单模光纤和多模光纤的区别及其应用场景
单模光纤和多模光纤的区别及其应用场景
按传输模式分,光纤可分为单模光纤和多模光纤两大类。它们在传输距离、成本、应用场景等方面存在显著差异。
单模光纤与多模光纤的主要区别
传输距离:单模光纤的传输距离远远大于多模光纤。单模光纤能够传输10-20公里,而多模光纤最多只能传输550米。
光波传输模式:单模光纤只可以传送一种单一光波,而多模光纤可以传送多种光波。
成本:单模光纤比多模光纤要贵,但性能更好。
应用场景:如果距离短(小于550米),首选多模光纤,因为LED发射/接收机比单模需要的激光便宜得多。如果距离大于5英里(约8公里),单模光纤是最佳选择。对于需要传输大带宽数据信号的应用场景,单模光纤也是最佳选择。
物理特性与工作波长
多模光纤的纤芯直径为50-62.5μm,包层外直径125μm;单模光纤的纤芯直径为8.3μm,包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。其中,1.55μm的损耗最低,仅为0.20dB/km。
多模光纤的特点
多模光纤(Multi Mode Fiber):中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。
单模光纤的特点
单模光纤(Single Mode Fiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处,单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负,大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处,单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看,1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样,1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。
应用场景
- 单模光纤的纤芯相应较细,传输频带宽、容量大、传输距离长,但需激光源,成本较高,通常在建筑物之间或地域分散的环境中使用;
- 多模光纤的芯线粗,传输速率低、距离短,整体的传输性能差,但成本低,一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境中。
在国内主要用的是62.5/125的多模光纤,至于两者的区别好像是成缆后的用途不一样,50的多用于室内光缆.
多模光纤和单模光纤的区别,主要在于光的传输方式不同,当然带宽容量也不一样。多模光纤直径较大,不同波长和相位的光束沿光纤壁不停地反射着向前传输,造成色散,限制了两个中继器之间的传输距离和带宽,多模光纤的带宽约为2.5Gbps。单模光纤的直径较细,光在其中直线传播,很少反射,所以色散减小、带宽增加,传输距离也得到加长。但是与之配套的光端设备价格较高,单模光纤的带宽超过10Gbps。
单模光纤传输距离远远大于多模光纤
长距离主干传输多用单模光纤,多模光纤多用于二千米内短距离传输
简单的说就是单膜光纤中传输的是纯度极高的单色光,而多模光纤中的光频谱较杂,影响了传输距离.就好象白光和红光相比.红光传输的距离更长.白光就相当于多模