科百科
当前位置: 首页 范文大全

单模光纤和多模光纤的异同(单模光纤和多模光纤的区别特点)

时间:2023-07-07 作者: 小编 阅读量: 3 栏目名: 范文大全

研究表明,多模光纤的带宽大约为4000Mb/s。制造的单模光纤是为了消除脉冲展宽。单模光纤单模光纤的纤芯较细,使光线能够直接发射到中心。在头3000英尺的距离下,多模光纤可能损失其LED光信号强度的50%,而单模在同样距离下只损失其激光信号的6.25%。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。

首先是介绍下多模光纤和单模光纤区别:

1、 多模光纤是光纤通信最原始的技术,这一技术是人类首次实现通过光纤来进行通信的一项革命性的突破。

2、 随着光纤通信技术的发展,特别是激光器技术的发展以及人们对长距离、大信息量通信的迫切需求,人们又寻找到了更好的光纤通信技术----单模光纤通信。

3、 光纤通信技术发展到今天,多模光纤通信固有的很多局限性愈发显得突出:

①多模发光器件为发光二极管(LED),光频谱宽、光波不纯净、光传输色散大、传输距离小。1000M bit/s带宽传输,可靠距离为255米(m)。100M bit/s带宽传输,可靠距离为2公里(km)。

②因多模发光器件固有的局限性和多模光纤已有的光学特性限制,多模光纤通信的带宽最大为1000M bit/s。

4、 单模光纤通信突破了多模光纤通信的局限:

①单模光纤通信的带宽大,通常可传100G bit/s以上。实际使用一般分为155M bit/s、1.25G bit/s、2.5G bit/s、10G bit/s。

②单模发光器件为激光器,光频谱窄、光波纯净、光传输色散小,传输距离远。单模激光器又分为FP、DFB、CWDM三种。FP激光器通常可传输60公里(km),DFB和CWDM激光器通常可传输100公里(km)。

5、 数字式光端机采用视频无压缩传输技术,以保证高质量的视频信号实时无延迟传输并确保图像的高清晰度及色彩纯正。这种传输方式信息数据量很大,4路以上视频的光端机均采用1.25G bit/s以上的数据流传输。8路视频的数据流高达1.5G bit/s。

因多模光纤最大带宽仅为1G bit/s,如果采用多模光纤传输,势必造成信息丢失、视频图像出现大量雪花甚至白斑、数据控制失常。

另一个致命的因素就是传输距离的限制,多模光纤1G bit/s带宽的传输距离理论上是255米(m),如果考虑到光链路损耗,实际距离还要小几十米。

6、 从单模光纤通信技术诞生之日起,就意味着多模光纤通信方式的淘汰。目前用多模光纤传输的已经很少了,只是因为市场的惯性而延续至今,对光纤通信这一行业的人来说,这早已是不争的事实。我们认为应该本照着对用户负责,对用户长远需求负责的精神提出合理建议

根据传输点模数的不同,光纤可分为单模光纤和多模光纤。所谓"模"是指以一定角速度进入光纤的一束光。单模光纤采用固体激光器做光源,多模光纤则采用发光二极管做光源。多模光纤允许多束光在光纤中同时传播,从而形成模分散(因为每一个“模”光进入光纤的角度不同它们到达另一端点的时间也不同,这种特征称为模分散。),模分散技术限制了多模光纤的带宽和距离,因此,多模光纤的芯线粗,传输速度低、距离短,整体的传输性能差,但其成本比较低,一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境下。单模光纤只能允许一束光传播,所以单模光纤没有模分散特性,因而,单模光纤的纤芯相应较细,传输频带宽、容量大,传输距离长,但因其需要激光源,成本较高。

单/多模光纤传输

多模光纤

多模光纤中光信号通过多个通路传播;通常建议在距离不到英里时应用。

多模光纤从发射机到接收机的有效距离大约是5英里。可用跟离还受发射/接收装置的类型和质量影响; 光源越强、接收机越灵敏,距离越远。研究表明,多模光纤的带宽大约为4000Mb/s。

