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2012-05-25 13:52 |
多模光纖和單模光纖區(qū)別
多模光纖和單模光纖區(qū)別 jt*VD>ji
1、 多模光纖是光纖通信最原始的技術(shù)，這一技術(shù)是人類首次實現(xiàn)通過光纖來進行通信的一項革命性的突破。 (_9cL,v
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)展以及人們對長距離、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。 qoifzEc`U
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： lT<4c5 %
�、佟⒍嗄０l(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)。 jkN-( v(T
�、�、因多模發(fā)光器件固有的局限性和多模光纖已有的光學特性限制，多模光纖通信的帶寬最大為1000M bit/s。 tn"n~;Bh?:
4、 單模光纖通信突破了多模光纖通信的局限： )\!-n]+A
�、佟� 單模光纖通信的帶寬大，通常可傳100G bit/s以上。實際使用一般分為155M bit/s、1.25G bit/s、2.5G bit/s、10G bit/s。 5bfd8C
�、�、 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。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�100公里(km)。 zUe)f~4
5、 數(shù)字式光端機采用視頻無壓縮傳輸技術(shù)，以保證高質(zhì)量的視頻信號實時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1.5G bit/s。 OYj4G ?c
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。 T!iRg=<bz
另一個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，實際距離還要小幾十米。 M)<4|x
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，只是因為市場的慣性而延續(xù)至今，對光纖通信這一行業(yè)的人來說，這早已是不爭的事實。我們認為應(yīng)該本照著對用戶負責，對用戶長遠需求負責的精神提出合理建議 A#WvN>
根據(jù)傳輸點模數(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傳播，從而形成模分散(因為每一個“�！惫膺M入光纖的角度不同它們到達另一端點的時間也不同，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，傳輸頻帶寬、容量大，傳輸距離長，但因其需要激光源，成本較高。 EYsf<8cl
多模光纖 "G(^v?x:P
多模光纖中光信號通過多個通路傳播;通常建議在距離不到英里時應(yīng)用。 7jf%-X
多模光纖從發(fā)射機到接收機的有效距離大約是5英里。可用跟離還受發(fā)射/接收裝置的類型和質(zhì)量影響; 光源越強、接收機越靈敏，距離越遠。研究表明，多模光纖的帶寬大約為4000Mb/s。 M_ GN3
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波長使用聚焦激光源。這些激光直接照射進微小的纖芯、并傳播到接收機，沒有明顯的跳躍。如果可以把 多模比作獵愴，能夠同時把許多彈丸裝人槍筒，那么單模就是***，單一光線就像一顆子彈。 P ]prrKZe,
單模光纖 ssWSY (j]
單模光纖的纖芯較細，使光線能夠直接發(fā)射到中心。建議距離較長時采用。 B?-~f^*,jG
另外，單模信號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光信號強度的50%，而單模在同樣距離下只損失其激光信號的6.25%。 _w'N&#
單模的帶寬潛力使其成為高速和長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈ㄒ贿x擇。最近的測試表明，在一根單模光纜上可將40G以太網(wǎng)的64信道傳輸長達2，840英里的距離。 W=$cQ(x4Z
在安全應(yīng)用中，選擇多模還是單模的最常見決定因素是距離。如果只有兒英里，首選多模，因為LED發(fā)射/接收機比單模需要的激光便宜得多。如果距離大于5英里，單模光纖最佳。另外一個要考慮的問題是帶寬;如果將來的應(yīng)用可能包括傳輸大帶寬數(shù)據(jù)信號，那么單模將是最佳選擇。 ql +tqgo
單模光纖只有單一的傳播路徑，一般用于長距離傳輸， 5@:c6(5$
多模光纖有多種傳播路徑，多模光纖的帶寬為50MHz~500MHz/Km， " iKX-VIl
單模光纖的帶寬為2000MHz/Km，光纖波長有850nm，1310nm和1550nm等。850nm波長區(qū)為多模光纖通信方式;1550nm波長區(qū)為單模光纖通信方式;1310nm波長區(qū)有多模和單模兩種;850nm的衰減較大，但對于2~3MILE(1MILE=1604m)的通信較經(jīng)濟。光纖尺寸按纖維直徑劃分有50μm緩變型多模光纖、62.5μm緩變增強型多模光纖和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。。 Q )H1\
