單模光纖和多模光纖的區(qū)別【超好】六

1、單模光纖和多模光纖的區(qū)別【超好】 六 單模光纖和多模光纖具體區(qū)別根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)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(jìn)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(fā)光二極管做光源。多模光纖允許多束光在光纖中同時(shí)傳播，從而形成模分散(因?yàn)槊恳粋€(gè)“模”光進(jìn)入光纖的角度不同它們到達(dá)另一端點(diǎn)的時(shí)間也不同，這種特征稱為模分散。)，模分散技術(shù)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(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)境下。單模光纖只能允許一束光傳播，所以單模光纖沒有

2、模分散特性，因而，單模光纖的纖芯相應(yīng)較細(xì)，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。多模光纖多模光纖中光信號(hào)通過多個(gè)通路傳播;通常建議在距離不到英里時(shí)應(yīng)用。多模光纖從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的有效距離大約是5英里?？捎酶x還受發(fā)射/接收裝置的類型和質(zhì)量影響; 光源越強(qiáng)、接收機(jī)越靈敏，距離越遠(yuǎn)。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(jìn)微小的纖芯、并傳播到接收機(jī)，沒有明顯的跳躍。如果可以把 多模比作獵愴，能夠同時(shí)把許多彈丸裝人槍筒，

3、那么單模就是步槍，單一光線就像一顆子彈。單模光纖單模光纖的纖芯較細(xì)，使光線能夠直接發(fā)射到中心。建議距離較長時(shí)采用。另外，單模信號(hào)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(hào)強(qiáng)度的50%，而單模在同樣距離下只損失其激光信號(hào)的6.25%。單模的帶寬潛力使其成為高速和長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈ㄒ贿x擇。最近的測試表明，在一根單模光纜上可將40G以太網(wǎng)的64信道傳輸長達(dá)2，840英里的距離。在安全應(yīng)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?yàn)長ED發(fā)射/接收機(jī)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(gè)要考慮的問題是帶寬;

4、如果將來的應(yīng)用可能包括傳輸大帶寬數(shù)據(jù)信號(hào)，那么單模將是最佳選擇。按傳輸模式分 按光在光纖中的傳輸模式可分為：單模光纖和多模光纖。 多模光纖的纖芯直徑為5062.5m，包層外直徑125m，單模光纖的纖芯直徑為8.3m，包層外直徑125m。光纖的工作波長有短波長0.85m、長波長1.31m和1.55m。光纖損耗一般 是隨波長加長而減小，0.85m的損耗為2.5dB/km,1.31m的損耗為0.35dB/km，1.55m的損耗為0.20dB/km，這是光纖的最低損耗，波長1.65m以上的損耗趨向加大。由于OH的吸收作用，0.901.30m和1.341.52m范圍內(nèi)都有損耗高峰，這兩個(gè)范圍未能充分利用

5、。80年代起，傾向于多用單模光纖，而且先用長波長1.31m。 多模光纖 多模光纖(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯較粗(50或62.5m)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號(hào)的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時(shí)則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。 單模光纖 單模光纖(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很細(xì)(芯徑一般為9或10m)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊，但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散，這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜

6、寬要窄，穩(wěn)定性要好。后來又發(fā)現(xiàn)在1.31m波長處，單模光纖的材料色散和波導(dǎo)色散一為正、一為負(fù)，大小也正好相等。這就是說在1.31m波長處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看，1.31m處正好是光纖的一個(gè)低損耗窗口。這樣，1.31m波長區(qū)就成了光纖通信的一個(gè)很理想的工作窗口，也是現(xiàn)在實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。1.31m常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國際電信聯(lián)盟ITUT在G652建議中確定的，因此這種光纖又稱G652光纖。 單模光纖僅能傳輸一個(gè)模式，而多模光纖能傳輸多個(gè)模式，因多模光纖存在嚴(yán)重的模式色散，所以傳輸距離不是很長。單模光纖可以傳輸4000多米。而多模光纖僅可以傳輸1000-2

