Kunnskap

Hva er Single Mode og Multimode Fiber?

Kjerneforskjellen ifiberoptiskkommunikasjon ligger i hvordan optiske signaler forplanter seg.Enkeltmodusfiberlar lyssignaler reise i en enkelt modus langs en rett bane gjennom fiberens sentrum, mensmultimodus fiberstøtter flere lysstråler som sender samtidig i forskjellige vinkler gjennom brytning i fiberen.

Single mode fiberoptiske kablerha en kjernediameter på bare 9 mikron - som tilsvarer en-tidel av tykkelsen til et menneskehår. Lysstråler opplever nesten ingen refleksjon innenfor, og forplanter seg langs en rett bane. Denne designen minimerer signalforvrengning, noe som gjør den ideell for langdistanseoverføring.Multimodus fiberoptisk kabelhar en kjernediameter på 50 mikron eller 62,5 mikron. Den tykkere kjernen betyr at flere lysbaner kan fungere samtidig. Selv om dette gir en viss modal spredning, forblir ytelsen utmerket i kort{4}}applikasjoner.
 

Viktige forskjeller mellom enkeltmodus og multimodusfiber

Kjernestørrelseer den mest åpenbareforskjellen mellom enkeltmodus og multimodusfiber. Deenkeltmodus fiberkjernestørrelse på 9 mikron krever ekstremt høy presisjon for lyskilder og kontakter, mensmultimodus optisk fiber50/62,5 mikron kjerne gir sterkere "lyssamlingsevne", noe som reduserer kravene til skjøtingpresisjon. Det er derformultimodus fiberer mer populært i miljøer som datasentre som krever hyppige oppdateringsledninger.

Når det gjelder lyskilder og bølgelengder,enkeltmodus fiberbølgelengderbruker vanligvis 1310nm eller 1550nm laserkilder, en kombinasjon som gir større overføringsavstander.Multimodus fiberbruker850nm eller 1300nm bølgelengder, sammenkoblet med LED- eller VCSEL-lyskilder. VCSEL-produksjonskostnadene er langt lavere enn lasere, som er hovedårsakenmultimodussystemer har relativt lavere initiale investeringskostnader.

Spredning er en nøkkelfaktor som påvirker overføringsytelsen. Imultimodus fiberoptikk, lysstråler som beveger seg forskjellige veier ankommer mottaksenden til forskjellige tider. Denne modale spredningen forårsaker signalforvrengning, og begrenser overføringsavstanden. Generelt,multimodus fiberytelsen reduseres merkbart utover 300-500 meter.Enkeltmodus optisk fiberunngår problemer med modal spredning på grunn av å ha bare en enkelt lysbane, og oppnår enkelt overføringsavstander på flere kilometer eller titalls kilometer.

Sendingsavstand og hastighet

Ulike fiberkvaliteter viser betydelige avstandsvariasjoner ved forskjellige hastigheter.EnkeltmodusOS2-fiber kan stabilt støtte 10-kilometer overføringsavstander på tvers av alle hastighetsgrader fra 1 Gb til 100 Gb. Denne konsistensen gjør den til førstevalget for langdistanseapplikasjoner.

Multimodus fiberytelse er nært knyttet til hastighet. I 1Gb Ethernet-applikasjoner, alle grader avmultimodus fiberfra OM1 til OM5 kan støtte 550-meters avstander. Men når hastigheten øker til 10 Gb, kan OM1 og OM2 ikke lenger oppfylle kravene - bare OM3 og OM4 kan støtte henholdsvis 300 meter og 400 meter. I høyhastighetsapplikasjoner over 25 Gb,multimodus fiberavstander ytterligere redusert. OM3 kan kun støtte 70-100 meter, OM4 kan nå 100-150 meter, mens den nyeste OM5 kan støtte 400 meter i 100Gb-applikasjoner.

Skjøntmultimodus fiberutvalger begrenset, i korte-avstandsscenarier som datasenterinteriør, er 300-400 meters avstander helt tilstrekkelig. For campusnettverk som krever tverrbygningsforbindelser eller lengre avstander,enkeltmodusfiberer det eneste valget.

Kostnadsanalyse

Når man diskuterer kostnader, tenker mange først på selve kabelprisen. I virkeligheten,enkeltmoduskablerer vanligvis 20-30 % billigere enn høykvalitetsmultimodus fiberoptiske kabler(som OM4) på ​​grunn av modne produksjonsprosesser. Den reelle kostnadsforskjellen ligger i optiske moduler.

Tar 1Gb hastighet som et eksempel, prisforskjellen mellomenkeltmodusogmultimodusSFP-moduler er minimale, til henholdsvis omtrent $10 og $9. Men når hastigheten øker, begynner det å dukke opp gap. 10GbenkeltmodusSFP+-moduler koster omtrent $27, mensmultimodusversjoner trenger bare $20. For 100 Gb QSFP28,enkeltmodusmoduler koster så høyt som $499, mensmultimodusversjoner er bare $99 - en forskjell på $400.

