W procesie szybkiego rozwoju sieci,włókna optyczne są szeroko stosowane w dziedzinie komunikacji światłowodowej ze względu na swoje zalety, takie jak szybka prędkość transmisji i duża pojemność transmisjiZgodnie z różnymi trybami transmisji optycznej włókna optyczne podzielone są na włókna jedno- i wielo-trybów.Ze względu na znaczące różnice w charakterystyce geometrycznej i przepustowości tych dwóch rodzajów włókienNastępnie w tym artykule przedstawiamy szczegółowe wprowadzenie do różnic i zastosowań światła jedno- i wielo-przewodnikowego,kierowanie w prawidłowym wyborze i wykorzystaniu włókna jednomodowego.

1、 Podstawowe różnice strukturalne między włóknem jedno- i wielo-przewodem

Włókno optyczne zazwyczaj składa się z zewnętrznej powłoki, pokrycia, rdzenia włókna i struktury źródła światła.włókna jednomodowe i włókna wielomodowe mają następujące różnice pod względem powłoki zewnętrznej:, średnica rdzenia i źródło światła:

Różnica koloru obudowy zewnętrznej

Kolor zewnętrznej powłoki włókna optycznego umożliwia szybkie rozróżnienie światła jedno- i wielomodowego.kolor zewnętrznej osłony włókien jedno-trybnych OS1/OS2 jest żółty, podczas gdy kolor zewnętrznej powłoki włókna wielowarunkowego jest pomarańczowy lub wodnozielony.i OM5 multimodowe włókna wykorzystuje zieloną zewnętrzną osłonę.

Rysunek 1: Porównanie kolorów powłoki zewnętrznej między włóknami jedno- i wielo-trybnymi

Różnica średnicy rdzeni włókien

Istnieje znacząca różnica w średnicy rdzenia między włóknem jednomodowym a włóknem wielo-modowym.

Środkowa średnica włókna jednomodowego (SMF) wynosi zazwyczaj 9 μ m. Ze względu na wąskie rdzeń może przesyłać tylko jeden sposób światła w długościach fali 1310nm, 1550nm i WDM.włókno jednowarunkowe ma małą dyspersję i dużą przepustowość, podczas gdy światło wielozadaniowe (MMF) ma średnicę rdzenia 50/62,5 μm i szerokość rdzenia. Może przesyłać wiele trybów światła przy danej długości fali roboczej (850 nm lub 1310 nm).ze względu na setki trybów przesyłanych w światłowłosie wielowarunkowym, stałe transmisji i prędkości grupy każdego trybu są różne, co powoduje wąską szerokość pasma, wysoką dyspersję i dużą stratę światła wielo-trybówkowego.

Rysunek 2: Porównanie średnic rdzenia włókien jedno- i wielo-przewodów

Uwaga: Standardowa średnica pokrycia dla większości włókien optycznych wynosi 125 μm, a standardowa średnica zewnętrznej warstwy ochronnej wynosi 245 μm, bez rozróżniania jedno- i wielokrotnych trybów.

Różnice w źródle światła

Włókna jednowarunkowe i wielowarunkowe wykorzystują różne źródła światła.

Rysunek 3: Porównanie źródeł światła wykorzystywanych w włóknie jedno- i wielo-przewodzie

2、 Różnica w odległości przesyłu między światłem jedno- i wielo-przewodem

Jak wiadomo, światłowody jednowarunkowe są powszechnie stosowane do transmisji na duże odległości, podczas gdy światłowody wielowarunkowe są powszechnie stosowane do transmisji na krótkie odległości.różne rodzaje zastosowań jedno- i wielo-trybów włókna optycznego mają różne odległości transmisji w Ethernet przy różnych prędkościach, zgodnie z poniższą tabelą:

Tabela 1: Porównanie odległości przesyłowej między światłem jedno- i wielo-przewodem

