在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,光纖由于速率高、速度快得到了廣泛的應(yīng)用,其中以單模光纖和多模光纖最為普遍。關(guān)于這兩種光纖類型的區(qū)別、應(yīng)用等方面仍然有很多疑問,接下來將從兩者的基本結(jié)構(gòu)、傳輸距離、成本等方面深入分析單模光纖和多模光纖的差別。
一、單模光纖和多模光纖基本結(jié)構(gòu)對比
光纖的基本結(jié)構(gòu)一般由外護套、包層、纖芯、光源組成,單模光纖和多模光纖存在以下不同點:
外護套顏色差異
在實際應(yīng)用中,光纖的外護套顏色可用來快速區(qū)分單模光纖和多模光纖。根據(jù)TIA-598C標(biāo)準(zhǔn)定義,單模光纖OS1、OS2采用黃色外護套,多模光纖OM1、OM2采用橙色外護套,OM3、OM4采用水藍色外護套(在非軍事用途下)。
纖芯的直徑差異
多模光纖和單模光纖在纖芯直徑上有明顯差異,多模光纖的纖芯直徑通常是50或62.5μm,單模光纖的纖芯直徑是9μm。鑒于這種區(qū)別,單模光纖在較窄的芯徑上只能傳輸波長為1310nm或1550nm的光信號,但纖芯小帶來的好處是,光信號在單模光纖中沿著直線傳播,不會發(fā)生折射,色散較小,帶寬高;多模光纖纖芯寬,它可以在給定的工作波長上傳輸多種模式,但同時由于多模光纖中傳輸?shù)哪J蕉噙_數(shù)百個,各個模式的傳播常數(shù)和群速率不同,使光纖的帶寬窄,色散大,損耗也大。
光源的差異
光源通常有激光光源和LED光源兩種。單模光纖采用激光光源,多模光纖采用LED光源。
二、單模光纖和多模光纖傳輸距離對比
眾所周知,單模光纖適用于長距離傳輸,多模光纖適用于短距離傳輸,下表展示了不同種類的單多模光纖具體的傳輸距離。
從圖表中可以看出,在1G和10G速率下,單模光纖的傳輸距離比多模光纖的傳輸距離遠的多,那么數(shù)據(jù)中心為什么不全部采用單模光纖呢?這是由于數(shù)據(jù)中心的建設(shè)以短距離傳輸為主,在短距離傳輸環(huán)境下,多模光纖與單模光纖的性能一致,但成本更低;同時,OM3、OM4多模光纖能支持更高的速率,在目前高速率網(wǎng)絡(luò)時代,多模光纖的需求量也不容小覷。
三、單模光纖和多模光纖的成本對比
上面提到了多模光纖的成本比單模光纖低,這主要是由于設(shè)備硬件成本產(chǎn)生的,比如光源的成本差異,材質(zhì)的成本差異。
同樣采用多模光纖系統(tǒng)和單模光纖系統(tǒng)的成本差異也類似,多模光纖系統(tǒng)搭建成本比單模系統(tǒng)低。以FS的解決方案為例,一套多模傳輸系統(tǒng)的成本(多模光模塊和跳線)
四、單模光纖和多模光纖常見問答
1、單模光纖和多模光纖可以混合使用嗎?
一般情況下不可以,單模光纖與多模光纖的傳輸模式不一樣,如果將兩根光纖混合或直接連接在一起,會造成鏈路損耗,產(chǎn)生線路抖動。不過通過單多模轉(zhuǎn)換跳線,可以將單模和多模鏈路連接起來。
2、可以在單模光纖上使用多模光模塊嗎?在多模光纖上使用單模光模塊呢?
單模光纖上不能使用多模光模塊,會產(chǎn)生較大的損耗;在多模光纖上可以使用單模光模塊,但是要采用光纖適配器轉(zhuǎn)換光纖類型,例如,通過使用光纖適配器,1000BASE-LX單模光模塊可以在多模光纖上運行。光纖適配器也可用于解決單模光模塊和多模光模塊之間的連接問題。
3、單模光纖與多模光纖應(yīng)該如何選擇?
在單模光纖和多模光纖的選擇上,應(yīng)根據(jù)實際傳輸距離和成本進行考慮。若傳輸距離為300-400米,可采用多模光纖,若傳輸距離達到達到數(shù)千米,則單模光纖是最佳選擇。
結(jié)語
單模光纖和多模光纖各有優(yōu)勢,單模光纖系統(tǒng)主要應(yīng)用在城域網(wǎng)、PON中,多模光纖系統(tǒng)主要應(yīng)用在企業(yè)、數(shù)據(jù)中心中,選擇適合您的光纖系統(tǒng)至關(guān)重要。