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单模和多模光纤有什么区别?

单模和多模光纤有什么区别?

光纤的基本结构

光纤的裸光纤一般分为三层: 纤芯,包层和涂层。

What is Difference Between Single and Multimode Fiber

光纤纤芯和包层由不同折射率的玻璃组成,中心是高折射率的玻璃纤芯 (掺锗的二氧化硅),而中间为低折射率石英玻璃包覆层 (纯二氧化硅)。光以特定的入射角进入光纤,总发射发生在光纤和包层之间 (因为包层的折射率略低于纤芯),这样它就可以在光纤中传播。

涂层的主要功能是保护光纤免受外部损坏,同时增加光纤的柔韧性。如前所述,芯和包层由玻璃制成,不能弯曲且易碎。涂层的使用保护并延长了纤维的寿命。

在非裸纤维上增加了一层外护套。除了保护它之外,不同颜色的外护套还可以用来区分各种光纤。

光纤根据传输模式分为单模光纤 (单模光纤) 和多模光纤 (多模光纤)。光以特定的入射角进入光纤,在光纤和包层之间发生完全发射。直径较小时,只允许一个方向的光通过,为单模光纤; 当光纤直径较大时,可以允许光线。以多个入射角注入并传播,这次称为多模光纤。

光纤传输特性

光纤具有两个主要的传输特性: 损耗和色散。光纤的损耗是指光纤每单位长度的衰减,单位为dB/km。光纤损耗的高低直接影响光纤通信系统的传输距离或中继站之间的距离。光纤色散是指光纤传输的信号由不同的频率成分和不同的模式成分承载,不同的频率成分和不同的模式成分的传输速度不同,导致信号失真。

光纤色散分为材料色散、波导色散和模态色散。前两种色散是由信号不是单一频率引起的,后一种色散是由信号不是单一模式引起的。信号不是单一模式会导致模式分散。单模光纤只有一种基模,因此只有材料色散和波导色散,而没有模态色散。多模光纤具有模间色散。光纤的色散不仅影响光纤的传输能力,而且限制了光纤通信系统的中继距离。

单模光纤 (SM fiber)

单模光纤 (Single Mode fiber),光以特定的入射角进入光纤,在光纤和包层之间发生完全发射。直径较小时,只允许一个方向的光通过,即单模光纤; 模光纤的中心玻璃芯非常薄,核心直径通常为8.5或9.5微米,并且它在1310和1550纳米波长下工作。

多模光纤 (MM光纤)

多模光纤的纤芯直径通常为50 μ m/62.5 μ m。由于多模光纤的核心径流,可以容忍不同的光模式。还有一种新的多模光纤标准,称为WBMMF (宽带多模光纤)。使用的波长在850nm至953nm之间。

单模和多模光纤跳线

What is Difference Between Single and Multimode Fiber

单模光纤和多模光纤的包层直径为125m。

如何在不同的应用中选择单模光纤或多模光纤?
按传输距离

单模光纤的直径较小,使反射更紧密,只允许一种模式的光传播,从而使光信号传播得更远。当光通过核心时,光反射量减少,从而减少了衰减并导致进一步的信号传播。因为它没有模间色散或小的模间色散,所以单模光纤可以在不影响信号的情况下传输40公里或更多。因此,单模光纤一般用于远距离数据传输,广泛应用于电信公司和有线电视提供商以及大学等。

在多模传输中,由于光纤芯的尺寸,模间色散传输,即光信号 “扩散” 得更快。在长距离传输时信号质量会降低,因此多模光纤通常用于短距离,音频/视频应用和插入 (LAN),并且OM3/OM4/OM5多模光纤可以支持高速数据传输。

按带宽和容量划分

带宽定义为承载信息的能力。影响光纤传输频带宽度的主要因素是各种色散,其中模态色散最为重要。单模光纤的色散较小,因此可以长距离传输宽频带的光。由于多模光纤会产生干扰、干扰等复杂问题,所以在带宽和容量上不如单模光纤。最新一代多模光纤OM5的带宽设置为28000mhz/km,而单模光纤的带宽要大得多。

单模光纤或多模光纤的成本

如果单模光纤具有更高的带宽和更长的传输距离,为什么需要多模光纤?成本可能是这个问题的关键。由于单模光纤的纤芯直径太小,难以控制光束传输,因此需要激光作为光源体。由于光收发器非常昂贵,因此使用单模光纤的成本将高于多模光纤电缆。这一事实促使大多数数据中心使用多模光纤来节省成本。

选择哪种光纤模式更多取决于所需的应用环境。UnitekFiber可以提供各种类型的光纤跳线。UnitekFiber是一家专注于光通信无源基础组件的研发,制造,销售和服务的专业制造商。公司主要产品有: 光纤光缆、光纤接线板、MPO/MTP干线光缆 (数据中心用高密度光缆) 、波分复用器、分路器等三核光无源基础元件,广泛应用于光纤到户、4G/5g移动通信、互联网数据中心、国防通信等领域。

深圳市UnitekFiber解决方案有限公司是一家专注于光通信无源基础器件研发、制造、销售和服务的国家高新技术企业。公司主要产品有光纤配线板、光纤光缆、光纤跳线、WDM波分复用器、PLC光分路器、光收发器和工业开关、等广泛应用于光纤到户、4G/5g移动通信、互联网数据中心、国防通信等领域。

如果您需要有关光纤产品的更多信息或支持,请随时与我们联系sales@unitekfiber.com,我们将尽力为您提供支持。


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