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金鱗羽線材邀您了解“多模光纖和單模光纖區別”

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1、     多模光(guang)纖是光(guang)纖通信最(zui)原始的技術，這一技術是人類首次(ci)實(shi)現通過光(guang)纖來進行(xing)通信的一項革(ge)命性(xing)的突破(po)。
2、     隨著光纖通(tong)信(xin)技(ji)術的(de)發展(zhan)，特別是激光器技(ji)術的(de)發展(zhan)以及人(ren)們對(dui)長(chang)距離、大信(xin)息(xi)量通(tong)信(xin)的(de)迫切需(xu)求，人(ren)們又尋找到了更好的(de)光纖通(tong)信(xin)技(ji)術----單模光纖(xian)通信(xin)。
3、     光纖通(tong)信技術發(fa)展到今天(tian)，多模光纖通(tong)信固(gu)有的很多局(ju)限性愈發(fa)顯得(de)突出：
①、多模發光(guang)器件為發光(guang)二極管(guan)（LED），光(guang)頻譜寬(kuan)、光(guang)波不(bu)純凈、光(guang)傳輸(shu)色散大、傳輸(shu)距(ju)離小。1000M bit/s帶寬傳(chuan)輸(shu)，可(ke)靠距(ju)離為255米(m)。100M bit/s帶寬傳輸，可(ke)靠(kao)距離為2公(gong)里(km)。
②、因多(duo)(duo)模發光(guang)器件固有的局限(xian)性(xing)和多(duo)(duo)模光(guang)纖(xian)已有的光(guang)學特(te)性(xing)限(xian)制，多(duo)(duo)模光(guang)纖(xian)通信的帶(dai)寬最大為1000M bit/s。
4、     單模(mo)光纖通信突破了(le)多模(mo)光纖通信的局限：
①、     單(dan)模光纖通信的帶寬(kuan)大，通常(chang)可(ke)傳100G bit/s以上。實(shi)際使(shi)用(yong)一般分(fen)為(wei)155M bit/s、1.25G bit/s、2.5G bit/s、10G bit/s。
②、     單模(mo)發光(guang)器件為激光(guang)器，光(guang)頻譜窄、光(guang)波(bo)純凈、光(guang)傳輸色散小，傳輸距離遠。單模(mo)激光(guang)器又(you)分為FP、DFB、CWDM三種。FP激光器通(tong)常可傳輸(shu)60公里(km)，DFB和CWDM激光器(qi)通常可傳輸100公里(km)。
5、     數字式光端機采用視(shi)頻無(wu)壓縮傳(chuan)輸(shu)(shu)技術，以保證高質量(liang)的視(shi)頻信號(hao)實(shi)時無(wu)延遲傳(chuan)輸(shu)(shu)并確保圖(tu)像的高清晰度(du)及色彩純正。這種(zhong)傳(chuan)輸(shu)(shu)方式信息數據量(liang)很大，4路(lu)以上視頻(pin)的光端機(ji)均(jun)采用1.25G bit/s以上的數據流傳(chuan)輸。8路視頻(pin)的數(shu)據(ju)流高達(da)1.5G bit/s。
因多模光纖最大帶寬(kuan)僅為1G bit/s，如果采用多(duo)模光纖(xian)傳輸(shu)，勢必造(zao)成信息丟失、視(shi)頻(pin)圖像出現大量雪花甚至白斑、數據控制失常。
另一個致命的因素就(jiu)是傳(chuan)輸距離的限制，多模(mo)光(guang)纖(xian)1G bit/s帶寬的傳輸距離理論(lun)上是255米(m)，如果考慮(lv)到(dao)光鏈路損耗，實際距離還要小(xiao)幾十米。
6、     從單模光(guang)(guang)纖(xian)(xian)通信技術誕(dan)生之(zhi)日起，就(jiu)意味(wei)著多模光(guang)(guang)纖(xian)(xian)通信方式的淘汰(tai)。目前(qian)用多模光(guang)(guang)纖(xian)(xian)傳輸的已(yi)經很少了，只是因(yin)為市場(chang)的慣(guan)性而延續至(zhi)今(jin)，對光(guang)(guang)纖(xian)(xian)通信這一行業的人來(lai)說(shuo)，這早已(yi)是不爭的事(shi)實。我們認為應(ying)該本照著對用戶(hu)負責，對用戶(hu)長(chang)遠需求負責的精(jing)神(shen)提出合理建議
