如何選擇多模光纖和單模光纖

2020-11-27 OFweek光電新聞網

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。由於OHˉ(水峰)的吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm範圍內都有損耗高峰，這兩個範圍未能充分利用。

　　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，這就限制了傳輸數位訊號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴重。因此，多模光纖傳輸的距離就比較近，一般只有幾公裡。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，光纖系統在傳輸光信號時，離不開光收發器和光纖。因傳統多模光纖只能支持萬兆傳輸幾十米，為配合萬兆應用而採用的新型光收發器，ISO/IEC 11801制定了新的多模光纖標準等級，即OM3類別，並在2002年9月正式頒布。OM3光纖對LED和雷射兩種帶寬模式都進行了優化，同時需經嚴格的DMD測試認證。採用新標準的光纖布線系統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公裡以上(1550nm更可支持40公裡傳輸)。

　　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(雷射優化萬兆50/125μm)。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：

　　

　　3、單模光纜

　　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，適用於遠程通訊，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定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩定性要好。

　　後來發現在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波長區就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口，也是現在實用光纖通信系統的主要工作波段。1310nm常規單模光纖的主要參數是由國際電信聯盟ITU-T在G652建議中確定的，因此這種光纖又稱G652光纖。

　　上面提到由於OHˉ(水峰)的吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm範圍內都有損耗高峰，該現象稱為水峰。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 粗波分復用技術打下了堅實的基礎，TeraSPEED 解決方案為園區/城市級理想的主幹光纖系統。

　　同時，由於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並且完全向下兼容的。如果，僅指明G.652意味著 G.652.A 的性能規範，這一點應特別注意。TeraSPEED 光纖超過所有的指標均滿足 G.652.A, .B, .C和.D 的性能規範，如下表：

　　

 

　　而我們對於單模光纜的選型建議如下：

　　A.從傳輸距離的角度，如果希望今後支持萬兆傳輸，而距離較遠應考慮採用單模光纜。

　　B.從造價的角度，零水峰光纜提供比單模光纖多50%帶寬，而造價上又相差不多，事實上美國康普公司目前已經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品給用戶。

　　4、結論：單模還是多模?

　　綜合以上的分析，我們認為，用戶應從應用的角度、傳輸距離的角度、前瞻性的角度、造價的角度，綜合以上因素，以最低的價格投資最好的性能!

　　附錄：應用傳輸距離參照

　　

　　* 需要模式適配跳線

 

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  • 一分鐘了解光纖、單模光纖、多模光纖
    光纖按傳輸模式分為單模光纖（Single Mode Fiber）和多模光纖（Multi Mode Fiber）。光以一特定的入射角度射入光纖，在光纖和包層間發生全發射，當直徑較小時，只允許一個方向的光通過，即為單模光纖；當光纖直徑較大時，可以允許光以多個入射角射入並傳播，此時就稱為多模光纖。
  • 一文讀懂多模光纖和單模光纖的聯繫與區別!
    這種現象叫做光纖的模式色散。 　　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。 　　二、單模光纖 　　當光纖的幾何尺寸可以與光波長相近時，光纖只允許一種模式在其中傳播，其餘的高次模全部截止，這樣的光纖叫做單模光纖。
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    光纖是兩端傳輸光最常用的一種手段，並廣泛地應用於光纖通信中。光纖有著比有線電纜更長的傳輸距離和更高的帶寬。光纖一般分為兩種，一種是單模光纖，一種是多模光纖。那麼這兩種光纖有什麼區別呢？如何區分呢？>多模光纖是在給定的工作波長上,能以多個模式同時傳輸的光纖。
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