7、000多米?，F(xiàn)在科技有很大提高，各種特種光纖也開始使用了。單模光纖支持單纖收發(fā)，它的實(shí)現(xiàn)是一端使用1500的波長發(fā)，1300的波長收，而另一端相反，一端使用1500的波長收，1300的波長發(fā)。有人把這個(gè)稱為雙工。其實(shí)這么說不太準(zhǔn)確，應(yīng)該叫做復(fù)用。多模光纖只支持雙纖收發(fā)，由于多模采用折射方式發(fā)送，不能在光纖上實(shí)現(xiàn)兩個(gè)波長在不同方向發(fā)送。只能使用一種波長，也就不能被復(fù)用。 1. 單模光纖芯徑?。?0m m左右），僅允許一個(gè)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(duì)困難 2. 多模光纖芯徑大（62.5m m或50m m），允許上百個(gè)模式傳輸，色散大，工作在850

8、nm或1310nm。與光器件的耦合相對(duì)容易 而對(duì)于光端模塊來講，嚴(yán)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。在對(duì)光纖進(jìn)行分類時(shí)， 嚴(yán)格地來講應(yīng)該從構(gòu)成光纖的材料成分、光纖的制造方法、光纖的傳輸點(diǎn)模數(shù)、光纖橫截面上的折射率分布和工作波長等方面來分類?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最常采用的分類方法是根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)的不同進(jìn)行分類。根據(jù)傳輸點(diǎn)模數(shù)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(jìn)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(fā)光二極管做光源。多模光纖允許多束光在光纖中同

9、時(shí)傳播，從而形成模分散(因?yàn)槊恳粋€(gè)“?！惫膺M(jìn)入光纖的角度不同它們到達(dá)另一端點(diǎn)的時(shí)間也不同，這種特征稱為模分散。)，模分散技術(shù)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(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)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(yīng)較細(xì)，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，通常在建筑物之間或地域分散時(shí)使用。同時(shí)，單模光纖是當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中研究和應(yīng)用的重點(diǎn)，也是光纖通信與光波技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。多模光纖又根據(jù)其包層的折射率進(jìn)一步分為突變型折射率和漸變型折射

10、率。以突變型折射率光纖作為傳輸媒介時(shí)，發(fā)光管以小于臨界角發(fā)射的所有光都在光纜包層接口進(jìn)行反射，并通過多次內(nèi)部反射沿纖心傳播。這種類型的光纜主要適用于適度比特率的場合，多模突變型折射率光纖的散射通過使用具有可變折射率的纖心材料來減小，折射率隨離開纖心的距離增加導(dǎo)致光沿纖心的傳播好象是正弦波。將纖心直徑減小到一種波長（310um），可進(jìn)一步改進(jìn)光纖的性能，在這種情況下，所有發(fā)射的光都沿直線傳播，這種光纖稱為單模光纖，這種單模光纖通常使用(注入式激光二極管)作為發(fā)光組件，可操作的速率為數(shù)百M(fèi)bps。從上述三種光纖接受的信號(hào)看，單模光纖接收的信號(hào)與輸入的信號(hào)最接近，多模漸變型次之，多模突變型接收的信號(hào)

11、散射最嚴(yán)重，因而它所獲得的速率最低。實(shí)踐經(jīng)歷：多模與單?？梢詮谋砥S家標(biāo)寫的識(shí)別；還可以把它插到設(shè)備里，看里面，如果有光則表示多模，沒光表示單模（原理是單模是用激光作為光源，而多模是以發(fā)光二激管作為光源）單模光纖和多模光纖可以從纖芯的尺寸大小來簡單地判別。單模光纖的纖芯很小,約410um,只傳輸主模態(tài)。這樣可完全避免了模態(tài)色散，使得傳輸頻帶很寬，傳輸容量很大。這種光纖適用于大容量、長距離的光纖通信。它是未來光纖通信與光波技術(shù)發(fā)展的 必然趨勢。多模光纖又分為多模突變型光纖和多模漸變型光纖。前者纖芯直徑較大，傳輸模態(tài)較多，因而帶寬較窄，傳輸容量較?。缓笳呃w芯中折射率隨著半徑的增加而減少，可獲得比較