制造的单模光纤是为了消除脉冲展宽。由于纤芯尺寸很小(7-9微米),因此消除了光线的跳跃。在1310和 1550nm波长使用聚焦激光源。这些激光直接照射进微小的纤芯、并传播到接收机,没有明显的跳跃。如果可以把 多模比作猎怆,能够同时把许多弹丸装人枪筒,那么单模就是***,单一光线就像一颗子弹。

单模光纤

单模光纤的纤芯较细,使光线能够直接发射到中心。建议距离较长时采用。

另外,单模信号的距离损失比多模的小。在头3000英尺的距离下,多模光纤可能损失其LED光信号强度的50%,而单模在同样距离下只损失其激光信号的6.25%。

单模的带宽潜力使其成为高速和长距离数据传输的唯一选择。最近的测试表明,在一根单模光缆上可将40G以太网的64信道传输长达2,840英里的距离。

在安全应用中,选择多模还是单模的最常见决定因素是距离。如果只有儿英里,首选多模,因为LED发射/接收机比单模需要的激光便宜得多。如果距离大于5英里,单模光纤最佳。另外一个要考虑的问题是带宽;如果将来的应用可能包括传输大带宽数据信号,那么单模将是最佳选择。

单模光纤只有单一的传播路径,一般用于长距离传输,多模光纤有多种传播路径,多模光纤的带宽为50MHz~500MHz/Km,单模光纤的带宽为2000MHz/Km,光纤波长有850nm,1310nm和1550nm等。850nm波长区为多模光纤通信方式;1550nm波长区为单模光纤通信方式;1310nm波长区有多模和单模两种;850nm的衰减较大,但对于2~3MILE(1MILE=1604m)的通信较经济。光纤尺寸按纤维直径划分有50μm缓变型多模光纤、62.5μm缓变增强型多模光纤和8.3μm突变型单模光纤,光纤的包层直径均为125μm,故有62.5/125μm、50/125μm、9/125μm等不同种类。

光缆外套标识,50/125, 62.5/125为多模,9/125(g652)为单模

光纤可磨接后用100/200倍放大镜察看,一个小黑点的是单模,大一点有双环的是多模。纤芯在熔接机内也能分辩出,在熔接机显示器看中间是空的是单模,看上去一体的是多模。

简单的用途区别:多模一般应用在园区内较近的地方之间;

单模传输距离较远,一般应用在电信领域。

单模传输与多模传输

在光纤通信理论中,光纤有单模、多模之分,区别在于:

1. 单模光纤芯径小(10m m左右),仅允许一个模式传输,色散小,工作在长波长(1310nm和1550nm),与光器件的耦合相对困难

2. 多模光纤芯径大(62.5m m或50m m),允许上百个模式传输,色散大,工作在850nm或1310nm。与光器件的耦合相对容易

而对于光端模块来讲,严格的说并没有单模、多模之分。所谓单模、多模模块,指的是光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得最佳传输特性。

一般有以下区别:

1. 单模模块一般采用LD或光谱线较窄的LED作为光源,耦合部件尺寸与单模光纤配合好,使用单模光纤传输时能传输较远距离

2. 多模模块一般采用价格较低的LED作为光源,耦合部件尺寸与多模光纤配合好

1、光纤分类

光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径为50或62.5μm,包层外径125μm,表示为50/125μm或62.5/125μm。单模光纤的纤芯直径为8.3μm,包层外径125μm,表示为8.3/125μm。

光纤的工作波长有短波850nm、长波1310nm和1550nm。光纤损耗一般是随波长增加而减小,850nm的损耗一般为2.5dB/km,1.31μm的损耗一般为0.35dB/km,1.55μm的损耗一般为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ(水峰)的吸收作用,900~1300nm和1340nm~1520nm范围内都有损耗高峰,这两个范围未能充分利用。

2、多模光缆

多模光纤(Multi Mode Fiber) -芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。如下表,为多模光缆的带宽的比较:

