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金鱗羽線材邀您了解“多模光纖和單模光纖區(qū)別”

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1、     多模光纖是光纖通信最原始的技術(shù)，這一技術(shù)是人類首次實(shí)現(xiàn)通過光纖來進(jìn)行通信的一項(xiàng)革命性的突破。
2、     隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，特別是激光器技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)長(zhǎng)距離、大信息量通信的迫切需求，人們又尋找到了更好的光纖通信技術(shù)----單模光纖通信。
3、     光纖通信技術(shù)發(fā)展到今天，多模光纖通信固有的很多局限性愈發(fā)顯得突出：
①、多模發(fā)光器件為發(fā)光二極管（LED），光頻譜寬、光波不純凈、光傳輸色散大、傳輸距離小。1000M bit/s帶寬傳輸，可靠距離為255米(m)。100M bit/s帶寬傳輸，可靠距離為2公里(km)。
②、因多模發(fā)光器件固有的局限性和多模光纖已有的光學(xué)特性限制，多模光纖通信的帶寬最大為1000M bit/s。
4、     單模光纖通信突破了多模光纖通信的局限：
①、     單模光纖通信的帶寬大，通常可傳100G bit/s以上。實(shí)際使用一般分為155M bit/s、1.25G bit/s、2.5G bit/s、10G bit/s。
②、     單模發(fā)光器件為激光器，光頻譜窄、光波純凈、光傳輸色散小，傳輸距離遠(yuǎn)。單模激光器又分為FP、DFB、CWDM三種。FP激光器通常可傳輸60公里(km)，DFB和CWDM激光器通?？蓚鬏?/span>100公里(km)。
5、     數(shù)字式光端機(jī)采用視頻無壓縮傳輸技術(shù)，以保證高質(zhì)量的視頻信號(hào)實(shí)時(shí)無延遲傳輸并確保圖像的高清晰度及色彩純正。這種傳輸方式信息數(shù)據(jù)量很大，4路以上視頻的光端機(jī)均采用1.25G bit/s以上的數(shù)據(jù)流傳輸。8路視頻的數(shù)據(jù)流高達(dá)1.5G bit/s。
因多模光纖最大帶寬僅為1G bit/s，如果采用多模光纖傳輸，勢(shì)必造成信息丟失、視頻圖像出現(xiàn)大量雪花甚至白斑、數(shù)據(jù)控制失常。
另一個(gè)致命的因素就是傳輸距離的限制，多模光纖1G bit/s帶寬的傳輸距離理論上是255米(m)，如果考慮到光鏈路損耗，實(shí)際距離還要小幾十米。
6、     從單模光纖通信技術(shù)誕生之日起，就意味著多模光纖通信方式的淘汰。目前用多模光纖傳輸?shù)囊呀?jīng)很少了，只是因?yàn)槭袌?chǎng)的慣性而延續(xù)至今，對(duì)光纖通信這一行業(yè)的人來說，這早已是不爭(zhēng)的事實(shí)。我們認(rèn)為應(yīng)該本照著對(duì)用戶負(fù)責(zé)，對(duì)用戶長(zhǎng)遠(yuǎn)需求負(fù)責(zé)的精神提出合理建議
　根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)的不同，光纖可分為單模光纖和多模光纖。所謂"模"是指以一定角速度進(jìn)入光纖的一束光。單模光纖采用固體激光器做光源，多模光纖則采用發(fā)光二極管做光源。多模光纖允許多束光在光纖中同時(shí)傳播，從而形成模分散(因?yàn)槊恳粋€(gè)“模”光進(jìn)入光纖的角度不同它們到達(dá)另一端點(diǎn)的時(shí)間也不同，這種特征稱為模分散。)，模分散技術(shù)限制了多模光纖的帶寬和距離，因此，多模光纖的芯線粗，傳輸速度低、距離短，整體的傳輸性能差，但其成本比較低，一般用于建筑物內(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)境下。單模光纖只能允許一束光傳播，所以單模光纖沒有模分散特性，因而，單模光纖的纖芯相應(yīng)較細(xì)，傳輸頻帶寬、容量大，傳輸距離長(zhǎng)，但因其需要激光源，成本較高。
