单模光纤模块和多模光纤块区别的区别(2者优劣势对比)

在当今网络建设中,光纤由于速率高、速度快得到了广泛的应用,其中以单模光纤和多模光纤最为普遍。关于这两种光纤类型的区别、应用等方面仍然有很多疑问,接下来将从两者的基本结构、传输距离、成本等方面深入分析单模光纤和多模光纤的差别。

一、单模光纤和多模光纤基本结构对比

光纤的基本结构一般由外护套、包层、纤芯、光源组成,单模光纤和多模光纤存在以下不同点:

外护套颜色差异

在实际应用中,光纤的外护套颜色可用来快速区分单模光纤和多模光纤。根据TIA-598C标准定义,单模光纤OS1、OS2采用黄色外护套,多模光纤OM1、OM2采用橙色外护套,OM3、OM4采用水蓝色外护套(在非军事用途下)。

图1:单多模光纤外护套颜色

纤芯的直径差异

多模光纤和单模光纤在纤芯直径上有明显差异,多模光纤的纤芯直径通常是50或62.5µm,单模光纤的纤芯直径是9µm。鉴于这种区别,单模光纤在较窄的芯径上只能传输波长为1310nm或1550nm的光信号,但纤芯小带来的好处是,光信号在单模光纤中沿着直线传播,不会发生折射,色散较小,带宽高;多模光纤纤芯宽,它可以在给定的工作波长上传输多种模式,但同时由于多模光纤中传输的模式多达数百个,各个模式的传播常数和群速率不同,使光纤的带宽窄,色散大,损耗也大。

图2:单多模光纤纤芯直径图

备注:大多数光纤的标准包层直径是125um,标准外保护层直径是245um,不区分单多模。

光源的差异

光源通常有激光光源和LED光源两种。单模光纤采用激光光源,多模光纤采用LED光源。

图3:单多模光纤光源图

二、单模光纤和多模光纤传输距离对比

众所周知,单模光纤适用于长距离传输,多模光纤适用于短距离传输,下表展示了不同种类的单多模光纤具体的传输距离。

图4:单多模光纤传输距离对比

从图表中可以看出,在1G和10G速率下,单模光纤的传输距离比多模光纤的传输距离远的多,那么数据中心为什么不全部采用单模光纤呢?这是由于数据中心的建设以短距离传输为主,在短距离传输环境下,多模光纤与单模光纤的性能一致,但成本更低;同时,OM3、OM4多模光纤能支持更高的速率,在目前高速率网络时代,多模光纤的需求量也不容小觑。

三、单模光纤和多模光纤的成本对比

上面提到了多模光纤的成本比单模光纤低,这主要是由于设备硬件成本产生的,比如光源的成本差异,材质的成本差异。

同样采用多模光纤系统和单模光纤系统的成本差异也类似,多模光纤系统搭建成本比单模系统低。以飞速(FS)的解决方案为例,一套多模传输系统的成本(多模光模块和跳线)在3300元至5300元不等,而一套单模传输系统(单模光模块和跳线)的成本通常会超过6700元,价格差在1000元以上。

四、单模光纤和多模光纤常见问答

1、单模光纤和多模光纤可以混合使用吗?

一般情况下不可以,单模光纤与多模光纤的传输模式不一样,如果将两根光纤混合或直接连接在一起,会造成链路损耗,产生线路抖动。不过通过单多模转换跳线,可以将单模和多模链路连接起来。

2、可以在单模光纤上使用多模光模块吗?在多模光纤上使用单模光模块呢?

单模光纤上不能使用多模光模块,会产生较大的损耗;在多模光纤上可以使用单模光模块,但是要采用光纤适配器转换光纤类型,例如,通过使用光纤适配器,1000BASE-LX单模光模块可以在多模光纤上运行。光纤适配器也可用于解决单模光模块和多模光模块之间的连接问题。

3、单模光纤与多模光纤应该如何选择?

在单模光纤和多模光纤的选择上,应根据实际传输距离和成本进行考虑。若传输距离为300-400米,可采用多模光纤,若传输距离达到达到数千米,则单模光纤是最佳选择。

结语

单模光纤和多模光纤各有优势,单模光纤系统主要应用在城域网、PON中,多模光纤系统主要应用在企业、数据中心中,选择适合您的光纤系统至关重要。

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