　根據傳輸點模數的不同，光纖可分為單模光纖和多模光纖。所謂"模"是指以一定角速度進入光纖的一束光。單模光纖采用固體激光器做光源，多模光纖則采用發光二極管做光源。多模光纖允許多束光在光纖中同時傳播，從而形成模分散(因為每一個“模”光進入光纖的角度不同它們到達另一端點的時間也不同，這種特征稱為模分散。)，模分散技術限制了多模光纖的帶寬和距離，因此，多模光纖的芯線粗，傳輸速度低、距離短，整體的傳輸性能差，但其成本比較低，一般用于建筑物內或地理位置相鄰的環境下。單模光纖只能允許一束光傳播，所以單模光纖沒有模分散特性，因而，單模光纖的纖芯相應較細，傳輸頻帶寬、容量大，傳輸距離長，但因其需要激光源，成本較高。
多(duo)模光纖(xian)
多模光纖中光信號通過多個通路傳播;通常建議在距離不到英里時應用。
多模光纖從發射機到接收機的有效距離大約是5英里。可用跟離還受發射/接收裝置的類型和質量影響; 光源越強、接收機越靈敏，距離越遠。研究表明，多模光纖的帶寬大約為4000Mb/s。
制造的單模光纖是為了消除脈沖展寬。由于纖芯尺寸很小(7-9微米)，因此消除了光線的跳躍。在1310和 1550nm波長使用聚焦激光源。這些激光直接照射進微小的纖芯、并傳播到接收機，沒有明顯的跳躍。如果可以把 多模比作獵愴，能夠同時把許多彈丸裝人槍筒，那么單模就是步槍，單一光線就像一顆子彈。
單(dan)模光纖
單模光纖的纖芯較細，使光線能夠直接發射到中心。建議距離較長時采用。
另外，單模信號的距離損失比多模的小。在頭3000英尺的距離下，多模光纖可能損失其LED光信號強度的50%，而單模在同樣距離下只損失其激光信號的6.25%。
單模的帶寬潛力使其成為高速和長距離數據傳輸的唯一選擇。最近的測試表明，在一根單模光纜上可將40G以太網的64信道傳輸長達2，840英里的距離。
在安全應用中，選擇多模還是單模的最常見決定因素是距離。如果只有兒英里，首選多模，因為LED發射/接收機比單模需要的激光便宜得多。如果距離大于5英里，單模光纖最佳。另外一個要考慮的問題是帶寬;如果將來的應用可能包括傳輸大帶寬數據信號，那么單模將是最佳選擇。
單模光纖只有單一的傳播路徑，一般用于長距離傳輸，
多模光纖有多種傳播路徑，多模光纖的帶寬為50MHz~500MHz/Km，
單模光纖的帶寬為2000MHz/Km，光纖波長有850nm，1310nm和1550nm等。850nm波長區為多模光纖通信方式；1550nm波長區為單模光纖通信方式；1310nm波長區有多模和單模兩種；850nm的衰減較大，但對于2~3MILE（1MILE=1604m）的通信較經濟。光纖尺寸按纖維直徑劃分有50μm緩變型多模光纖、62.5μm緩變增強型多模光纖和8.3μm突變型單模光纖，光纖的包層直徑均為125μm，故有62.5/125μm、50/125μm、9/125μm等不同種類。。
光纜外套標識，50/125, 62.5/125為多模，9/125(g652)為單模
光纖可磨接后用100/200倍放大鏡察看，一個小黑點的是單模，大一點有雙環的是多模。纖芯在熔接機內也能分辯出，在熔接機顯示器看中間是空的是單模，看上去一體的是多模。
簡單的用途區別：多模一般應用在園區內較近的地方之間；
單模傳輸距離較遠，一般應用在電信領域。
單模傳輸與多模傳輸
在光纖通信理論中，光纖有單模、多模之分，區別在于：
1. 單模光纖芯徑小（10m m左右），僅允許一個模式傳輸，色散小，工作在長波長（1310nm和1550nm），與光器件的耦合相對困難
2. 多模光纖芯徑大（62.5m m或50m m），允許上百個模式傳輸，色散大，工作在850nm或1310nm。與光器件的耦合相對容易
而對于光端模塊來講，嚴格的說并沒有單模、多模之分。所謂單模、多模模塊，指的是光端模塊采用的光器件與何種光纖配合能獲得最佳傳輸特性。
一般有以下區別：
1. 單模模塊一般采用LD或光譜線較窄的LED作為光源，耦合部件尺寸與單模光纖配合好，使用單模光纖傳輸時能傳輸較遠距離

2. 多模模塊一般采用價格較低的LED作為光源，耦合部件尺寸與多模光纖配合好
1、光纖分類
　　光(guang)纖按光(guang)在其中的(de)傳輸(shu)模(mo)式可分為(wei)單(dan)模(mo)和多模(mo)。多模(mo)光(guang)纖的(de)纖芯直徑為(wei)50或62.5μm，包(bao)(bao)層外(wai)徑125μm，表示為(wei)50/125μm或62.5/125μm。單(dan)模(mo)光(guang)纖的(de)纖芯直徑為(wei)8.3μm，包(bao)(bao)層外(wai)徑125μm，表示為(wei)8.3/125μm。
