光纜傳輸距離上的區(qū)別

單模光纜其模間色散很小，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。

多模用在近距離。由于多模光纖中傳輸?shù)哪Ｊ蕉噙_(dá)數(shù)百個(gè)，各個(gè)模式的傳播常數(shù)和群速率不同，使光纖的帶寬窄，色散大，損耗也大，只適于中短距離和小容量的光纖通信系統(tǒng)。

一般是超過100米以上，網(wǎng)線無(wú)法傳輸?shù)挠脠?chǎng)。如樓與樓之間。

光纜的規(guī)格類型

多模光纜：OM1 OM2 OM3 OM4 om5

單模光纜：OS1 OS2

光纜本質(zhì)上的區(qū)別

單模光纜和多模光纜的纖芯材質(zhì)是一樣的的，都是光纖。光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)寫，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導(dǎo)工具。傳輸原理是‘光的全反射’。單模光纖和多模光纖使用的外護(hù)套是不一樣的，不同的外護(hù)套適用的是不同的環(huán)境。

單模光纖：?jiǎn)文９饫w(SingleModeFiber)：中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光纖。

多模光纖：在給定的工作波長(zhǎng)上傳輸多種模式的光纖。按其折射率的分布分為突變型和漸變型。

光纖布線分為兩種類型——多模和單模。大多數(shù)人可能都知道，多模布線的長(zhǎng)度比單模布線短，因此單模適用于室外長(zhǎng)距離光纖應(yīng)用，而多模是數(shù)據(jù)中心和建筑內(nèi)部應(yīng)用的主要選擇。

然而，由于單模光纖固有的高帶寬能力，其在較短距離應(yīng)用中的受歡迎程度也越來(lái)越高，越來(lái)越多的技術(shù)人員面臨著同時(shí)安裝單模和多模光纖的問題。但我們發(fā)現(xiàn)并不是每個(gè)人都了解這兩種光纖類型之間的技術(shù)差異。我們接下來(lái)深入了解一下。

模式是什么？

在光纖數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，術(shù)語(yǔ)“模式”用于描述光信號(hào)在光纖玻璃纖芯內(nèi)的傳播方式——即模式是光的傳播路徑。因此，單模光線中，光沿著一條路徑傳播；而在多模光纖中，光在多條路徑中傳播。

大家可以這樣設(shè)想：從水滑梯頂部往下滑時(shí)，您在滑梯的兩側(cè)擋板之間不斷彈跳下滑的情景。下滑過程中的每個(gè)角度都是一個(gè)模式。光在多模光纖纖芯內(nèi)的傳播方式與上述情況相同。光以一個(gè)角度照射到玻璃上，然后反射回來(lái)，同時(shí)沿著纖芯的長(zhǎng)度傳播。為什么光不會(huì)從纖芯內(nèi)照射出來(lái)？首先，光以小角度照射到玻璃上，使得玻璃就像鏡子一樣將光反射。其次，在纖芯外部有一層包層。為了使光留在纖芯內(nèi)部，包層具有不同的折射率特性，該技術(shù)參數(shù)決定了光照射進(jìn)入材料時(shí)的反射或折射量。

相比之下，在單模光纖中，光沿直線傳播，因?yàn)閱文９饫w的纖芯尺寸較小(約為多模光纖纖芯的十分之一)，光不會(huì)反彈。

帶寬限制延遲

為何單模光纖支持較高帶寬以及較長(zhǎng)距離？以單一模式發(fā)送光可以消除差分模式延遲(DMD)，而DMD是限制多模光纖帶寬的主要因素。

在多模光纖中以多種模式傳播時(shí)，有些光會(huì)沿光纖中心移動(dòng)，而另一些光則沿著靠近纖芯包層的路徑移動(dòng)。在外側(cè)邊緣的傳播模式被稱為高階模式，靠近纖芯中心的傳播模式被稱為低階模式。高階和低階模式的傳播速度不同，DMD即為傳播時(shí)間的差值。

DMD越小，光脈沖隨時(shí)間的擴(kuò)散就越少，帶寬也越高。脈沖之間的時(shí)間差異越大，則接收器可能無(wú)法正確區(qū)分脈沖。DMD與距離直接相關(guān)——隨著光纖長(zhǎng)度的增加而增加。這就是為什么多模光纖比單模光纖的距離要求要短得多，多模光纖最長(zhǎng)500米，而單模光纖的長(zhǎng)度可達(dá)10公里。

光纖缺陷也是造成DMD的原因之一，光纖制造商已經(jīng)掌握了通過仔細(xì)優(yōu)化光纖折射率分布來(lái)限制DMD。模式折射不僅發(fā)生在纖芯與包層的交界處，多模光纖采用漸變式折射率分布，纖芯中心到纖芯與包層邊界處的折射率不斷變化。這就形成了一條拋物線(即對(duì)稱曲線)路徑，導(dǎo)致低階模式在靠近光纖纖芯的較短距離內(nèi)較慢移動(dòng)，而高階模式則在靠近纖芯邊緣的較長(zhǎng)距離內(nèi)較快移動(dòng)。這樣就能大程度降低脈沖之間的時(shí)間延遲，從而降低DMD，實(shí)現(xiàn)較高帶寬。

更為顯著的差異

多模和單模之間更為顯著的差異包括電纜顏色、光源和測(cè)試等。單模幾乎都是黃色的，而多模通常為淺綠色。不同類型的多模也可能具有不同顏色——OM3幾乎都是淺綠色，OM4多模有時(shí)采用一種被稱為Erika Violet(埃里卡紫羅蘭)的粉色，以幫助與OM3區(qū)分，而新一代多模光纖OM5為灰綠色。

另一個(gè)關(guān)鍵差異點(diǎn)在于光源以及傳輸設(shè)備相關(guān)成本。單模光纖要求具有窄光譜寬度的激光光源，因此接收器的成本較高。與多模光纜相比，單模光纜本身的價(jià)格要低一些，但單模光纖接收器的費(fèi)用是多模接收器的1.5到4倍。

對(duì)于多模和單模的測(cè)試方法，重要的是要了解這兩種光纖類型不能混合，接入線必須與被測(cè)光纖的類型匹配。測(cè)試多模光纖還要求環(huán)形通量(EF)測(cè)試，用以表示有多少光被射入至被測(cè)光纜中。EF測(cè)試限制發(fā)射模式的數(shù)量以減少變異性，實(shí)現(xiàn)精確的、可重復(fù)的測(cè)試結(jié)果。

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