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单模光纤与多模光纤的区别? 怎么选择?

发布时间:2018-04-15 点击数:90

1. 系统概述关于光纤一直有朋友在问相关的问题,那么今天艾恪斯伍通过这篇文章为大家讲解光纤详细区别。

 

一、多模光纤

当光纤的几何尺寸(主要是纤芯直径d1)远远大于光波波长时(约1µm),光纤中会存在着几十种乃至几百种传播模式。不同的传播模式具有不同的传播速度与相位,导致长距离的传输之后会产生时延、光脉冲变宽。这种现象叫做光纤的模式色散(又叫模间色散)。

模式色散会使多模光纤的带宽变窄,降低了其传输容量,因此多模光纤仅适用于较小容量的光纤通信。

多模光纤的折射率分布大都为抛物线分布即渐变折射率分布。其纤芯直径约在50µm左右。

 

二、单模光纤

当光纤的几何尺寸(主要是芯径)可以与光波长相近时,如芯径d1 在5~10µm范围,光纤只允许一种模式(基模HE11)在其中传播,其余的高次模全部截止,这样的光纤叫做单模光纤。

由于它只有一种模式传播,避免了模式色散的问题,故单模光纤具有极宽的带宽,特别适用于大容量的光纤通信。因此,要实现单模传输,必须使光纤的诸参量满足一定的条件,通过公式计算得出,对于NA=0.12 的光纤要在λ=1.3µm以上实现单模传输时,光纤纤芯的半径应≤4.2µm,即其纤芯直径d1≤8.4µm。

由于单模光纤的纤芯直径非常细小,所以对其制造工艺提出了更苛刻的要求。

 

三、使用光纤有哪些优点?

1) 光纤的通频带很宽,理论可达30T。

2) 无中继支持长度可达几十到上百公里,铜线只有几百米。

3) 不受电磁场和电磁辐射的影响。

4) 重量轻,体积小。

5) 光纤通讯不带电,使用安全可用于易燃,易暴等场所。

6) 使用环境温度范围宽。

7) 使用寿命长。

四、如何选择光缆?

光缆的选择除了根据光纤芯数和光纤种类以外,还要根据光缆的使用环境来选择光缆的结构和外护套。

1、户外用光缆 直埋时,宜选用松套铠装光缆。架空时,可选用带两根或多根加强筋的黑色PE外护套的松套光缆。

2、建筑物内用的光缆在选用时应选用紧套光缆并注意其阻燃、毒和烟的特性。一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型(Plenum)或可燃无毒的类型(LSZH),暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟的类型(Riser)。

3、楼内垂直或水平布缆时,可选用与建筑物内通用的紧套光缆、配线光缆或分支光缆时。

4、根据网络应用和光缆应用参数选择单模和多模光缆,通常室内和短距离应用以多模光缆为主,室外和长距离应用以单模光缆为主。

五、在光纤的连接中,如何选择固定连接和活动连接的不同应用?

光纤的活动连接是通过光纤连接器实现的。光链路中的一个活动连接点就是一个明确的分割界面。在活动连接和固定连接的选择上,固定连接的优势体现在成本较低、光损耗较小,但灵活性较差,而活动连接与之相反。网络设计时需要根据整条链路情况,灵活选择活动和固定连接的使用,保证既有灵活性,又有稳定性,从而充分发挥各自的优势。活动连接界面是重要的测试、维护、变更的界面,活动连接比固定连接相对容易找到链路中的故障点,为故障器件的更换增加便捷性,从而提高系统维护性和减少维护成本。

五、光纤越来越接近用户终端,“光纤到桌面”的意义和系统设计时需要注意哪些因素?

“光纤到桌面”在水平子系统的应用中,和铜缆的关系是相辅相成不可或缺的。光纤有其特有的长处,比如传输距离远、传输稳定、不受电磁干扰的影响、支持带宽高、不会产生电磁泄露。这些特点使得光纤在一些特定的环境中发挥着铜缆不可替代的作用:

1、当信息点传输距离大于100m时,如果选择使用铜缆。必须添加中继器或增加网络设备和弱电间,从而增加成本和故障隐患,使用光纤可以轻易地解决这一问题。

2、在特定工作环境中(如工厂、医院、空调机房、电力机房等)存在着大量的电磁干扰源,光纤可以不受电磁干扰,在这些环境中的稳定运行。

3、光纤不存在电磁泄漏,要检测光纤中传输的信号是非常困难的。在保密等级要求较高的地方(如军事、研发、审计、政府等行业)是很好的选择。

4、对带宽的需求较高的环境,达到了1G以上,光纤是很好的选择。

光纤的应用正在从主干或机房逐渐延伸到桌面和住宅用户,这就意味着越来越多的不了解光纤特性的用户开始接触到光纤系统。所以设计光纤链路系统和选择产品时,应充分考虑系统当前和未来的应用需求,使用兼容的系统和产品,最大可能地便于维护和管理,适应千变万化的现场实际情况和用户安装需求等。

5、光纤连接器可以被直接端接在250µm 光纤上吗?

