、價格:多模的便宜,單模的貴
2、距離:多模的小于2KM,單模的能傳100KM以上
3、波長:多模850/1310NM,單模1310/1550NM
需要注意的是:多模收發(fā)器和多模光纖對應(yīng), 單模和單模對應(yīng), 不能混用。
目前市場上,
多模光纖收發(fā)器價格低廉, 基本200元左右的就很不錯了,企業(yè)級的300多也夠用了,帶寬都是100Mbps。單模收發(fā)器與之相比, 市場上貨源較少, 價格較貴, 基本要400元左右一個, 帶寬是1000Mbps, 比多模要高很多。雖然多模都在淘汰中,現(xiàn)在用的比較少, 但是因為價格較低很多在監(jiān)控,主要在500m以下的布線范圍內(nèi),近距離傳輸方面還有在用 ,但我們還是推薦單模,性能不如單模。
多模光纖收發(fā)器接收多個傳輸模式,傳輸距離比較近。
單模收發(fā)器只接收單一的模式。傳輸距離比較遠。