提到万兆多模光缆,需要作些说明,光纤系统在传输光信号时,离不开光收发器和光纤。因传统多模光纤只能支持万兆传输几十米,为配合万兆应用而采用的新型光收发器,ISO/IEC 11801制定了新的多模光纤标准等级,即OM3类别,并在2002年9月正式颁布。OM3光纤对LED和激光两种带宽模式都进行了优化,同时需经严格的DMD测试认证。采用新标准的光纤布线系统能够在多模方式下至少支持万兆传输至300米,而在单模方式下能够达到10公里以上(1550nm更可支持40公里传输)。

3、单模光缆

单模光纤(Single Mode Fiber):中心纤芯很细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。

后来发现在1310nm波长处,单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看,1310nm正好是光纤的一个低损耗窗口。这样,1310nm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1310nm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。

上面提到由于OHˉ(水峰)的吸收作用,900~1300nm和1340nm~1520nm范围内都有损耗高峰,该现象称为水峰。目前美国康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰单模光缆,正解决了此问题,TeraSPEED 系统通过消除了1400nm 水峰的影响因素, 从而为用户提供了更广泛的传输带宽, 用户可以自由使用从1260nm 到1620nm 的所有波段, 因此传输通道从以前的240增加到400,性能比传统单模光纤多50%的可用带宽,为将来升级为100G带宽的CWDM 粗波分复用技术打下了坚实的基础,TeraSPEED 解决方案为园区/城市级理想的主干光纤系统。

同时,由于G.652.D 是单模光纤的最新的指标,是所有G.652级别中指标最严格的并且完全向下兼容的。如果,仅指明G.652意味着 G.652.A 的性能规范,这一点应特别注意。TeraSPEED 光纤超过所有的指标均满足 G.652.A, .B, .C和.D 的性能规范,如下表:

而我们对于单模光缆的选型建议如下:

A.从传输距离的角度,如果希望今后支持万兆传输,而距离较远应考虑采用单模光缆。

B.从造价的角度,零水峰光缆提供比单模光纤多50%带宽,而造价上又相差不多,事实上美国康普公司目前已经不提供普通单模光纤,只提供零水峰光纤这样的更高性能的产品给用户。

4、结论:单模还是多模好?

综合以上的分析,我们认为,用户应从应用的角度、传输距离的角度、前瞻性的角度、造价的角度,综合以上因素,以最低的价格投资最好的性能!

    推荐阅读
  • 玻璃胶干了还会有甲醛吗(玻璃胶的介绍)

    玻璃胶干了还会有甲醛吗?我们一起去了解并探讨一下这个问题吧!玻璃胶干了还会有甲醛吗玻璃胶是化学用品,在生产的过程中需要添加甲醛成分,虽说固化后没有任何异味但还是含有甲醛,并不会随着固化而蒸发的。因此建议使用完玻璃胶定要记得去除甲醛。玻璃胶,是一种家庭常用的黏合剂,由硅酸钠和醋酸以及有机性的硅酮组成。硅酸钠易溶于水,有粘性,在南方称为水玻璃,在北方称为泡花碱。

  • 男子花260万为别的女儿买房(男子在游乐园蹭吃7年)

    以下内容希望对你有帮助!男子花260万为别的女儿买房世界之大,无奇不有。这个世界上有形形色色的各种人,可大多都摆脱不了生活的困扰,为攒钱而不断的努力。省钱的道理大家都懂,可有多少人又能做到呢?可美国加州一位33岁的工程师——戴伦,就将省钱做到了极致。

  • 四川开放大学简介(关于四川开放大学简介)

    四川开放大学简介四川开放大学,原四川广播电视大学,创建于1979年,是邓主席亲自批示,经中共四川省委、省人民政府批准建立的一所新型综合性省属高校。2020年12月2日,四川省人民政府川府[2020]239号函正式同意四川广播电视大学更名为四川开放大学。

