單模光纖與多模光纖的選擇方法

2020-12-11 找IT眾創平臺

今天,找IT眾創平臺把如何選擇單模與多模光纖的方法,為大家分享一下,希望對大家的工作有所幫助。

單模與多模的概念是按傳播模式將光纖分類的,那麼,它們有什麼不同?我們又該如何選擇呢?

若是你已經有一條光纖線並且想要再多買一條,通常可以從光纖線的顏色來辨認出光纖線的類型。單模光纖是黃色,多模光纖50μm或是62.5μm通常都是橘色。10GB多模光纖通常是水藍色(Aqua)。若不知道光纖線的顏色,則就必須確認光纖線的規格。以下是一些常見的規格區分方式。

OS1, OS2, 9m, 9/125 =單模光纖

OM1, 62.5m, 62.5/125 =多模光纖62.5

OM2, 50, 50/125 =多模光纖50

OM3, 10GB, 50m, 50/125 =多模光纖10GB

OM4, 100GB, 50m, 50/125 =多模光纖100GB

光纖連接器種類繁多,以下為幾種最常使用的光纖連接器:

下面就一些常見的問題解答

1. 什麼是單模與多模光纖?他們的區別是什麼? 

單模與多模的概念是按傳播模式將光纖分類──多模光纖與單模光纖傳播模式概念。我們知道,光是一種頻率極高(3×1014Hz)的電磁波,當它在光纖中傳播時,根據波動光學、電磁場以及麥克斯韋式方程組求解等理論發現:

當光纖纖芯的幾何尺寸遠大於光波波長時,光在光纖中會以幾十種乃至幾百種傳播模式進行傳播,如TMmn模、TEmn模、HEmn模等等(其中m、n=0、1、2、3、……)。

其中HE11模被稱為基模,其餘的皆稱為高次模。

(1) 多模光纖

當光纖的幾何尺寸(主要是纖芯直徑d1)遠遠大於光波波長時(約1μm),光纖中會存在著幾十種乃至幾百種傳播模式。不同的傳播模式具有不同的傳播速度與相位,導致長距離的傳輸之後會產生時延、光脈衝變寬。這種現象叫做光纖的模式色散(又叫模間色散)。

模式色散會使多模光纖的帶寬變窄,降低了其傳輸容量,因此多模光纖僅適用於較小容量的光纖通信。

多模光纖的折射率分布大都為拋物線分布即漸變折射率分布。其纖芯直徑約在50μm左右。

(2) 單模光纖

當光纖的幾何尺寸(主要是芯徑)可以與光波長相近時,如芯徑d1 在5~10μm範圍,光纖只允許一種模式(基模HE11)在其中傳播,其餘的高次模全部截止,這樣的光纖叫做單模光纖。

由於它只有一種模式傳播,避免了模式色散的問題,故單模光纖具有極寬的帶寬,特別適用於大容量的光纖通信。因此,要實現單模傳輸,必須使光纖的諸參量滿足一定的條件,通過公式計算得出,對於NA=0.12 的光纖要在λ=1.3μm以上實現單模傳輸時,光纖纖芯的半徑應≤4.2μm,即其纖芯直徑d1≤8.4μm。

由於單模光纖的纖芯直徑非常細小,所以對其製造工藝提出了更苛刻的要求。

2. 使用光纖有哪些優點?

光纖的通頻帶很寬,理論可達30T。

無中繼支持長度可達幾十到上百公裡,銅線只有幾百米。

不受電磁場和電磁輻射的影響。

重量輕,體積小。

光纖通訊不帶電,使用安全可用於易燃,易暴等場所。

使用環境溫度範圍寬。

使用壽命長。

3. 如何選擇光纜?

光纜的選擇除了根據光纖芯數和光纖種類以外,還要根據光纜的使用環境來選擇光纜的結構和外護套。

戶外用光纜 直埋時,宜選用松套鎧裝光纜。架空時,可選用帶兩根或多根加強筋的黑色PE外護套的松套光纜。

建築物內用的光纜在選用時應選用緊套光纜並注意其阻燃、毒和煙的特性。一般在管道中或強制通風處可選用阻燃但有煙的類型(Plenum)或可燃無毒的類型(LSZH),暴露的環境中應選用阻燃、無毒和無煙的類型(Riser)。

樓內垂直或水平布纜時,可選用與建築物內通用的緊套光纜、配線光纜或分支光纜時。

根據網絡應用和光纜應用參數選擇單模和多模光纜,通常室內和短距離應用以多模光纜為主,室外和長距離應用以單模光纜為主。

4. 在光纖的連接中,如何選擇固定連接和活動連接的不同應用?

