多模光纤和单模光纤对比分析

1、多模光纤和单模光纤对比分析作者:日期:多模光纤和单模光纤区别多模光纤单独光纤1、 多模光纤是光纤通信最原始的技术，这一技术是人类首次实现通过光纤来进行通信的一项革命性的突破。？2、 随着光纤通信技术的发展，特别是激光器技术的发展以及人们对长距离、大信息量通信的迫切需求，人们又寻找到了更好的光纤通信技术-一单模光纤通信。？3、 光纤通信技术发展到今天，多模光纤通信固有的很多局限性愈发显得突出：、多模发光器件为发光二极管（LED）,光频谱宽、光波不纯净、光传输色散大、传输距离小。1O0OM b i t/s带宽传输，可靠距离为255米（m）。100 M bi t / s带宽传输，可靠距离为2公里（k

2、m）。、因多模发光器件固有的局限性和多模光纤已有的光学特性限制，多模光纤通信的带宽最大为 10 0 0M b it/so ?4、 单模光纤通信突破了多模光纤通信的局限：?、单模光纤通信的带宽大，通常可传100G bit/s 以上。实际使用一般分为155M bit/s、1. 25G bit/s、2.5G bit/s、1 0G bit/s。、 单模发光器件为激光器，光频谱窄、光波纯净、光传输色散小，传输距离远。单模激光器又分为 FP、DFB、CWDM三种。FP激光器通常可传输60公里（km）, DFB和CWDM激光器通常可传输 10 0公里（km）。?5、数字式光端机采用视频无压缩传输技术，以保证

3、高质量的视频信号实时无延迟传输并确保图像的高清晰度及色彩纯正。这种传输方式信息数据量很大,4路以上视频的光端机均采用1. 25G b it/s以上的数据流传输。8路视频的数据流高达 1.5G bit/s。？因多模光纤最大带宽仅为1G b i t/s,如果采用多模光纤传输，势必造成信息丢失、视频图像出现大量雪 花甚至白斑、数据控制失常。另一个致命的因素就是传输距离的限制，多模光纤1G b it/s带宽的传输距离理论上是 25、 5米（1!，如果考虑到光链路损耗，实际距离还要小几十米。?6、从单模光纤通信技术诞生之日起，就意味着多模光纤通信方式的淘汰。目前用多模光纤传输的已经很少了 ，只是因为市场

4、的惯性而延续至今，对光纤通信这一行业的人来说，这 早已是不争的事实。我们认为应该本照着对用户负责， 对用户长远需求负责的精神提出合理 建议根据传输点模数的不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。所谓"模”是指以一 定角速度进入光纤的一束光。单模光纤采用固体激光器做光源，多模光纤则采用 发光二极管做光源。多模光纤允许多束光在光纤中同时传播，从而形成模分散（因 为每一个“模”光进入光纤的角度不同它们到达另一端点的时间也不同 ，这种特 征称为模分散。），模分散技术限制了多模光纤的带宽和距离，因此，多模光纤的芯 线粗，传输速度低、距离短，整体的传输性能差，但其成本比较低，一般用于建筑物 内或地理

5、位置相邻的环境下。单模光纤只能允许一束光传播，所以单模光纤没有 模分散特性，因而，单模光纤的纤芯相应较细，传输频带宽、容量大，传输距离长， 但因其需要激光源，成本较高。?多模光纤多模光纤中光信号通过多个通路传播；通常建议在距离不到英里时应用。多模光纤从发射机到接收机的有效距离大约是 5英里。可用跟离还受发射/ 接收装置的类型和质量影响；光源越强、接收机越灵敏，距离越远。研究表明， 多模光纤的带宽大约为4 0 0 0Mb / s。制造的单模光纤是为了消除脉冲展宽。由于纤芯尺寸很小 （7-9微米），因此 消除了光线的跳跃。在13 10和1 550 nm波长使用聚焦激光源。这些激光直接 照射进微小的

6、纤芯、并传播到接收机，没有明显的跳跃。如果可以把 多模比作猎 怆，能够同时把许多弹丸装人枪筒，那么单模就是步枪，单一光线就像一颗子弹。?单模光纤单模光纤的纤芯较细，使光线能够直接发射到中心。建议距离较长时采用。另外，单模信号的距离损失比多模的小。在头3000英尺的距离下，多模光纤可能损失其LED光信号强度的50%,而单模在同样距离下只损失其激光信号的 6 .25 %。单模的带宽潜力使其成为高速和长距离数据传输的唯一选择。最近的测试表 明，在一根单模光缆上可将40G以太网的6 4信道传输长达2 ,840英里的距离。 在安全应用中，选择多模还是单模的最常见决定因素是距离。如果只有儿英里， 首选多模

7、，因为LED发射/接收机比单模需要的激光便宜得多。如果距离大于5英里，单模光纤最佳。另外一个要考虑的问题是带宽；如果将来的应用可能包括传 输大带宽数据信号，那么单模将是最佳选择。单模光纤只有单一的传播路径，一般用于长距离传输，多模光纤有多种传播路径，多模光纤的带宽为5 0MH z50OMHz/K m, ?单模光 纤的带宽为2000 MHz/Km,光纤波长有8 5 0nm,1310nmffi 1550nm等。85 0 nm波 长区为多模光纤通信方式；1550nm波长区为单模光纤通信方式；1310nm波长区有 多模和单模两种；8 50nm的衰减较大，但对于23MILE （1MILE = 1 604

