Vergleich zwischen Single-Mode-Faser und Multimode-Faser

Feb 19, 2021

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Was ist Singlemode-Faser?

Einmodenfaser: Der zentrale Glaskern ist sehr dünn (der Kerndurchmesser beträgt im Allgemeinen 9 oder 10 m), wodurch nur eine Fasermode übertragen werden kann. Daher ist die intermodale Dispersion sehr klein, was für die Fernkommunikation geeignet ist.

Was ist Multimode-Faser?

Der Multimode-Glasfaser-Jumper verwendet eine Multimode-Glasfaser mit Anschlüssen an beiden Enden, um die Verbindung von der Ausrüstung zur Glasfaser-Verdrahtungsverbindung herzustellen. Es hat eine dicke Schutzschicht und wird im Allgemeinen für die Verbindung zwischen optischem Anschluss und Anschlusskasten verwendet. Mit der Multimode-Faser können verschiedene Lichtmodi auf einer Faser übertragen werden. Aufgrund des großen Kerndurchmessers der Multimode-Faser können relativ billige Koppler und Verbinder verwendet werden. Der Kerndurchmesser der Multimode-Faser beträgt 50 m bis 100 m.


Was ist der Unterschied zwischen Single-Mode-Faser und Multimode-Faser?

Singlemode-Fasern haben nur einen einzigen Ausbreitungspfad, der im Allgemeinen für die Fernübertragung verwendet wird. Die Bandbreite der Einmodenfaser beträgt 2000 MHz / km, der Wellenlängenbereich von 1550 nm ist der Einmodenfaserkommunikationsmodus; Der Wellenlängenbereich von 1310 nm weist zwei Arten von Multimode- und Single-Mode-Wellenlängen auf. Der Kerndurchmesser der Einmodenfaser ist klein (ungefähr 10 mm), es ist nur eine Modenübertragung zulässig und die Dispersion ist klein. Es arbeitet bei langen Wellenlängen (1310 nm und 1550 nm), so dass es schwierig ist, sich mit optischen Geräten zu koppeln. Einmoden-Lichtwellenleiter werden hauptsächlich in Leitungen mit großer Übertragungsentfernung und relativ hoher Übertragungsrate verwendet, wie z. B. Fernleitungsübertragung über Fernleitungen, Personenaufbau usw. Im Allgemeinen ist der Lichtwellenleiter-Jumper gelb, der Stecker und die Schutzhülle sind blau und die Übertragungsentfernung ist lang.

Multimode-Faser Der 850-nm-Wellenlängenbereich ist der Multimode-Glasfaserkommunikationsmodus. Die Multimode-Lichtleitfaser wird meistens in einem Netzwerk mit relativ geringer Übertragungsrate und relativ kurzer Übertragungsentfernung verwendet, wie z. B. einem lokalen Netzwerk usw. In dieser Art von Netzwerk gibt es normalerweise viele Knoten, viele Verbindungen, viele Biegungen, eine große Menge von Steckverbinder und Koppler sowie viele Lichtquellen pro Faserlängeneinheit. Die Verwendung von Multimode-Glasfasern kann die Kosten des Netzwerknetzwerks effektiv senken. Der Kerndurchmesser der Multimode-Faser ist groß (62,5 mm oder 50 mm), so dass Hunderte von Modi mit großer Dispersion bei 850 nm oder 1310 nm übertragen können. Das Koppeln mit optischen Geräten ist relativ einfach. Im Allgemeinen werden Glasfaserbrücken durch Orange dargestellt, einige durch Grau und Anschlüsse und Schutzhüllen durch Beige oder Schwarz. Die Übertragungsstrecke ist kurz. Multimode-Glasfaser-Jumper hat auch 10-Gigabit-Multimode-Glasfaser, im Allgemeinen OM3 und andere Spezifikationen, die Farbe ist blau.


Single-Mode-Faser und Multimode-Faser unterscheiden sich in sechs Aspekten: Kerndurchmesser, Lichtquelle, Bandbreite, Mantelfarbe, Modendispersion und Preis.

1. Kerndurchmesser

Einmodenfaser: Eine typische Einmodenfaser hat einen Kerndurchmesser von 8 und 10 um, der Plattendurchmesser beträgt 125 um.

Multimode-Faser: Die allgemeine Multimode-Faser hat einen Kerndurchmesser von 50 und 62,5 um, der Plattendurchmesser beträgt 125 um.

