Światłowody można podzielić na dwa główne rodzaje: single-mode fiber i wielomodowe włókna. Chociaż oba są używane do przesyłania sygnałów optycznych, mają kilka istotnych różnic. Przyjrzyjmy się bliżej różnice między одномодовыми i многомодовыми włóknami.
1. Definicja i podstawowe zasady
Single-mode fiber należy do sieci światłowodowych optyki, która dopuszcza tylko jeden tryb transmisji. W tego typu włókna optyczne sygnały rozchodzą się w jeden sposób, by zminimalizować rozproszenie lub zakłócenia. Charakterystyczną cechą trybu pojedynczego światłowodu jest jego szerokie pasmo przenoszenia i wysoka przepustowość, co czyni go szczególnie odpowiednim do przesyłania danych na duże odległości.
Wielomodowe włókna pozwala współistnieć kilka trybów transmisji. Dzięki licznym sposoby transmisji, wielomodowe światłowody ma stosunkowo wąskie pasma i bardziej nadaje się do transmisji danych na krótkie odległości o dużej przepustowości.
2. Główne różnice
(1) Tryby transmisji
Single-mode fiber obsługuje tylko jeden tryb transmisji, w którym światło rozprzestrzenia się liniowo wzdłuż osi. W przeciwieństwie do tego, многорежимное włókno obsługuje kilka trybów transmisji z różnych długościach fal i fazami przejścia światła na różnych torach. Niektóre promienie świetlne przechodzą wzdłuż centralnej osi rdzenia, podczas gdy inne są odbijane od powierzchni rozdziału rdzeń-otoczka. To jest zasadnicza różnica bezpośrednio wpływa na ich ogólną wydajność.
(2) przepustowość i zasięg transmisji
Single-mode fiber posiada jeden tryb transmisji, co zapewnia bardzo dużą przepustowość, która obsługuje szybkość transmisji danych do 100 Gb/ s lub więcej, zapewniając transmisję sygnału optycznego na duże odległości z małymi stratami, który może osiągnąć kilkadziesiąt-kilkaset kilometrów. Na przykład, światłowód single-mode jest zwykle stosowany w linii telekomunikacyjnych łączących różne miasta.
Wielomodowe włókna, dzięki swojemu wielu trybów transmisji i wysokiej dyspersji, ma stosunkowo mniejszą przepustowość. Na przykład, wielomodowe włókna OM3 obsługuje zasięg transmisji około 300 metrów z prędkością do 10 Gb / s przy długości fali 850 nm, podczas gdy OM4 zapewnia nieco lepszą wydajność, choć jego łączna przepustowość pozostanie niższa, niż w przypadku trybu pojedynczego włókna. Skuteczny zasięg transmisji w многорежимному włókno zwykle wynosi od kilkuset metrów do 2 kilometrów, co czyni go idealnym do komunikacji na krótkich dystansach wewnątrz budynków lub sieci kampusu.
(3) Źródło światła i wykrywanie
W одномодовом włóknie jako źródeł światła zazwyczaj stosowane są lasery o długości fali 1310 nm lub 1550 nm. Na tych długościach fal straty w одномодовом włóknie minimalne, co zapewnia optymalne możliwości transmisji na duże odległości. W konsekwencji, dla trybu pojedynczego włókna potrzebne są bardziej precyzyjne czujniki do dokładnego zbierania sygnałów optycznych.
W многомодовом włóknie jako źródła światła, zwykle używane są diody elektroluminescencyjne (LED) o długości fali 850 nm. Diody led są bardziej dostępne cenowo i dobrze odpowiadają parametrom transmisji многорежимному włókno, co sprawia, że nadaje się do transmisji danych na krótkie odległości z niską prędkością. Wymagania do znalezienia dla wielomodowe włókna są stosunkowo proste, wymaga jednak wysoka dokładność w porównaniu z одномодовым włóknem.
(4) Struktura i wydajność
Single-mode fiber ma małą średnicę rdzenia, zwykle mniej niż 10 µm, zakres średnic rdzenia w 8-10 µm i średnicy powłoki w 125 µm. Jego współczynnik załamania światła jest równomiernie rozprowadzane, co prowadzi do niskiego затуханию i wysokiej integralności sygnału i stabilność podczas transmisji.
Wręcz przeciwnie, wielomodowe włókna ma większą średnicę rdzenia, zwykle w wysokości od kilkudziesięciu do kilkuset mikrometrów, zwykle o średnicy rdzenia 50 µm lub 62,5 µm, podczas gdy średnica płaszcza również wynosi 125 µm. Wielomodowe włókna, jak zwykle, ma wysokie tłumienie i podatne na bardziej znaczące zakłócenia i pogorszenia jakości sygnału podczas transmisji.
(5) Cena
Proces produkcji łączy jednomodowych włókien jest bardziej skomplikowane i wymaga zaawansowanego sprzętu i technologii. Ponadto, elementy optyczne, stosowane w одномодовых operacyjnych, wymagają wysokich standardów technicznych do precyzyjnej obróbki sygnału, co prowadzi do wyższych kosztów na światłowód single-mode i związany z nim sprzęt.
I odwrotnie, proces produkcji многорежимного wiatłowodu łatwiejsze, a wymagania techniczne многорежимным optycznym приемопередатчикам mniej rygorystyczne, co prowadzi do stosunkowo niskim kosztom. W ten sposób, wielomodowe światłowody często jest bardziej ekonomiczne dla skryptów transmisji danych na krótkie odległości.
(6) identyfikacja Wizualna
Zgodnie ze standardem TIA-598C, single-mode fiber zwykle ma żółtą powłokę zewnętrzną, podczas gdy многорежимное włókno ma pomarańczową lub аквамариновую powłokę. Jednak niektórzy producenci mogą dostosować kolorami w zależności od specyfikacji swoich produktów, na przykład za pomocą fioletowy kolor do wyróżnienia wydajnych włókien OM4 od innych typów.
Wnioski
Jednomodowe złącza dupleksowe i wielo włókna różnią się tryby transmisji, przepustowości, zasięgu transmisji, źródeł światła i wykrywania, struktury i wydajności, a także kosztów. Przy wyborze odpowiedniego typu światłowodu ważne jest, aby dokładnie wziąć pod uwagę konkretne potrzeby w związku i scenariusze.