不可以。松套光缆包含外径为250 µm的裸光纤,这是尺寸非常小,并且很脆弱,是无法对光纤固定、不足以支撑光纤连接器的重量和非常不安全的,直接在光缆上端接连接器,至少需要使用900 µm的紧套层包裹在250 µm的光纤外部,这样才能对光纤提供保护和对连接器形成支撑。

6、FC连接器可以直接与SC连接器连接吗?

可以,这仅仅是两种不同类型的连接器的不同连接方法。

如果你需要连接他们,你必须选择混合的转接适配器,使用FC/SC适配器可以分别连接两端的FC连接器和SC连接器。这种方法要求连接器应当都是平面研磨,如果你一定需要连接斜角度(APC)连接器,则必采用第二种防止损伤的方法。

第二种方法是使用混合跳线和两个连接适配器。混合跳线是指两端使用不同的光纤连接器类型,这些连接器将连接至你需要连接的地方,这样就可以在配线面板中使用通用的适配器与系统相连,但是对系统衰减预算带来一个连接器对的增加量。

7、光纤的固定连接包括机械式光纤接续和热熔接,那么机械式光纤接续和热熔接的选用原则有哪些?

机械式光纤接续俗称为光纤冷接,是指不需要热熔接机,通过简单的接续工具、利用机械连接技术实现单芯或多芯光纤永久连接的光纤接续方式。总的来说,对小芯数多地点分散的光纤进行接续时,宜采用机械接续取代热熔接。

机械式光纤接续技术早期经常被应用在线路抢修、特殊场合的小规模应用等工程实践当中。近年来随着光纤到桌面和光纤到户( FTTH)在的大规模部署,人们认识到机械式光纤接续作为一种重要的光纤接续手段的意义。

对于具有用户数量大而地点分散的特点的光纤到桌面和光纤到户应用,当用户规模到一定程度后,施工复杂程度和施工人员和熔接机无法满足用户开通服务的时间要求。机械式光纤接续方式由于操作简单,人员培训周期短,设备投资小等特点,为光纤大规模部署提供了成本效益最高的光纤接续解决方案。比如楼道高处、狭小空间内,照明不足、现场取电不方便等场合,机械式光纤接续为设计、施工和维护人员提供了一个方便、实用、快捷、高性能的光纤接续手段。

8、在光纤到户系统中,对光缆接头盒的要求与电信运营商户外线路中所使用的光缆接头盒有什么不同?

首先,在光纤到户系统中,需要按照实际需要,在接头盒内预留分光器的安装和端接、容纳、保护进出分光器的跳线的位置。因为实际情况是分光器可能位于光缆接头盒、光缆交接箱、配线箱、ODF等设施中,并在其中进行光缆的端接和分配。

其次,对于住宅小区,光缆接头盒更多的是采用埋地的方式进行安装,所以对光缆接头盒的埋地性能要求更高。

另外,在光纤到户项目中,可能需要考虑大量小芯数光缆的进出。

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。光纤损耗一般是随波长加长而减小,0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km,1.55μm的损耗为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用,0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰,这两个范围未能充分利用。80年代起,倾向于多用单模光纤,而且先用长波长1.31μm。

多模光纤

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

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。

六、多模光纤收发器和单模光纤收发器有什么区别?

价格:多模的便宜,单模的贵

距离:多模的小于2KM,单模的能传100KM左右

波长:多模850/1310NM,单模1310/1550NM

其它的差不多

备注

多模收发器和多模光纤对应, 单模和单模对应, 不能混用。

目前市场上, 多模的收发器价格低廉, 基本200元左右的就很不错了,企业级的300多也够用了,带宽都是100Mbps。

单模收发器与之相比, 市场上货源较少, 价格较贵, 基本要1000元左右一个, 带宽是1000Mbps, 比多模要高很多。

具体应用上,多模的用量要高于单模,主要在500m以下的布线范围内,多模已经能满足, 虽然性能不如单模. 单模在500m以上或者对带宽要求较高的环境下应用,大多是企业级应用. 因为光纤模块的工作稳定性和性能大大优于收发器, 所以, 在单模这种对性能要求较高的应用环境内, 很少企业会用收发器, 而是直接用模块来代替. 自然生产单模收发器的厂商就少了, 价格就高了。

多模收发器接收多个传输模式,传输距离比较近。

单模收发器只接收单一的模式。传输距离比较远。

至于那一个用量大很难说 虽然多模都在淘汰中 但是因为价格较低很多在监控啊近距离传输方面还有很多在用 ,个人推荐单模

单模的一般都是两芯的,一芯收一芯发;也有单纤双向的是用一芯,在同一芯上通过WDM技术实现双向传输。单模光纤波分复用器 WDM

多模的都是两芯的,没有单芯的,因为多模光缆没办法做WDM。

单纤双向的收发器价格较高,一对的价格顶得上双纤双向两对的价格了。

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