　　光纖(xian)的(de)(de)工作波長(chang)有(you)短波850nm、長(chang)波1310nm和(he)1550nm。光纖(xian)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)一般是(shi)隨波長(chang)增加而減小，850nm的(de)(de)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)一般為(wei)(wei)2.5dB/km,1.31μm的(de)(de)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)一般為(wei)(wei)0.35dB/km，1.55μm的(de)(de)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)一般為(wei)(wei)0.20dB/km，這是(shi)光纖(xian)的(de)(de)最低損(sun)(sun)耗(hao)(hao)，波長(chang)1.65μm以上的(de)(de)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)趨向加大。由于OHˉ（水峰）的(de)(de)吸收(shou)作用(yong)，900~1300nm和(he)1340nm~1520nm范(fan)圍內都(dou)有(you)損(sun)(sun)耗(hao)(hao)高峰，這兩個范(fan)圍未能充分利用(yong)。
2、多模光(guang)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，這就限制了傳輸數字信號的頻率，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，一般只有幾公里。如下表，為多模光纜的帶寬的比較：

　　提到(dao)萬兆多(duo)模光(guang)纜，需(xu)要作些說明，光(guang)纖系統(tong)在傳(chuan)輸光(guang)信號時(shi)，離不開光(guang)收發器(qi)和光(guang)纖。因傳(chuan)統(tong)多(duo)模光(guang)纖只能(neng)(neng)支(zhi)持(chi)(chi)萬兆傳(chuan)輸幾(ji)十(shi)米(mi)，為配合萬兆應用(yong)而采用(yong)的(de)新型光(guang)收發器(qi)，ISO/IEC 11801制定了新的(de)多(duo)模光(guang)纖標(biao)準等(deng)級，即OM3類別，并在2002年9月正式(shi)(shi)頒布。OM3光(guang)纖對(dui)LED和激(ji)光(guang)兩種帶寬模式(shi)(shi)都進行了優化，同時(shi)需(xu)經嚴格的(de)DMD測(ce)試認證。采用(yong)新標(biao)準的(de)光(guang)纖布線系統(tong)能(neng)(neng)夠在多(duo)模方式(shi)(shi)下至少支(zhi)持(chi)(chi)萬兆傳(chuan)輸至300米(mi)，而在單模方式(shi)(shi)下能(neng)(neng)夠達(da)到(dao)10公里以(yi)上（1550nm更可支(zhi)持(chi)(chi)40公里傳(chuan)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（激光優化萬兆50/125μm）。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(dan)模(mo)光纜
　　單(dan)模(mo)(mo)光纖(xian)(Single Mode Fiber)：中心(xin)纖(xian)芯(xin)很細(芯(xin)徑一(yi)般為9或(huo)10μm)，只能傳一(yi)種模(mo)(mo)式的光。因此，其模(mo)(mo)間色(se)散(san)很小，適(shi)用(yong)于遠程(cheng)通訊，但(dan)還存在(zai)著材料色(se)散(san)和波導色(se)散(san)，這樣單(dan)模(mo)(mo)光纖(xian)對光源的譜(pu)寬和穩(wen)定(ding)性有較高的要求(qiu)，即譜(pu)寬要窄(zhai)，穩(wen)定(ding)性要好(hao)。