多模光纖
多模光纖中光信號(hào)通過多個(gè)通路傳播;通常建議在距離不到英里時(shí)應(yīng)用。
多模光纖從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的有效距離大約是5英里?？捎酶x還受發(fā)射/接收裝置的類型和質(zhì)量影響; 光源越強(qiáng)、接收機(jī)越靈敏，距離越遠(yuǎn)。研究表明，多模光纖的帶寬大約為4000Mb/s。
制造的單模光纖是為了消除脈沖展寬。由于纖芯尺寸很小(7-9微米)，因此消除了光線的跳躍。在1310和 1550nm波長(zhǎng)使用聚焦激光源。這些激光直接照射進(jìn)微小的纖芯、并傳播到接收機(jī)，沒有明顯的跳躍。如果可以把 多模比作獵愴，能夠同時(shí)把許多彈丸裝人槍筒，那么單模就是步槍，單一光線就像一顆子彈。
單模光纖
單模光纖的纖芯較細(xì)，使光線能夠直接發(fā)射到中心。建議距離較長(zhǎng)時(shí)采用。
另外，單模信號(hào)的距離損失比多模的小。在頭3000英尺的距離下，多模光纖可能損失其LED光信號(hào)強(qiáng)度的50%，而單模在同樣距離下只損失其激光信號(hào)的6.25%。
單模的帶寬潛力使其成為高速和長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈ㄒ贿x擇。最近的測(cè)試表明，在一根單模光纜上可將40G以太網(wǎng)的64信道傳輸長(zhǎng)達(dá)2，840英里的距離。
在安全應(yīng)用中，選擇多模還是單模的最常見決定因素是距離。如果只有兒英里，首選多模，因?yàn)長(zhǎng)ED發(fā)射/接收機(jī)比單模需要的激光便宜得多。如果距離大于5英里，單模光纖最佳。另外一個(gè)要考慮的問題是帶寬;如果將來的應(yīng)用可能包括傳輸大帶寬數(shù)據(jù)信號(hào)，那么單模將是最佳選擇。
單模光纖只有單一的傳播路徑，一般用于長(zhǎng)距離傳輸，
多模光纖有多種傳播路徑，多模光纖的帶寬為50MHz~500MHz/Km，
單模光纖的帶寬為2000MHz/Km，光纖波長(zhǎng)有850nm，1310nm和1550nm等。850nm波長(zhǎng)區(qū)為多模光纖通信方式；1550nm波長(zhǎng)區(qū)為單模光纖通信方式；1310nm波長(zhǎng)區(qū)有多模和單模兩種；850nm的衰減較大，但對(duì)于2~3MILE（1MILE=1604m）的通信較經(jīng)濟(jì)。光纖尺寸按纖維直徑劃分有50μm緩變型多模光纖、62.5μm緩變?cè)鰪?qiáng)型多模光纖和8.3μm突變型單模光纖，光纖的包層直徑均為125μm，故有62.5/125μm、50/125μm、9/125μm等不同種類。。
光纜外套標(biāo)識(shí)，50/125, 62.5/125為多模，9/125(g652)為單模
光纖可磨接后用100/200倍放大鏡察看，一個(gè)小黑點(diǎn)的是單模，大一點(diǎn)有雙環(huán)的是多模。纖芯在熔接機(jī)內(nèi)也能分辯出，在熔接機(jī)顯示器看中間是空的是單模，看上去一體的是多模。
簡(jiǎn)單的用途區(qū)別：多模一般應(yīng)用在園區(qū)內(nèi)較近的地方之間；
單模傳輸距離較遠(yuǎn)，一般應(yīng)用在電信領(lǐng)域。
單模傳輸與多模傳輸
在光纖通信理論中，光纖有單模、多模之分，區(qū)別在于：
1. 單模光纖芯徑小（10m m左右），僅允許一個(gè)模式傳輸，色散小，工作在長(zhǎng)波長(zhǎng)（1310nm和1550nm），與光器件的耦合相對(duì)困難
2. 多模光纖芯徑大（62.5m m或50m m），允許上百個(gè)模式傳輸，色散大，工作在850nm或1310nm。與光器件的耦合相對(duì)容易
而對(duì)于光端模塊來講，嚴(yán)格的說并沒有單模、多模之分。所謂單模、多模模塊，指的是光端模塊采用的光器件與何種光纖配合能獲得最佳傳輸特性。
一般有以下區(qū)別：
1. 單模模塊一般采用LD或光譜線較窄的LED作為光源，耦合部件尺寸與單模光纖配合好，使用單模光纖傳輸時(shí)能傳輸較遠(yuǎn)距離

