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网络布线时,什么时候使用单模光纤,什么时候使用多模光纤呢?
2019-07-16

光纤作为传输介质有着速率快、损耗低的优点,越来越受到人们青睐,布线时使用光纤也越来越多了。关于布线时如何使用光纤,一直有朋友在问相关的问题,那么我们通过这篇文章对光纤进行一个详细的了解。

使用光纤有哪些优点?

1、光纤的通频带很宽,理论可达30T。

2、无中继支持长度可达几十到上百公里,铜线只有几百米。

3、不受电磁场和电磁辐射的影响。

4、重量轻,体积小。

5、光纤通讯不带电,使用安全可用于易燃,易暴等场所。

6、使用环境温度范围宽。

7、使用寿命长。

一、多模光纤

1、什么是多模光纤

当光纤的几何尺寸(主要是纤芯直径d1)远远大于光波波长时(约1μm),光纤中会存在着几十种乃至几百种传播模式。不同的传播模式具有不同的传播速度与相位,导致长距离的传输之后会产生时延、光脉冲变宽。这种现象叫做光纤的模式色散(又叫模间色散)。

模式色散会使多模光纤的带宽变窄,降低了其传输容量,因此多模光纤仅适用于较小容量的光纤通信。

总之多模光纤芯径大(62.5mm或50mm),允许上百个模式传输,色散大,工作波长在850nm。

2、多模光纤的传输距离

相对于双绞线,多模光纤能够支持较长的传输距离;

在10mbps及100mbps的以太网中,多模光纤至长可支持2000米的传输距离;

而于1GbpS千兆网中,多模光纤至高可支持550米的传输距离;

在10Gbps万兆网中,多模光纤OM3可到300米,OM4可达500米;

二、单模光纤

1、什么是单模光纤

当光纤的几何尺寸(主要是芯径)可以与光波长相近时,如芯径d1 在5~10μm范围,光纤只允许一种模式(基模HE11)在其中传播,其余的高次模全部截止,这样的光纤叫做单模光纤。

由于它只有一种模式传播,避免了模式色散的问题,故单模光纤具有极宽的带宽,特别适用于大容量的光纤通信。因此,要实现单模传输,必须使光纤的诸参量满足一定的条件,通过公式计算得出,对于NA=0.12 的光纤要在λ=1.3μm以上实现单模传输时,光纤纤芯的半径应≤4.2μm,即其纤芯直径d1≤8.4μm。

由于单模光纤的纤芯直径非常细小,所以对其制造工艺提出了更苛刻的要求。

2、单模光纤传输距离

单模光纤的纤芯直径为8.3μm,包层外直径125μm,单模光模块的工作波长为1310nm、1550nm,单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离,在100Mbps的以太网以至1G千兆网,单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。

单模光模块中使用的器件是多模光模块的两倍,所以单模光模块的总体成本要高于多模光模块;单模光模块的传输距离可达150至200km;多模光模块的传输距离仅可达2km。

这里我们对常用的布线距离做个总结:

不同的网络下、不同的波长多模与单模传输距离。

从表中,明显可以看出,多模光纤的传输距离有限,现在在实际应用中,已经用的比较少了。

为什么多模光纤传输距离没有单模远呢?

光纤的工作波长有短波长850nm、长波长1310nm和1550nm。光纤损耗一般是随波长加长而减小,850nm的损耗为2.5dB/km,多模光纤在这一波长工作,损耗过大。

1310nm的损耗为0.35dB/km,1550nm的损耗为0.20dB/km,单模光纤的工作波长,也是光纤的至低损耗。