12、小的模態(tài)色散，因而頻帶較寬，傳輸容量較大，目前一般都應(yīng)用后者。由于多模光纖中不同模式光的傳波速度不同，因此多模光纖的傳輸距離很短。而單模光纖就能用在無中繼的光通訊上。在光纖通信理論中，光纖有單模、多模之分，區(qū)別在于：1. 單模光纖芯徑小（10m m左右），僅允許一個(gè)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(duì)困難。2. 多模光纖芯徑大（62.5m m或50m m），允許上百個(gè)模式傳輸，色散大，工作在850nm或1310nm。與光器件的耦合相對(duì)容易。而對(duì)于光端模塊來講，嚴(yán)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

13、獲得最佳傳輸特性。一般有以下區(qū)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(shí)能傳輸較遠(yuǎn)距離。2. 多模模塊一般采用價(jià)格較低的LED作為光源，耦合部件尺寸與多模光纖配合好。一. 多模光纖電纜容許不同光束于一條電纜上傳輸，由于多模光纜的芯徑較大，故可使用較為廉宜的偶合器及接線器，多模光纜的光纖直徑為50至100米。 基本上有兩種多模光纜，一種是梯度型（graded）另一種是引導(dǎo)型（stepped），對(duì)于梯度型（graded）光纜來說，芯的折光系數(shù)（refraction index)于芯的外圍最小而逐漸向中心點(diǎn)不斷增加，從而減少訊號(hào)的振模

14、色散，而對(duì)引導(dǎo)型（SteppedInder）光纜來說，折光系數(shù)基本上是平均不變，而只有在色層（cladding）表面上才會(huì)突然降低引導(dǎo)型（stepped）光纜一般較梯度型（graded）光纜的頻寬為低。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上，最受歡迎的多模光纜為62.5/125米，62.5/125米意指光纜芯徑為62.5米而色層（cladding）直徑為125米，其他較為普通的為50/125及100/140。相對(duì)于雙絞線，多模光纖能夠支持較長的傳輸距離，在10mbps及100mbps的以太網(wǎng)中，多模光纖最長可支持2000米的傳輸距離，而于1GpS千兆網(wǎng)中，多模光纖最高可支持550米的傳輸距離。業(yè)界一般認(rèn)為當(dāng)傳輸距離超過

15、295尺，電磁干擾非常嚴(yán)重，或頻寬需要超過350MHz，那便應(yīng)考慮采用多模光纖代替雙絞線作為傳輸載體。二. 單模光纖具備10 micron的芯直徑，可容許單模光束傳輸，可減除頻寬及振模色散(Modal dispersion)的限制，但由于單模光纖芯徑太小，較難控制光束傳 輸，故需要極為昂貴的激光作為光源體，而單模光纜的主要限制在于材料色散(Material dispersion)，單模光纜主要利用激光才能獲得高頻寬，而由于LED會(huì)發(fā)放大量不同頻寬的光源，所以材料色散要求非常重要。 單模光纖相比于多模光纖可支持更長傳輸距離，在100MBPS的以太網(wǎng)以至這行的1G千兆網(wǎng)，單模光纖都可支持超過500

16、0m的傳輸距離。從成本角度考慮，由于光端機(jī)非常昂貴，故采用單模光纖的成本會(huì)比多模光纖電纜的成本高。單模光纖和多模光纖可以從纖芯的尺寸大小來簡單地判別。單模光纖的纖芯很小,約410um,只傳輸主模態(tài)。這樣可完全避免了模態(tài)色散，使得傳輸頻帶很寬，傳輸容量很大。這種光纖適用于大容量、長距離的光纖通信。它是未來光纖通信與光波技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。多模光纖又分為多模突變型光纖和多模漸變型光纖。前者纖芯直徑較大，傳輸模態(tài)較多，因而帶寬較窄，傳輸容量較?。缓笳呃w芯中折射率隨著半徑的增加而減少，可獲得比較小的模態(tài)色散，因而頻帶較寬，傳輸容量較大，目前一般都應(yīng)用后者。由于多模光纖中不同模式光的傳波速度不同，因此多模光纖的傳輸距離很短。而單模光纖就能用在無中繼的光通訊上。在光纖通信理論中，光纖有單模、多模之分，區(qū)別在于：1. 單模光纖芯徑?。?0m m左右），僅允許一個(gè)模式傳輸，色散小，工作在長波長（1310nm和15