2. Lichtquelle

Single-Mode-Faser: Mit Laser als Lichtquelle ist der Preis teurer als mit LED-Lichtquelle. Das von der Laserlichtquelle erzeugte Licht kann mit hoher Leistung genau gesteuert werden.

Multimode-Faser: Mit LED als Lichtquelle wird das erzeugte Licht gestreut.

3. Bandbreite

Single-Mode-Faser: Die durch mehrere räumliche Moden verursachte Modenstreuung ist kleiner als die von Multimode-Fasern und weist daher eine höhere Bandbreite auf.

Multimode-Glasfaser: Sie hat eine größere Kerngröße, unterstützt mehrere Übertragungsmodi und eine höhere Modendispersion und geringere Bandbreite als Single-Mode-Glasfasern.

4. Mantelfarbe

Single-Mode-Faser: gelbe Außenhülle.

Multimode-Faser: orange oder wassergrüner Außenmantel.

5. Modale Dispersion

Single-Mode-Faser: Der Laser, der zum Ansteuern von Single-Mode-Fasern verwendet wird, erzeugt eine einzelne Wellenlänge des Lichts, sodass seine Modaldispersion kleiner ist als die von Multimode-Fasern.

Multimode-Faser: Aufgrund der Verwendung einer LED-Lichtquelle begrenzt die Multimode-Faserdispersion die effektive Übertragungsentfernung, hat eine höhere Impulsausbreitungsrate und begrenzt die Informationsübertragungskapazität.

6. Preis

Single-Mode-Faser: Der Preis ist niedriger als der von Dual-Mode-Fasern, aber die Ausrüstung von Single-Mode-Fasern ist teurer als die von Multi-Mode-Fasern und die Kosten sind höher als die von Dual-Mode-Fasern.

Multimode-Faser: Der Preis ist höher als der von Single-Mode-Fasern, und die Ausstattung von Multimode-Fasern ist billiger als die von Single-Mode-Fasern, sodass die Kosten für Multimode-Fasern weitaus geringer sind als die von Single-Mode-Fasern.

Funktion der Singlemode-Faser: Bei der Glasfaserkommunikation ist die Single-Mode-Faser (SMF) eine Art Faser, die das optische Signal direkt im Transversalmodus überträgt. Single-Mode-Glasfaser kann mit einer Datenrate von 100 M / s oder 1 g / SDE betrieben werden, und die Übertragungsentfernung kann mindestens 5 km erreichen. Im Allgemeinen wird eine Einmodenfaser für die Fernsignalübertragung verwendet.

Rolle der Multimode-Faser: Die Multimode-Faser (MMF) wird hauptsächlich für die Glasfaserkommunikation über kurze Entfernungen verwendet, z. B. in Gebäuden oder auf dem Campus. Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 100 M / s und die Übertragungsentfernung 2 km.


Es gibt noch viele Fragen zum Unterschied und zur Anwendung dieser beiden Fasertypen. Als nächstes werden wir die Unterschiede zwischen Singlemode-Fasern und Multimode-Fasern hinsichtlich ihrer Grundstruktur, Übertragungsentfernung, Kosten und anderen Aspekten analysieren.


1 、 Vergleichder Grundstruktur zwischen Single-Mode-Faser und Multimode-Faser

Die Grundstruktur der optischen Faser besteht im Allgemeinen aus Außenmantel, Mantel, Kern und Lichtquelle

Farbunterschied der Außenhülle

In der praktischen Anwendung kann die Außenmantelfarbe einer optischen Faser verwendet werden, um eine Einmoden-Lichtleitfaser schnell von einer Mehrmoden-Lichtleitfaser zu unterscheiden. Gemäß der Definition des Tia-598c-Standards verwenden die Single-Mode-Lichtwellenleiter OS1 und OS2 eine gelbe Außenhülle, die Multimode-Lichtwellenleiter om1 und OM2 eine orangefarbene Außenhülle und OM3 und OM4 eine wasserblaue Außenhülle (für nichtmilitärische Zwecke).