光纖的活動連接是通過光纖連接器實現的。光鏈路中的一個活動連接點就是一個明確的分割界面。在活動連接和固定連接的選擇上,固定連接的優勢體現在成本較低、光損耗較小,但靈活性較差,而活動連接與之相反。網絡設計時需要根據整條鏈路情況,靈活選擇活動和固定連接的使用,保證既有靈活性,又有穩定性,從而充分發揮各自的優勢。活動連接界面是重要的測試、維護、變更的界面,活動連接比固定連接相對容易找到鏈路中的故障點,為故障器件的更換增加便捷性,從而提高系統維護性和減少維護成本。

5. 光纖越來越接近用戶終端,「光纖到桌面」的意義和系統設計時需要注意哪些因素?

「光纖到桌面」在水平子系統的應用中,和銅纜的關係是相輔相成不可或缺的。光纖有其特有的長處,比如傳輸距離遠、傳輸穩定、不受電磁幹擾的影響、支持帶寬高、不會產生電磁洩露。這些特點使得光纖在一些特定的環境中發揮著銅纜不可替代的作用:

當信息點傳輸距離大於100m時,如果選擇使用銅纜。必須添加中繼器或增加網絡設備和弱電間,從而增加成本和故障隱患,使用光纖可以輕易地解決這一問題。

在特定工作環境中(如工廠、醫院、空調機房、電力機房等)存在著大量的電磁幹擾源,光纖可以不受電磁幹擾,在這些環境中的穩定運行。

光纖不存在電磁洩漏,要檢測光纖中傳輸的信號是非常困難的。在保密等級要求較高的地方(如軍事、研發、審計、政府等行業)是很好的選擇。

對帶寬的需求較高的環境,達到了1G以上,光纖是很好的選擇。

光纖的應用正在從主幹或機房逐漸延伸到桌面和住宅用戶,這就意味著越來越多的不了解光纖特性的用戶開始接觸到光纖系統。所以設計光纖鏈路系統和選擇產品時,應充分考慮系統當前和未來的應用需求,使用兼容的系統和產品,最大可能地便於維護和管理,適應千變萬化的現場實際情況和用戶安裝需求等。

6. 光纖連接器可以被直接端接在250 μm 光纖上嗎?

不可以。松套光纜包含外徑為250 μm的裸光纖,這是尺寸非常小,並且很脆弱,是無法對光纖固定、不足以支撐光纖連接器的重量和非常不安全的,直接在光纜上端接連接器,至少需要使用900 μm的緊套層包裹在250 μm的光纖外部,這樣才能對光纖提供保護和對連接器形成支撐。

7. FC連接器可以直接與SC連接器連接嗎?

可以,這僅僅是兩種不同類型的連接器的不同連接方法。

如果你需要連接他們,你必須選擇混合的轉接適配器,使用FC/SC適配器可以分別連接兩端的FC連接器和SC連接器。這種方法要求連接器應當都是平面研磨,如果你一定需要連接斜角度(APC)連接器,則必採用第二種防止損傷的方法。

第二種方法是使用混合跳線和兩個連接適配器。混合跳線是指兩端使用不同的光纖連接器類型,這些連接器將連接至你需要連接的地方,這樣就可以在配線面板中使用通用的適配器與系統相連,但是對系統衰減預算帶來一個連接器對的增加量。

關於如何選擇單模與多模光纖的方法,今天就分享到這裡,希望可以幫到大家,更多精彩,請大家多多的關注我們。(找IT眾創平臺提供了標準化的服務交付體系,從註冊、認證、籤約、培訓、考試到派單、接單、關單等六大標準化體系和九大流程管控體系,已服務了全國32個省市近300個城市的優秀服務商和技術工程師 。是專門針對全國IT服務商打造的一款專業的IT服務管理系統,包括:單次、包年、駐場、項目、弱電等項目管理,與西安電子科技大學、陝西國防學院等建立產學研合作,平臺獲得2018年創業創新大賽一等獎。2019年在全國雙創板正式掛牌:E01594。

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