2. 多模模塊一般采用價(jià)格較低的LED作為光源，耦合部件尺寸與多模光纖配合好
1、光纖分類
　　光纖按光在其中的傳輸模式可分為單模和多模。多模光纖的纖芯直徑為50或62.5μm，包層外徑125μm，表示為50/125μm或62.5/125μm。單模光纖的纖芯直徑為8.3μm，包層外徑125μm，表示為8.3/125μm。
　　光纖的工作波長(zhǎng)有短波850nm、長(zhǎng)波1310nm和1550nm。光纖損耗一般是隨波長(zhǎng)增加而減小，850nm的損耗一般為2.5dB/km,1.31μm的損耗一般為0.35dB/km，1.55μm的損耗一般為0.20dB/km，這是光纖的最低損耗，波長(zhǎng)1.65μm以上的損耗趨向加大。由于OHˉ（水峰）的吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm范圍內(nèi)都有損耗高峰，這兩個(gè)范圍未能充分利用。
2、多模光纜
　　多模光纖(Multi Mode Fiber) － 芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。如下表，為多模光纜的帶寬的比較：

　　提到萬兆多模光纜，需要作些說明，光纖系統(tǒng)在傳輸光信號(hào)時(shí)，離不開光收發(fā)器和光纖。因傳統(tǒng)多模光纖只能支持萬兆傳輸幾十米，為配合萬兆應(yīng)用而采用的新型光收發(fā)器，ISO/IEC 11801制定了新的多模光纖標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)，即OM3類別，并在2002年9月正式頒布。OM3光纖對(duì)LED和激光兩種帶寬模式都進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)需經(jīng)嚴(yán)格的DMD測(cè)試認(rèn)證。采用新標(biāo)準(zhǔn)的光纖布線系統(tǒng)能夠在多模方式下至少支持萬兆傳輸至300米，而在單模方式下能夠達(dá)到10公里以上（1550nm更可支持40公里傳輸）。
　　美國(guó)康普公司的多模光纜分為多模OptiSPEED®解決方案（62.5/125μm）和萬兆多模LazrSPEED® 解決方案（激光優(yōu)化萬兆50/125μm）。LazrSPEED分成三個(gè)系列，即LazrSPEED 150、300、550系列，且LazrSPEED萬兆多模光纜均通過UL DMD認(rèn)證。具體傳輸指標(biāo)請(qǐng)看下表：

3、單模光纜
　　單模光纖(Single Mode Fiber)：中心纖芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。
　　后來發(fā)現(xiàn)在1310nm波長(zhǎng)處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看，1310nm正好是光纖的一個(gè)低損耗窗口。這樣，1310nm波長(zhǎng)區(qū)就成了光纖通信的一個(gè)很理想的工作窗口，也是現(xiàn)在實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。1310nm常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國(guó)際電信聯(lián)盟ITU－T在G652建議中確定的，因此這種光纖又稱G652光纖。
　　上面提到由于OHˉ（水峰）的吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm范圍內(nèi)都有損耗高峰，該現(xiàn)象稱為水峰。目前美國(guó)康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰單模光纜，正解決了此問題，TeraSPEED 系統(tǒng)通過消除了1400nm 水峰的影響因素, 從而為用戶提供了更廣泛的傳輸帶寬, 用戶可以自由使用從1260nm 到1620nm 的所有波段, 因此傳輸通道從以前的240增加到400，性能比傳統(tǒng)單模光纖多50%的可用帶寬，為將來升級(jí)為100G帶寬的CWDM 粗波分復(fù)用技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，TeraSPEED 解決方案為園區(qū)/城市級(jí)理想的主干光纖系統(tǒng)。
　　同時(shí)，由于G.652.D 是單模光纖的最新的指標(biāo)，是所有G.652級(jí)別中指標(biāo)最嚴(yán)格的并且完全向下兼容的。如果，僅指明G.652意味著 G.652.A 的性能規(guī)范，這一點(diǎn)應(yīng)特別注意。TeraSPEED 光纖超過所有的指標(biāo)均滿足 G.652.A, .B, .C和.D 的性能規(guī)范，如下表：

而我們對(duì)于單模光纜的選型建議如下：
　　A．從傳輸距離的角度，如果希望今后支持萬兆傳輸，而距離較遠(yuǎn)應(yīng)考慮采用單模光纜。
　　B．從造價(jià)的角度，零水峰光纜提供比單模光纖多50%帶寬，而造價(jià)上又相差不多，事實(shí)上美國(guó)康普公司目前已經(jīng)不提供普通單模光纖，只提供零水峰光纖這樣的更高性能的產(chǎn)品給用戶。
4、結(jié)論：?jiǎn)文＿€是多模？
　　綜合以上的分析，我們認(rèn)為，用戶應(yīng)從應(yīng)用的角度、傳輸距離的角度、前瞻性的角度、造價(jià)的角度，綜合以上因素，以最低的價(jià)格投資最好的性能!