　　后(hou)來(lai)發(fa)現在1310nm波長處，單模(mo)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)的總色散為零(ling)。從光(guang)(guang)纖(xian)(xian)的損耗(hao)特性來(lai)看，1310nm正(zheng)好是(shi)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)的一個低損耗(hao)窗(chuang)口。這樣，1310nm波長區就成了光(guang)(guang)纖(xian)(xian)通信(xin)的一個很理想的工作窗(chuang)口，也是(shi)現在實用光(guang)(guang)纖(xian)(xian)通信(xin)系統的主(zhu)要工作波段(duan)。1310nm常規(gui)單模(mo)光(guang)(guang)纖(xian)(xian)的主(zhu)要參數是(shi)由國際電信(xin)聯盟ITU－T在G652建議中確定的，因此這種光(guang)(guang)纖(xian)(xian)又稱G652光(guang)(guang)纖(xian)(xian)。
　　上面提(ti)到由(you)于(yu)OHˉ（水(shui)峰）的(de)(de)(de)(de)吸收作用，900~1300nm和1340nm~1520nm范圍內都有損耗高峰，該現(xian)象稱為(wei)水(shui)峰。目(mu)前美國康普公司提(ti)供的(de)(de)(de)(de)TeraSPEEDTM零水(shui)峰單模光纜，正解決了(le)此問題，TeraSPEED 系(xi)統通過消除了(le)1400nm 水(shui)峰的(de)(de)(de)(de)影響因(yin)(yin)素, 從而為(wei)用戶提(ti)供了(le)更(geng)廣泛的(de)(de)(de)(de)傳(chuan)輸(shu)帶寬, 用戶可(ke)以(yi)自由(you)使用從1260nm 到1620nm 的(de)(de)(de)(de)所有波段, 因(yin)(yin)此傳(chuan)輸(shu)通道從以(yi)前的(de)(de)(de)(de)240增加到400，性(xing)能比傳(chuan)統單模光纖多50%的(de)(de)(de)(de)可(ke)用帶寬，為(wei)將來升級為(wei)100G帶寬的(de)(de)(de)(de)CWDM 粗波分復用技術打下了(le)堅(jian)實(shi)的(de)(de)(de)(de)基礎，TeraSPEED 解決方案為(wei)園區/城市級理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)干光纖系(xi)統。
　　同時，由于G.652.D 是(shi)單模光(guang)纖的最(zui)新的指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)，是(shi)所有G.652級別中指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)最(zui)嚴格的并且完全向下兼容的。如果，僅指(zhi)(zhi)明G.652意味(wei)著(zhu) G.652.A 的性能規范，這(zhe)一點(dian)應特(te)別注(zhu)意。TeraSPEED 光(guang)纖超過所有的指(zhi)(zhi)標(biao)(biao)均滿足 G.652.A, .B, .C和(he).D 的性能規范，如下表：

而(er)我們對于單模光纜(lan)的選型(xing)建議如下：
　　A．從傳(chuan)(chuan)輸距離(li)的角度，如果希望今后支持萬兆傳(chuan)(chuan)輸，而距離(li)較遠應考(kao)慮采用單(dan)模光纜。
　　B．從造(zao)價(jia)的角度，零(ling)水峰光纜提(ti)供(gong)比單(dan)模光纖(xian)多50%帶寬，而造(zao)價(jia)上(shang)又相差不多，事(shi)實上(shang)美國(guo)康普公司目前已經不提(ti)供(gong)普通單(dan)模光纖(xian)，只提(ti)供(gong)零(ling)水峰光纖(xian)這樣的更高(gao)性能的產品(pin)給用戶(hu)。
4、結論(lun)：單模還是多模？
　　綜(zong)(zong)合以(yi)上(shang)的分析，我們認為，用戶應從應用的角(jiao)度(du)(du)、傳輸距離的角(jiao)度(du)(du)、前瞻性(xing)的角(jiao)度(du)(du)、造價(jia)的角(jiao)度(du)(du)，綜(zong)(zong)合以(yi)上(shang)因素，以(yi)最(zui)低的價(jia)格投資(zi)最(zui)好(hao)的性(xing)能!