Z tabeli widać, że przy prędkościach 1G i 10G światłowłókno jednowarunkowe ma znacznie dłuższą odległość transmisji niż światłowłókno wielowarunkowe.Jest tak dlatego, że budowa centrów danych koncentruje się głównie na transmisji na krótkie odległościW zastosowaniach przesyłu na krótkie odległości, wydajność światła wielozadaniowego jest taka sama jak w przypadku światła jednozadaniowego, ale koszty są niższe.Włókno multimodowe OM3/OM4 może obsługiwać wyższe prędkościW dzisiejszej erze sieci dużych prędkości nie można też lekceważyć zapotrzebowania na światłowłókno multimodowe.

3、 Różnica kosztów między światłem jedno- i wielo-przewodem

Koszt włókna jednomodowego jest wyższy niż multimodowego, głównie ze względu na różnice w sprzęcie sprzętowym, źródłach światła i kosztach materiałów.

Podobnie koszty budowy systemów światłowodowych wielo-przewodów są niższe niż w przypadku systemów światłowodowych jednoprzewodów.Koszt systemu przesyłowego wielowarunkowego (z połączeniem modułów optycznych wielowarunkowych i skakaczy światłowodowych) wynosi od 3300 do 5300 juanów., podczas gdy koszt systemu przesyłowego jednowarunkowego (z połączeniem jednowarunkowych modułów optycznych i skoków) zwykle przekracza 6700 juanów,z różnicą w cenie ponad 1000 juanów między tymi dwoma.

4、 Wspólne pytania i odpowiedzi na temat światła jedno- i wielo-przewodnikowego

1 Czy włókna jedno- i wielo-przewodnikowe można łączyć?

Ze względu na różne tryby przesyłu światła jedno- i wielo-trybów światłowodowych, oba światła nie mogą być bezpośrednio połączone ze sobą, w przeciwnym razie łatwo jest spowodować utratę łącza i drganie linii.Ale możemy użyć urządzeń konwersji, takich jak skakacze konwersji z jednego trybu do wielu trybów (i.e. skoków do regulacji trybu) do łączenia łączy jedno- i wielo-trybów.

2 Czy moduły optyczne wielowarunkowe mogą być stosowane na włóknach jednowarunkowych?

Moduły optyczne wielomodowe nie mogą być wykorzystywane na włóknach optycznych jednomodowych, co nie tylko powoduje znaczne straty, ale może również uniemożliwić komunikację.Ze względu na niewielką średnicę światłowodowych włókien jedno-przewodnikowych i duży kąt rozbieżności modułów optycznych wieloprzewodnikowych, im dalsza odległość przesyłu, tym większe jest osłabienie sygnału.

3 Czy moduły optyczne jednomodowe mogą być stosowane na włóknach wielo-modowych?

Moduły optyczne jednowarunkowe mogą być używane na włóknach multimodowych, ale nadajniki światłowodowe muszą być używane do konwersji typów światła.Moduł optyczny jednomodowy 1000BASE-LX może działać na włóknach wielo-modowychWskaźniki nadajników światłowodowych można również wykorzystać do rozwiązania problemu połączenia modułów optycznych jedno- i wielo-trybów.

4 Jak wybrać światłowłókno jedno- i wielo-przewodnikowe?

Przy wyborze światła jedno- i wielo-przewodnikowego należy wziąć pod uwagę rzeczywistą odległość transmisji i koszt sieci.Wystarczy wielowarunkowe światłowodyJeśli odległość przesyłu wynosi kilka tysięcy metrów lub więcej, optyczne włókna jednowarunkowe są idealnym wyborem.

Epilog

Jak widać z powyższego porównania, pola zastosowań światła jedno- i wielo-przewodów są różne.Jednokomórkowe światłowody wykorzystywane są głównie w sieciach obszarów metropolitalnych i PON, podczas gdy światłowodowe wielowarunkowe są wykorzystywane głównie w sieciach przedsiębiorstw i centrach danych.