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多模光纤和单模光纤的区别
来源:金钱猫科技股份有限公司 发表于:2015-07-28 浏览2718次 |
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,这限制了传输数位信号的频率,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 的频宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。多模光纤一般采用 LED( 发光二级管 )作为光源。对于区域网我们一般采用多模光纤,一方面传输距离较短,二方面是多模光纤本身及配套设备单模成本低。在实际工程中多采用 62.5μm 的室内或室外多模光纤。
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,适用于远端通讯,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视窗。这样 1.31μm 波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作视窗,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。单模光纤采用了 ILD( 注入式激光二级管 )作为光源。
传输距离:两者之所以可传输距离不同,因为单模光纤的核心(玻璃纤维或塑料)非常细,跟单模光纤使用波长大小相去不远,几乎只容许一束光线通过,比较没有光线折射或反射等的损耗,因此传送距离可以较长。反之多模光纤的核心(玻璃纤维或塑料)比较粗,比多模光纤使用波长大很多,于是容许多束光线通过,有较多光线折射或反射等的损耗,因此传送距离较短。以多模光纤和单模光纤比较,其中的差异就在中间的纤心和纤衣的比较,阶梯式光纤它的纤心较粗,而单模光纤的纤心相当细,这中间的原理差异就在可以通过多少的「模」,在多模光纤里,因为它的纤心较大,光的波长比纤心小很多,所以当在光纤中共振时,可以有较多的模存活;而在单模光纤裡,因为它的纤心相较光波长不大,所以使得光在光纤裡只能允许一个模在裡面行。多模光纤出现的现象,因为它为多个模在光纤里行进,所以说当光打出光纤之后,即会形成光斑,光斑的产生就是因为多个模的重叠而出现。因此,这一些光斑就会因为光纤受到外在影响,光斑也随之改变。基于这样的因素,当我们在选择传递讯号的光纤的时候,并不会去使用多模光纤,而会去选择单模光纤(其原因是因为它就单模通过,并不会有多个模的重叠。)
光波传播于多模光纤
单模光纤内部结构:
1.核心:直径8 µm
2.包覆:直径125 µm
3.缓冲层:直径250 µm
4.外套:直径400 µm
光纤的损耗:
1.物质的本征吸收,分为紫外吸收和红外吸收。
2.杂质离子的吸收,主要是金属阳离子和OH-。
3.散射损耗,主要是Rayleigh散射,SRS和SBS。
4.接续,弯曲和光纤本身结构的缺陷问题等带来的损耗。