光纜外套標識，50/125, 62.5/125為多模，9/125(g652)為單模 w`77E=
光纖可磨接后用100/200倍放大鏡察看，一個小黑點的是單模，大一點有雙環(huán)的是多模。纖芯在熔接機內(nèi)也能分辯出，在熔接機顯示器看中間是空的是單模，看上去一體的是多模。 |, Lp1
簡單的用途區(qū)別：多模一般應(yīng)用在園區(qū)內(nèi)較近的地方之間; MV~-']2u
單模傳輸距離較遠，一般應(yīng)用在電信領(lǐng)域。 .;:jG e(
單模傳輸與多模傳輸 .t7mTpi
在光纖通信理論中，光纖有單模、多模之分，區(qū)別在于： C4`u3S
1. 單模光纖芯徑小(10m m左右)，僅允許一個模式傳輸，色散小，工作在長波長(1310nm和1550nm)，與光器件的耦合相對困難 :.K#=ROP
2. 多模光纖芯徑大(62.5m m或50m m)，允許上百個模式傳輸，色散大，工作在850nm或1310nm。與光器件的耦合相對容易 #Is/j =
而對于光端模塊來講，嚴格的說并沒有單模、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。 ]t23qA@^ 2
一般有以下區(qū)別： [^J2<\<0
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能傳輸較遠距離 2f=7`1RCD
2. 多模模塊一般采用價格較低的LED作為光源，耦合部件尺寸與多模光纖配合好 IIrXI8'}
1、光纖分類 }+" N
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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。 %)|_&Rh
光纖的工作波長有短波850nm、長波1310nm和1550nm。光纖損耗一般是隨波長增加而減小，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，這兩個范圍未能充分利用。 p?#cn
2、多模光纜 Ho FFce7o
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)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴重。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： C8J3^ ?7E
[attachment=41710] W8/8V,
提到萬兆多模光纜，需要作些說明，光纖系統(tǒng)在傳輸光信號時，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準等級，即OM3類別，并在2002年9月正式頒布。OM3光纖對LED和激光兩種帶寬模式都進行了優(yōu)化，同時需經(jīng)嚴格的DMD測試認證。采用新標準的光纖布線系統(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到10公里以上(1550nm更可支持40公里傳輸)。 dp&bcR&#)
美國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分成三個系列，即LazrSPEED 150、300、550系列，且LazrSPEED萬兆多模光纜均通過UL DMD認證。具體傳輸指標請看下表： :Hn*|+'
[attachment=41711] % U4w@jp
3、單模光纜 |PI]v`[
單模光纖(Single Mode Fiber)：中心纖芯很細(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，適用于遠程通訊，但還存在著材料色散和波導色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。 T9N&Nh7 3
后來發(fā)現(xiàn)在1310nm波長處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看，1310nm正好是光纖的一個低損耗窗口。這樣，1310nm波長區(qū)就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口，也是現(xiàn)在實用光纖通信系統(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。 .\W6XRw
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，為將來升級為100G帶寬的CWDM 粗波分復用技術(shù)打下了堅實的基礎(chǔ)，TeraSPEED 解決方案為園區(qū)/城市級理想的主干光纖系統(tǒng)。 T9c=As_EM
同時，由于G.652.D 是單模光纖的最新的指標，是所有G.652級別中指標最嚴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，這一點應(yīng)特別注意。TeraSPEED 光纖超過所有的指標均滿足 G.652.A, .B, .C和.D 的性能規(guī)范，如下表： 6*cY[R|q!
[attachment=41712] c
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而我們對于單模光纜的選型建議如下： dV5a
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