  • 女性吃鸽子的禁忌 女性吃鸽子的禁忌食物

    忌多吃鸽子汤富含蛋白质、氨基酸、微量元素等营养成分,是比较滋补身体的食材,不过,鸽子里面蛋白质含量较高,多吃容易引起消化不良,而且鸽子性质温和,多吃容易导致上火、肠胃不适,还易使女性长胖,因此不可多吃,女性一天最多吃一只鸽子。女人一个月吃几次鸽子汤好8-10即可。

  • 神州租车和一嗨租车哪个便宜(携程神州一嗨三大租车平台对比)

    神州租车和一嗨租车哪个便宜全球疫情肆虐反复,在常态化防控环境下,租车自驾成为了旅游出行的重要方式。据店员描述,这批轩逸是上两个月到货的新车。第一次付费完成后,第一家租车公司来电表示该车保险杠被前任租客撞坏,要求测试员更换车型或退单。过程中,测试员还要与工作人员商量退款事宜。进入地下停车场后超过15分钟未进行车牌录入,被工作人员要求将车驶出停车场,补缴9.5元停车费再驶入,并及时完成录入。

  • 女娲娘娘的化身(造提线木偶的女娲娘娘)

    季天渊说,平时她会用毛巾或者特制的小口罩包好木偶的脸,避免妆容互相剐蹭。在季天渊的一双巧手下已经诞生了数不清的木偶,但是每一个木偶又都是独一无二的。他平时会自编自导自演一些用于社会宣传的木偶戏,例如结合了西游记元素的禁毒宣传,孙悟空和猪八戒会去抓捕以白骨精的形象出现的毒贩子。此次疫情期间,他还专门编排了防疫宣传木偶戏,提醒人们注意卫生,戴好口罩,在短视频平台上广泛传播。

  • 固态硬盘内容拷贝到另一个固态(如何快速高效省事的将一块SSD的数据转移到另外一块SSD上)

    而且即使设备由于老化或其他原因出现故障,你仍然可以使用SSD里面的数据,只要把它们拆下来装到其他设备上就能再次使用它们了。唯一可能要考虑的问题是1对1的克隆可能对SSD的损耗更大,但是一般的SSD正式写入都有1200TBW,并且会提供5年的保修。YottamasterHC1-C3单个盘位最大支持4TB,总共最大支持8TB。无论如何,今天介绍的这个SSD的拷贝机,它有很多种使用的方法,比如快速的备份系统盘完成系统的更新或替换。

  • 张家港属于哪个市(张家港的风景名胜)

    张家港市原名沙洲,1986年9月撤销沙洲县,以境内天然良港张家港命名设立张家港市。境内自然环境优越,拥有香山、暨阳湖、凤凰山、永联小镇等风景名胜。凤凰山景区国家AAAA级景区,江苏省自驾游基地。东渡苑景区国家AAA级景区。占地面积275亩,是鉴真第六次成功东渡的起航地。小镇拥有一条特色鲜明的江鲜美食街,集聚了沙洲风情、江鲜大酒店等江鲜餐饮名店。每年还会举办江鲜美食节。常阴沙景区国家AAA级景区。

  • 最戳进心窝的句子(比较扎心的句子)

    以下内容希望对你有帮助!最戳进心窝的句子未来的日子里,愿我们都能与身边的人,且以情深共白首,没有岁月可回头。任由光阴渐行渐远,季末的我也只能把秋泪轻轻弹,把记忆晕染开来,临摹成一个童话般的秋。吃完橙子再喝杯水,愚蠢的胃会认为是橙汁。我遇到了你之后,愚蠢的我误以为这是爱情。尽管我知道结局,但我依然是个很投入的人。你一定不知道,我就是这样毫无指望的爱着你。

  • 哺乳期减肥食谱一周减10斤(减肥食谱一周瘦10斤哺乳期)

    木瓜自身的营养成分较高,是很好的瘦身养颜食材,且能够直接刺激母体乳腺的分泌,适宜产后少乳者。食物要多样化哺乳期妈妈减肥的同时要注意保证食物的多样化,不仅能保证身体营养的均衡,还能使奶水充足满足宝宝的健康所需。