在光纤通信中,单模光纤是一种只传输单模光(横模)的光纤。单模光纤具有较大的传输容量,传输相干光并在较长距离内保持偏振状态,可用于各种传感应用。
单模光纤也可以称为基本单模光纤、单模光纤或单模光波导。单模光纤为用户提供了比多模光纤长50倍的传输速率。在这方面,单模光纤需要使用固态激光二极管的单模发射机。该变送器设备的成本可能是多功能设备的5倍或6倍。
光纤本身有三个最重要的部分:纤芯、包层和涂层或缓冲器。最中心的部分是光穿过的核心。单模光纤电缆的纤芯直径很小,只允许一种模式的光线传播。此外,由于单模光纤中的单芯,光反射将更少,HenceAttentiation更低,从而使光信号更快地到达另一端。还需要注意的是,具有理想圆芯的单模光纤没有偏振色散。
单模光纤可根据工作波长、距离和传输链路结构(包括各种放大方法)进行分类。单模光纤的类型包括:
多模光纤是一种最常用于短距离通信的光纤,例如在建筑物或校园内。多模链路可用于高达100 Gbit/s的数据速率。多模光纤光缆由玻璃纤维制成,具有大直径纤芯,允许多种模式的光传播。因此,当光线通过核心时产生的光反射数量会增加,从而能够在给定时间通过更多数据。
然而,由于相对较大的光传输芯(通常为62.5微米),多模光纤中的光反射更多,因此衰减更高,这使得光信号到达另一端的速度较慢。在这方面,由于色散和衰减较大,多模光纤适合于使用基于LED的光纤设备进行短距离通信。多模将允许传输距离高达10英里,并允许使用相对便宜的光纤发射器和接收器。
多模光纤有两种主要类型,包括阶跃折射率和渐变折射率多模光纤。其他类型包括OM1、OM2、OM3、OM4和OM5,它们的纤芯直径和带宽各不相同。
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比较基础 | 单模光纤 | 多模光纤 |
直径 | 单模光纤电缆的纤芯直径很小,只允许一种模式的光线传播。 | 多模光纤电缆有一个大直径芯,允许多种模式的光传播。 |
衰减 | 由于单模光纤中的单芯,光反射将更少,因此衰减更低,从而使光信号更快到达另一端。 | 由于多模光纤中有多个纤芯,光反射会更多,因此衰减更高,从而使光信号到达另一端的速度变慢。 |
传输容量 | 单模光纤中的信号传输容量较小。 | 多模光纤的信号传输容量更大。 |
适合 | 单模光纤适用于远距离通信和传输高带宽信号,借助激光二极管作为光传输系统设备 | 由于色散和衰减大,多模光纤适合与基于LED的光纤设备进行短距离通信。 |
芯径 | 单模阶跃折射率光纤的纤芯直径较小(<10µm),纤芯和包层的折射率差异非常小。 | 多模阶跃折射率光纤的纤芯直径较大(50至200µm),纤芯和包层的折射率差异较大。 |
信号色散和失真 | 在单模光纤中,没有信号色散和失真。 | 在多模光纤中,存在信号失真和色散。 |
费用 | 单模光纤提供更高的性能,但构建网络的成本相对较高。 | 多模光纤的制造成本更高,然而,网络的部署相对便宜。 |
宽带射频(RF) | 宽带射频(RF)信号可以通过单模光纤电缆传播。 | 宽带射频(RF)信号不能通过多模光纤电缆传播。 |
应用 | 单模的主要应用是有线电视、电信公司、大学以及大学。 | 多模光纤用于短距离通信,主要用于基于视频/音频/数据的无线局域网应用。 |
类型 | 标准单模光纤(G.652)、截止位移光纤(G.654)、低水峰光纤(G.652)、色散位移光纤(G.653)和非零色散位移光纤(G.655)。 | 阶跃折射率和渐变折射率多模光纤。其他类型包括OM1、OM2、OM3、OM4和OM5 |
颜色 | 单模光纤通常为黄色。 | OM1和OM2纤维通常为橙色、OM3浅绿色、OM4浅绿色或粉红色和OM5浅绿色。 |
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