8、m）的通 信较经济。光纤尺寸按纤维直径划分有 50pm缓变型多模光纤、6 2.5 pm缓变 增强型多模光纤和8.3 pm突变型单模光纤，光纤的包层直径均为12 5 pm,故有 62.5/125 pm、50/125 仙 m 9/12 5 pm 等不同种类。光缆外套标识，50/125 ,6 2. 5 /1 2 5为多模,9/ 1 25（ g 652）为单模 沈纤可磨接后用100/200倍放大镜察看，一个小黑点的是单模，大一点有双环的是多模。 纤芯在熔接机内也能分辩出，在熔接机显示器看中间是空的是单模，看上去一体 的是多模。简单的用途区别：多模一般应用在园区内较近的地方之间；弹模传输距离较远， 一般

9、应用在电信领域。单模传输与多模传输？ ？在光纤通信理论中，光纤有单模、多模之分，区别在1.单模光纤芯径小（10m m左右），仅允许一个模式传输，色散小，工作 在长波长（1310nm和1 5 5 0 nm）,与光器件的耦合相对困难? 2.多模光纤芯径大（6 2.5 m m或50mm ,允许上百个模式传输，色散大, 工作在8 5 0nm或1 3 1 0nm与光器件的耦合相对容易？而对于光端模块来讲，严格的说并没有单模、多模之分。所谓单模、多模模块,指的是光端模块采用的光器件与何种光纤配合能获得最佳传输特性。一般有以下区别：?1.单模模块一般采用LD或光谱线较窄的LED作为光源，耦合部件尺寸与单模光

10、纤配合好，使用单模光纤传输时能传输较远距离？2.多模模块一般采用价格较低的LE D作为光源，耦合部件尺寸与多模光纤配 合好1、光纤分类光纤按光在其中的传输模式可分为单模和多模。多模光纤的纤芯直径为 5 0 或62.5 pm,包层外径125 m m 表示为5 0/ 1 25仙m或62.5/12 5 m m 单模光 纤的纤芯直径为8 .3 pm,包层外径125仙日 表示为8 .3/ 125pm光纤的工作波长有短波85 0 nm、长波1310nmffi 1 550nm光纤损耗一般是 随波长增加而减小，85 0 nm的损耗一般为2.5d B/km, 1. 31的损耗一般为0.35dB/km, 1.55

11、小 的损耗一般为0.20dB/ k m,这是光纤白最低损耗，波 长1. 6 5 pm以上的损耗趋向加大。由于OHT （水峰）的吸收作用，9 0 01 3 00nm 和1 3 4 0 nml 520 n m范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。2、多模光缆多模光纤（Multi Mode Fiber） 芯较粗（5 0或62. 5 m m）,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。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。如下 表，为多模光缆的带宽的比较：最小模式带宽：（MHrkm）-光纤类型口全模式带宽（LED尸激光带宽（Sser

12、尸承asonrn*-113D0nm850nm'13Q0nmOM1(62 5/125)2002仃加DM2(507125)50g5孙2育2口 万兆粼焉）。15 clm2 口皿提到万兆多模光缆，需要作些说明，光纤系统在传输光信号时，离不开光收发 器和光纤。因传统多模光纤只能支持万兆传输几十米， 为配合万兆应用而采用的 新型光收发器，I SO/IEC 118 0 1制定了新的多模光纤标准等级，即OM 3类 别，并在2 002年9月正式颁布。OM沈纤对L ED和激光两种带宽模式都进行了 优化，同时需经严格的DMD测试认证。采用新标准的光纤布线系统能够在多模方 式下至少支持万兆传输至3 0 0米，

13、而在单模方式下能够达到1 0公里以上（1550nm更可支持4 0公里传输）。美国康普公司的多模光缆分为多模 OptiSPEED?单决方案（62.5/125Nm）和万 兆多模L azr S P EED?解决方案（激光优化万兆5 0 / 125 m） 。 LazrSPE E D 分成三个系列，即LazSPEED 1 5 0、3 00、5 5 0系列J,且Laz r S PE ED万兆 多模光缆均通过UL DMD认证。具体传输指标请看下表：解决方案4,翘。千兆传输（m"1 G如万兆传输（m卜10 GIV3 KOptiSPEEDpOM1P275/32#LazrSPEED 1如M2。日口皿15

14、0PLazrSPEED 300M3*110003 口口口L即"SPEED 55。/DM3”11孙5如3、单模光缆单模光纤（Single Mode Fiber）:中心纤芯很细（芯径一般为9或10Nm）, 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。后来发现在1 31 0 nm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来 看,1310nm正好是光纤的一个低损耗窗口。这样,131 0 nm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

15、段。131 0 n m常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU- T在G 6 52建议中确定的，因此这种光纤又称G6 52光纤。上面提到由于 OHT （水峰）的吸收作用，9 00130Onm和1340 nm1520nm 范围内都有损耗高峰，该现象称为水峰。目前美国康普公司提供的TeraSPEEDTM零水峰单模光缆，正解决了此问题,Te raSP EED系统通过消除了 1 400nm水 峰的影响因素，从而为用户提供了更广泛的传输带宽，用户可以自由使用从 1260nm到1620n m的所有波段，因此传输通道从以前的240增力口至U 4 0 0,性 能比传统单模光纤多50%勺可用带宽，为将来升级

16、为10 0G带宽的CWDMffi波分 复用技术打下了坚实的基础,T e raSPEED解决方案为园区/城市级理想的主干 光纤系统。同时，由于G.652.D是单模光纤的最新的指标，是所有G . 6 52级别中指标 最严格的并且完全向下兼容的。如果，仅指明G . 6 52意味着G.6 5 2. A的性 能规范，这一点应特别注意。T eraSP EED光纤超过所有的指标均满足 G. 6 5 2. A,. B , . C和.D 的性能规范，如下表：G. 65 2. ArG.652GE52 口G652.DPTeraSPEED意减。也了口1310nnnt0 5r口加035c1383nm中士Q伞032 c1550nir+口.40.350.30.3+