Kerndurchmesserdifferenz

Der Kerndurchmesser der Multimode-Faser beträgt normalerweise 50 oder 62,5 um, und der der Einmodenfaser beträgt 9 um. Angesichts dieses Unterschieds kann die Einmodenfaser nur ein optisches Signal von 1310 nm oder 1550 nm in einem engen Kerndurchmesser übertragen. Der Vorteil eines kleinen Kerns besteht jedoch darin, dass sich das optische Signal in einer Einmodenfaser entlang einer geraden Linie ohne Brechung, geringe Dispersion und hohe Bandbreite ausbreitet. Multimodefaser hat einen breiten Kern, der mehrere Moden bei einer bestimmten Arbeitswellenlänge übertragen kann, aber gleichzeitig aufgrund des kleinen Kerns mehrere Moden in Multimodefasern übertragen kann. Es gibt Hunderte von Übertragungsmodi und Die Ausbreitungskonstante und die Gruppenrate jedes Modus sind unterschiedlich, wodurch die Faser eine schmale Bandbreite, eine große Dispersion und einen großen Verlust aufweist.

Core diameter difference

Unterschiede in den Lichtquellen

Es gibt normalerweise zwei Arten von Lichtquellen: Laserlichtquelle und LED-Lichtquelle. Die Laserlichtquelle wird für Singlemode-Fasern und die LED-Lichtquelle für Multimode-Fasern verwendet.


2 、 Vergleich der Übertragungsentfernung zwischen Single-Mode-Faser und Multimode-Faser

Single-Mode-Glasfaser ist für die Fernübertragung geeignet, und Multimode-Glasfaser ist für die Kurzstreckenübertragung geeignet.

Der Bau eines Rechenzentrums basiert hauptsächlich auf der Übertragung über kurze Entfernungen. In der Kurzstreckenübertragungsumgebung stimmt die Leistung von Multimodefasern mit der von Singlemodefasern überein, aber die Kosten sind geringer. Gleichzeitig können OM3- und OM4-Multimode-Glasfasern eine höhere Geschwindigkeit unterstützen. In der gegenwärtigen Ära des Hochgeschwindigkeitsnetzwerks besteht eine große Nachfrage nach Multimode-Glasfasern.


3 、 Kostenvergleich zwischen Single-Mode-Faser und Multimode-Faser

Wie oben erwähnt, sind die Kosten für Multimode-Fasern niedriger als die für Singlemode-Fasern, was hauptsächlich auf die Kosten für Ausrüstung und Hardware zurückzuführen ist, wie z. B. den Kostenunterschied zwischen Lichtquelle und Material.

In ähnlicher Weise ist der Kostenunterschied zwischen dem Multimode-Fasersystem und dem Singlemode-Fasersystem ähnlich, und die Baukosten des Multimode-Fasersystems sind niedriger als die des Singlemode-Fasersystems.


4 、 Q& amp; A aus Single-Mode-Faser und Multimode-Faser

1. Können Singlemode-Fasern und Multimode-Fasern gemischt werden?

Im Allgemeinen kann es nicht. Der Übertragungsmodus einer Einmodenfaser unterscheidet sich von dem einer Mehrmodenfaser. Wenn zwei Fasern gemischt oder direkt miteinander verbunden werden, führt dies zu Verbindungsverlust und Leitungsjitter. Single-Mode- und Multi-Mode-Verbindungen können jedoch über einen Single-Mode-Konvertierungs-Jumper verbunden werden.

2. Können optische Multimode-Module auf Singlemode-Fasern verwendet werden? Was ist mit der Verwendung von Single-Mode-Optikmodulen auf Multimode-Fasern?

Das Multimode-Optikmodul kann nicht für Singlemode-Glasfasern verwendet werden, da dies zu großen Verlusten führen kann. Einmoden-Optikmodul kann auf Multimode-Lichtwellenleitern verwendet werden, jedoch sollte ein Lichtwellenleiteradapter verwendet werden, um den Lichtleitertyp umzuwandeln. Beispielsweise kann ein 1000base-lx-Singlemode-Optikmodul unter Verwendung eines Glasfaseradapters auf einer Multimode-Lichtleitfaser betrieben werden. Der Glasfaseradapter kann auch verwendet werden, um das Verbindungsproblem zwischen einem optischen Einmodenmodul und einem optischen Mehrmodenmodul zu lösen.

3. Wie wählt man Single Mode Fiber und Multimode Fiber?

Die Auswahl der Einmodenfaser und der Mehrmodenfaser sollte auf der tatsächlichen Übertragungsentfernung und den tatsächlichen Kosten basieren. Wenn die Übertragungsentfernung 300-400 Meter beträgt, kann eine Multimode-Faser verwendet werden. Wenn die Übertragungsentfernung mehrere tausend Meter erreicht, ist Single-Mode-Glasfaser die beste Wahl.


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