文章目录
- 单模和多模光纤概述
- 内径
- 和波长光源
- 带宽
- 彩色护套
- 单模光纤到多模光纤的距离
- 单模和多模光纤成本
- 光收发器成本
- 系统成本
- 设备费
- 关于单模和多模光缆的常见问题
- 问:单模光纤和多模光纤哪个更好？
- 问:我可以混合使用单模和多模光纤吗？
- 问:我可以在单模光缆上使用多模收发器吗？
- 问:单模和多模光缆类型:我应该选择哪一种？
- 摘要
虽然单模光纤(SMF)和多模光纤(MMF)电缆类型广泛用于各种应用，但它们之间的差异仍然令人困惑。本文将从基本结构、光纤距离、成本、光纤颜色等方面对单模光纤和多模光纤类型进行深入比较。
单模和多模光纤概述
这意味着单模光纤一次只能传播一种光模式。多模是指光纤可以传播多种模式。单模和多模光纤的区别主要在于纤芯直径、波长、光源、带宽、色鞘、距离和成本。
内径
单模光纤的纤芯直径比多模光纤小得多。即使有其他可用的纤芯直径，其典型的纤芯直径为9 m，而多模光纤的纤芯直径通常为50μm和62.5μm，这使其具有更高的“聚光”能力，简化了连接。单模和多模光纤的包层直径为125米。
多模光纤的衰减比单模光纤大，因为它的纤芯直径更大。单模光缆的纤芯很细，通过这些光缆的光不会被反射太多次，从而将衰减保持在最小。
和波长光源
由于多模光纤的纤芯尺寸较大，在多模光纤中使用一些低成本的光源，如LED(发光二极管)和VCSEL(垂直腔面发射激光器)，而单模光纤通常使用激光器或激光二极管产生光注入到电缆中。常见单模光纤的波长有1310nm和1550nm。
带宽
多模光纤的带宽受限于其光学模式。目前最大带宽是OM5光纤的28000MHz*km。单模光纤的带宽理论上是无限的，因为它一次只允许一个光模通过。
彩色护套
根据TIA-598C标准，对于非军用应用，单模光缆采用黄色护套，多模光纤采用橙色或浅绿色护套。
单模光纤到多模光纤的距离
众所周知，单模光纤适合长距离应用，而多模光纤是专门为短距离应用设计的。那么说到单模和多模光纤的距离，可量化的区别是什么呢？
从图中我们可以看到，在1G到10G的数据速率下，单模光纤的距离要比多模光纤长得多，但是OM3/OM4/OM5多模光纤支持更高的数据速率。由于多模光纤的纤芯尺寸较大，支持多种光模，其光纤距离受模式色散的限制，这是多模阶跃光纤中常见的现象，而单模光纤中并不存在。这是两者的本质区别。此外，OS2单模光纤可以在40G和100G链路上支持更长的距离，表中没有列出。
单模和多模光纤成本
“单模和多模光纤成本”是一些论坛的热门话题。很多人都发表了自己的观点，观点主要集中在光模块成本、系统成本、安装成本上。
光收发器成本
与单模收发机相比，多模收发机的价格要低近两三倍。
系统成本
为了利用单模光纤的基本特性，单模光纤通常用于更长距离的应用，需要一个带有激光器的收发机，其工作波长更长，光斑尺寸更小，光谱宽度更窄。这些收发器特性，以及对更高精度对准和更小芯径的更严格连接器公差的要求，导致收发器成本和单模光纤互连的总互连成本显著增加。
优化用于多模光纤的基于VCSEL的收发器的制造方法更容易制造成阵列器件，并且成本低于等效单模收发器。尽管使用了多个光纤信道和多个收发器阵列，但是与在单双工连接上使用单信道或多信道操作的单模技术相比，仍然可以显著节省成本。多模光纤系统使用基于并行光纤的互连，为基于标准的室内应用提供最低的系统成本和升级到100G的路径。
设备费
单模光纤的成本通常低于多模光纤。在构建希望最终达到10G或更快速度的1G光纤网络时，单模光纤的成本节约可以节约一半左右的价格，而多模OM3或OM4光纤会增加35%的SFP模块成本。单模光器件更贵，但更换多模光器件的人工成本要高得多，尤其是OM1-OM2-OM3-OM4之后。如果你愿意检查使用前光纤通道SFP，单模1G的价格会下降。
关于单模和多模光缆的常见问题
问:单模光纤和多模光纤哪个更好？
答:如上所述，单模光缆和多模光缆在成本和应用上各有优势。没有单模光纤比多模光纤更好的说法，只需选择最适合您应用的光纤即可。
问:我可以混合使用单模和多模光纤吗？
回答:这个问题的答案是“没有”。多模光纤和单模光纤的纤芯尺寸不同，传输的光学模量也不同。如果两根光纤混在一起或者直接连在一起，会损失大量的光损耗，造成链路抖动或者断线。
切记，不要随意混用不同类型的线缆。
问:我可以在单模光缆上使用多模收发器吗？
答:一般来说，答案是否定的。多模收发器和单模光纤的连接会导致更大的光损耗，反之亦然。例如，1000BASE-LX单模SFP可以使用模式调整光缆工作在多模光缆上，有时也可以使用光纤介质转换器来解决单模收发器和多模收发器之间的此类问题。
问:单模和多模光缆类型:我应该选择哪一种？
答:在单模和多模光缆之间做决定时，首先要考虑的因素是你实际需要的光纤距离。比如在数据中心，多模光缆足以满足300-400米的距离，而在需要上千米的应用中，单模光缆是最佳选择。在可以使用单模和多模光缆的应用中，还应该考虑成本和未来升级要求等其他因素供您选择。
摘要
通过对单模光纤和多模光纤的比较，可以得出结论:单模光纤布线系统适合长距离数据传输应用，广泛部署在载波网络、城域网和无源光网络中。
多模光纤布线系统距离短，广泛部署在企业、数据中心和局域网中。
无论你选择哪一种，根据总的光纤成本，选择最适合你的网络需求的一种是每个网络设计者的重要任务。
