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单模光纤和多模光纤有什么区别?

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。

所谓”模”是指以一定角速度进入光纤的一束光。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。

单模光纤 (Single Mode Fiber)

单模光纤只有一股(大多数应用中为两股)玻璃光纤,纤芯直径为8.3μm~10μm。由于芯径相对较窄,单模光纤只能传输波长为1310nm或1550nm的光信号,与光器件的耦合相对困难。单模光纤的带宽比多模光纤高,但同时这也对光源的谱宽和稳定性提出了较高的要求:即谱宽要窄,稳定性要好。

单模光纤

由于单模光纤色散小,只传输一种模式的光,因此可实现大容量、远距离的传输。在100Mbps的以太网以至1G千兆网,单模光纤都可以支持超过5000m的传输距离。由于单模光纤芯径太小,较难控制光束传输,故需要极为昂贵的激光作为光源体,加之其传输速率比多模光纤高,传输距离比多模光纤高出至少50倍,因此单模光纤的成本高于多模光纤。

对于单模光模块而言,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相配合,可以达到高速传输。

与多模光纤相比,单模光纤的芯径要小得多,小芯径和单模传输的特点使得在单模光纤中传输的光信号不会因为光脉冲重叠而失真。在所有光纤种类中,单模光纤的信号衰减率最低,传输速度最大。

单模光纤多应用于波分多路复用(WDM,Wave-Division-Multiplexing)等多频数据传输应用系统中,经过复用的光信号只需要用一根单模光纤就能实现数据传输。

多模光纤 (Multi Mode Fiber)

多模光纤是另一种常见的光纤类型,纤芯直径为50μm~100μm,工作波长为850nm或1310nm,与光器件的耦合相对容易。它可以在给定的工作波长上传输多种模式。

相对于双绞线,多模光纤能够支持较长的传输距离,在10mbps及100mbps的以太网中,多模光纤最长可支持2000米的传输距离。常见多模光纤的芯径为50μm、62.5μm和100μm。

多模光纤

由于多模光纤中传输的模式多达数百个,各个模式的传播常数和群速率不同,使光纤的带宽窄,色散大,损耗也大,这就限制了传输数字信号的频率,因此只适于中短距离、小容量的光纤通信系统,一般只能传输几公里。

同单模光模块不同,多模光模块一般采用价格较低的LED作为光源,耦合部件尺寸多与多模光纤相配合,实现理想传输效果。

与单模光纤相比,多模光纤成本较低。基于实际需求,目前大多数局域网中使用的光纤多为多模光纤。

单模光纤和多模光纤的区别

1、单模光纤支持单纤收发,它的实现是一端使用1500的波长发,1300的波长收,而另一端相反,一端使用1500的波长收,1300的波长发。有人把这个称为双工。其实这么说不太准确,应该叫做复用。多模光纤只支持双纤收发,由于多模采用折射方式发送,不能在光纤上实现两个波长在不同方向发送。只能使用一种波长,也就不能被复用。

2、单模光纤芯径小(10mm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;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。

3、多模的标识“MMF”,单模的标识是“SMF”;如果把它插到设备里,看里面,如果有光则表示多模,没光表示单模(原理是单模是用激光作为光源,而多模是以发光二激管作为光源)

选择单模光纤还是多模光纤?

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。如果只有几英里,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。另外还有一个要考虑的问题是宽带,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。

总结

单模光纤适用于长距离传输,价格高;多模光纤适用于短距离传输,价格低。在选择光纤跳线时,不能盲目选择,首先要清楚自己的需求,用于何种布线系统以及需要多远的传输距离,根据需求选择适合自己的光纤。

更多精彩内容回顾:怎样区分单/多模光纤以及单/多模光模块?

什么是多模光纤?多模光纤与单模光纤的区别是什么?

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