знание

Какво представляват едномодовото и многомодовото влакно?

Основната разлика воптични влакнакомуникацията се крие в това как се разпространяват оптичните сигнали.Едномодово влакнопозволява на светлинните сигнали да се движат в един режим по прав път през центъра на влакното, докатомногомодово влакноподдържа множество светлинни лъчи, предаващи едновременно под различни ъгли чрез пречупване във влакното.

Едномодови оптични кабелиимат диаметър на сърцевината от само 9 микрона -, еквивалентен на една-десета от дебелината на човешка коса. Светлинните лъчи почти не се отразяват вътре, разпространявайки се по прав път. Този дизайн минимизира изкривяването на сигнала, което го прави идеален за-пренос на дълги разстояния.Многомодов оптичен кабелима диаметър на сърцевината от 50 микрона или 62,5 микрона. По-дебелото ядро ​​означава, че множество светлинни пътища могат да работят едновременно. Въпреки че това създава известна модална дисперсия, производителността остава отлична при приложения на къси-разстояния.
 

Основни разлики между едномодово и многомодово влакно

Размер на ядротое най-очевидниятразлика между единичен режим и многомодов режимфибри. Theедномодово влакнесто ядроразмер от 9 микрона изисква изключително висока точност за източници на светлина и конектори, докатомногомодово оптично влакноЯдрото от 50/62,5 микрона осигурява по-силна "способност за събиране на светлина", намалявайки изискванията за прецизност на снаждане. Ето защомногомодово влакное по-популярен в среди като центрове за данни, които изискват честа смяна на свързващия кабел.

По отношение на източниците на светлина и дължините на вълните,дължини на вълните на едномодовото влакнообикновено използват 1310nm или 1550nm лазерни източници, комбинация, която осигурява по-големи разстояния на предаване.Многомодово влакноизползва850nm или 1300nm дължини на вълната, сдвоени с LED или VCSEL източници на светлина. Производствените разходи на VCSEL са много по-ниски от лазерите, което е основната причинамногомодовсистемите имат относително по-ниски първоначални инвестиционни разходи.

Дисперсията е ключов фактор, влияещ върху производителността на предаването. вмногомодови оптични влакна, светлинни лъчи, пътуващи по различни пътища, пристигат в приемащия край по различно време. Тази модална дисперсия причинява изкривяване на сигнала, ограничавайки разстоянието на предаване. общо взето,многомодово влакнопроизводителността се влошава забележимо над 300-500 метра.Едномодово оптично влакноизбягва проблемите с модалната дисперсия поради наличието само на един светлинен път, като лесно постига разстояния на предаване от няколко километра или дори десетки километри.

Разстояние и скорост на предаване

Различните класове влакна показват значителни вариации на разстоянието при различни скорости.Единичен режимOS2 влакното може стабилно да поддържа 10-километрови разстояния на предаване във всички степени на скорост от 1Gb до 100Gb. Тази последователност го прави първият избор за приложения на дълги разстояния.

Многомодово влакнопроизводителността е тясно свързана със скоростта. В 1Gb Ethernet приложения, всички степени намногомодово влакноот OM1 до OM5 може да поддържа 550-метра разстояния. Въпреки това, когато скоростта се увеличи до 10 Gb, OM1 и OM2 вече не могат да отговарят на изискванията - само OM3 и OM4 могат да поддържат съответно 300 метра и 400 метра. При високоскоростни приложения над 25Gb,разстояние на многомодово влакносе намалява допълнително. OM3 може да поддържа само 70-100 метра, OM4 може да достигне 100-150 метра, докато най-новият OM5 може да поддържа 400 метра в 100Gb приложения.

въпреки чегама многомодови влакнае ограничено, при сценарии с къси-разстояния като интериори на центрове за данни, 300-400 метра разстояния са напълно достатъчни. За кампус мрежи, изискващи междусградни връзки или по-големи разстояния,едномодово влакное единственият избор.

Анализ на разходите

Когато обсъждат разходите, много хора първо се сещат за самата цена на кабела. в действителност,едномодови кабелиобикновено са 20-30% по-евтини от висококачественитемногомодови оптични кабели(като OM4) поради зрели производствени процеси. Реалната разлика в цената е в оптичните модули.

Като вземем за пример скорост от 1Gb, разликата в цената междуединичен режимимногомодовSFP модулите са минимални, съответно на приблизително $10 и $9. С увеличаването на скоростта обаче започват да се появяват пропуски. 10Gbединичен режимSFP+ модулите струват около $27, докатомногомодовверсиите се нуждаят само от $20. За 100Gb QSFP28,единичен режиммодулите струват до $499, докатомногомодовверсиите са само $99 - с $400 разлика.