Fra et kostnadsperspektiv må fremtidige oppgraderingsmuligheter vurderes. Hvis du velgermultimodus fiber, kan du oppleve å oppgradere fra OM1 til OM3, deretter til OM4, med hver oppgradering som krever ny kabling og betydelig økte arbeidskostnader. Velgerenkeltmodusfibertillater en-implementering av OS2, med påfølgende hastighetsøkninger som krever bare optiske moduloppgraderinger uten å erstatte det fysiske laget.

For kortsiktige-prosjekter eller budsjett-scenarier,multimodus fiberFordelen med lav modulkostnad er åpenbar. Men for langsiktig-konstruksjonsplanleggingenkeltmodusfiberhar høyere initialinvestering i optisk modul, den unngår gjentatt konstruksjon og er mer økonomisk i det lange løp.

Kompatibilitet

Enkeltmodus og multimodusfiberkan absolutt ikke blandes - dette er en jernregel i nettverksteknikk. Årsaken ligger i den enorme forskjellen i kjernestørrelse. Når en 9-mikron kjerneenkeltmodusfiberkobles til en 50 mikron kjernemultimodus fiber, produserer den 10-20dB optisk tap, nok til å forårsake fullstendig koblingsfeil. Omvendt,multimodus fiberkobler tilenkeltmodusfibervil også mislykkes i å fokusere lysstrålene riktig på grunn av numerisk blenderåpning.

I selve installasjonen kan du skille på jakkefarge. I henhold til TIA-598C standarder,enkeltmodus fiberfargeer gul jakke, mensmultimodus fiberbruker oransje eller aqua jakker. På fordelerrammer i utstyrsrom bør fibertyper være tydelig merket og fysisk isolert for å forhindre feil-innsetting.

Det finnes imidlertid spesielle tilfeller. Bruker modus-kondisjonerings-patch-ledninger, 1000BASE-LXenkeltmodusSFP-moduler kan fungere påmultimodus fiber. I tillegg, gjennom fiber media omformere, bygge bro mellomenkeltmodusogmultimodusnettverkssegmenter er mulig, men dette legger til ekstra utstyr og feilpunkter. Vanligvis anbefales ikke disse løsningene.

Hvordan velge?

Når du velger mellomenkeltmodus eller multimodusfiber, er det viktigste kriteriet overføringsavstand. Hvis overføringsavstanden for applikasjonsscenarioet ditt overstiger 1 kilometer,enkeltmodusfiberer det eneste valget, inkludert campusnettverk, storbynettverk og lignende scenarier.

For korte-applikasjoner som datasenterinteriør og bedriftskontorgulv, hvis overføringsavstanden er innenfor 300 meter,multimodus fiberer det mer økonomiske valget. OM3 eller OM4multimodus fibersammenkoblet med VCSEL optiske moduler kan gi 300-400 meter overføringsavstander ved 10 Gb hastigheter, og dekker de fleste behov for utstyrsrom. Dessuten,multimodusoptiske moduler er billigere, noe som reduserer kostnadene for kabling med høy-tetthet betydelig.

For 5G-nettverks fronthaul-seksjoner, på grunn av behovet for lav-latensoverføring av 25 Gb eCPRI-signaler med overføringsavstander som vanligvis strekker seg over flere kilometer,enkeltmodusfiberer standardkonfigurasjonen. I bedriftsnettverk, ved hjelp avmultimodus fiberfor gulvtilgang ogenkeltmodusfiberfor inter-bygging av ryggrad er en vanlig og økonomisk hybrid distribusjonstilnærming.

FAQ

LC, SC, MPO/MTP - hvordan velge?

1G/10G enkelt-toveis toveis: Vanlig LC-LC (mest utbredt)

40G/100G SR4 (parallellmultimodus): Vanlig brukMPO/MTP

100G LR4 (enkeltmodusWDM): Bruker vanligvis LC

Hva er bedre - single mode eller multimode fiber?
Enkeltmodusfiber og multimodusfiberhver har fordeler i kostnader og bruksområder. Bare velg den mest passende basert på applikasjonskravene dine.

Kan multimodus bruke enkeltmodusmoduler? Kan enkeltmodus bruke multimodusmoduler?
Vanligvis kan ikke blandes:

SR (multimodus) moduler: Krever OM-fiber (850nm), fungerer vanligvis ikke etter spesifikasjonene på OS2

LR/ER (enkeltmodus) moduler: Krever OS2 (1310/1550nm), kan oppleve tap/spredning/refleksjon som forårsaker ustabilitet eller manglende-samsvar på OM-fiber

Hva er fiberoptisk glass, og hvorfor foretrekkes det fremfor plast for lang-dataoverføring?

Fiberoptisk glass er laget av ultra-rene, fleksible silikafibre konstruert for å bære lys gjennom total intern refleksjon. Det fungerer som et kjernemateriale i moderne telekommunikasjon, medisinsk bildebehandling og sensorsystemer. Sammenlignet med vanlig glass gir fiberoptisk glass mye lavere signaltap over lange avstander. Den utkonkurrerer også plast i høy-hastighet, lang-dataoverføring, noe som gjør den til et foretrukket valg for avanserte kommunikasjonsnettverk.