От гледна точка на разходите трябва да се вземат предвид бъдещите възможности за надграждане. Ако избиратемногомодово влакно, може да изпитате надграждане от OM1 до OM3, след това до OM4, като всяко надграждане изисква ново окабеляване и значително увеличени разходи за труд. Избиранеедномодово влакнопозволява едно-разгръщане на OS2, с последващи увеличения на скоростта, изискващи само надстройки на оптичния модул без подмяна на физическия слой.

За краткосрочни-проекти или сценарии-с ограничен бюджет,многомодови влакнапредимството на ниската цена на модула е очевидно. Въпреки това, за дългосрочно-планиране на строителствотоедномодово влакноима по-висока първоначална инвестиция в оптичен модул, избягва многократното изграждане и е по-икономичен в дългосрочен план.

Съвместимост

Едномодово и многомодово влакноабсолютно не може да се смесва - това е желязно правило в мрежовото инженерство. Причината е в огромната разлика в размера на ядрото. Когато 9-микронно ядроедномодово влакносвързва се с 50-микроно ядромногомодово влакно, той произвежда 10-20dB оптични загуби, достатъчни, за да причинят пълна повреда на връзката. Обратно,многомодово влакносвързване къмедномодово влакносъщо така няма да успее да фокусира правилно светлинните лъчи поради несъответствие на числовата апертура.

При действителен монтаж можете да различите по кожухацвят. Според стандартите TIA-598C,цвят на едномодовото влакное жълто яке, докатомногомодово влакноизползва оранжеви или аква якета. На разпределителните рамки в стаите за оборудване типовете влакна трябва да бъдат ясно етикетирани и физически изолирани, за да се предотврати неправилно-вкарване.

Има обаче специални случаи. Използване на пач кабели за кондициониране на режима, 1000BASE-LXединичен режимSFP модулите могат да работятмногомодово влакно. Освен това чрез оптични медийни конвертори, свързващи междуединичен режимимногомодовмрежови сегменти е възможно, но това добавя допълнително оборудване и точки на повреда. По принцип тези заобиколни решения не се препоръчват.

Как да изберем?

Когато избирате междуедномодово или многомодово влакно, най-важният критерий е разстоянието на предаване. Ако разстоянието на предаване на вашия сценарий на приложение надвишава 1 километър,едномодово влакное единственият избор, включително мрежи в кампуса, мрежи в градски район и подобни сценарии.

За приложения на къси{0}}разстояния като интериори на центрове за данни и подове на корпоративни офиси, ако разстоянието на предаване е в рамките на 300 метра,многомодово влакное по-икономичният избор. OM3 или OM4многомодово влакносдвоени с VCSEL оптични модули могат да осигурят 300-400 метра разстояния на предаване при скорости от 10Gb, напълно отговарящи на повечето нужди на оборудването. освен товамногомодовоптичните модули са по-евтини, което значително намалява разходите за окабеляване с висока-плътност.

За предните участъци на 5G мрежата, поради необходимостта от предаване с ниска-закъснение на 25Gb eCPRI сигнали с разстояния на предаване, обикновено обхващащи няколко километра,едномодово влакное стандартната конфигурация. В корпоративни мрежи, използвайкимногомодово влакноза достъп до пода иедномодово влакноза между-сградна опора е често срещан и икономичен подход за хибридно внедряване.

ЧЗВ

LC, SC, MPO/MTP - как да избера?

1G/10G едно-ядрен двупосочен: Често срещан LC-LC (най-разпространен)

40G/100G SR4 (паралеленмногомодов): Често използванMPO/MTP

100G LR4 (единичен режимWDM): Обикновено използвайте LC

Кое е по-добро - едномодово или многомодово влакно?
Едномодово влакно и многомодово влакновсеки има предимства в цената и приложенията. Просто изберете най-подходящия въз основа на вашите изисквания за приложение.

Може ли многомодовият да използва модули с единичен режим? Може ли единичен режим да използва многомодови модули?
Обикновено не могат да се смесват:

SR (многомодов) модули: Изискват OM влакна (850nm), обикновено не работят според спецификацията на OS2

LR/ER (единичен режим) модули: Изискват OS2 (1310/1550nm), може да има загуба/дисперсия/отражение, причиняващо нестабилност или не-съответствие на OM влакно

Какво е оптично стъкло и защо е предпочитано пред пластмасата за-пренос на данни на дълги разстояния?

Оптичното стъкло е направено от ултра-чисти, гъвкави силициеви влакна, проектирани да пренасят светлина чрез пълно вътрешно отражение. Той служи като основен материал в съвременните телекомуникации, медицински изображения и сензорни системи. В сравнение с обикновеното стъкло, оптичното стъкло осигурява много по-ниска загуба на сигнал на големи разстояния. Той също така превъзхожда пластмасата при високо-скоростно предаване на данни с голям-обхват, което го прави предпочитан избор за усъвършенствани комуникационни мрежи.