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多模和单模光纤的区别

luyued 发布于 2011-05-21 07:14   浏览 N 次  

  最主要的差别:

  多模光纤多用于传输速率相对较低,传输距离相对较短的网络中,如局域网等,这类网络中通常具有节点多,接头多,弯路多,而且连接器、耦合器的用量大,单位光纤长度使用光源个数多等特点,使用多模光纤可以有效的降低网络成本。单模光纤多用于传输距离长,传输速率相对较高的线路中,如长途干线传输,城域网建设等。

  光纤分类方式有几种, 按光在光纤中的传输模式分:单模光纤和多模光纤。

  多模光纤的纤芯直径为50~62.5 m,包层外直径125 m,单模光纤的纤芯直径为8.3 m,包层外直径125 m。光纤的工作波长有短波长0.85 m、长波长1.31 m和1.55 m。光纤损耗一般是随波长加长而减小,0.85 m的损耗为2.5dB/km,1.31 m的损耗为0.35dB/km,1.55 m的损耗为0.20dB/km,这是光纤的最低损耗,波长1.65 m以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用,0.90~1.30 m和1.34~1.52 m范围内都有损耗高峰,这两个范围未能充分利用。80年代起,倾向于多用单模光纤,而且先用长波长1.31 m。

  多模光纤

  多模光纤(Multi Mode Fiber):中心玻璃芯较粗(50或62.5 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。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。

  单模光纤

  单模光纤(Single Mode Fiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10 m),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。后来又发现在1.31 m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1.31 m波长处,单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看,1.31 m处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样,1.31 m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段。1.31 m常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。单模光纤

  单模光纤中,模内色散是比特率的主要制约因素。由于其比较稳定,如果需要的话,可以通过增加一段一定长度的"色散补偿单模光纤"来补偿色散。零色散补偿光纤就是使用一段有很大负色散系数的光纤,来补偿在1550nm处具有较高色散的光纤 。使得光纤在1550nm附近的色散很小或为零,从而可以实现光纤在1550nm处具有更高的传输速率。

  在单模光纤中,另一种色散现象是偏振模色散(PMD),由于PMD是不稳定的,因而不能进行补偿。

  多模光纤

  多模光纤中,模式色散与模内色散是影响带宽的主要因素。PCVD工艺能够很好地控制折射率分布曲线,给出优秀的折射率分布曲线,对渐变型多模光纤(GIMM),可限制模式色散而得到高的模式带宽。

  全系统带宽达到一定程度时,同样也受到模内色散的制约,尤其在850nm处,多模光纤的模内色散非常大。一些国际标准给出的多模光纤在850nm处的色散系数为-120ps/(nm.km),而PCVD多模光纤的色散值介于-95~-110 ps/(nm.km)。

  李 刚

  销售部经理 高级工程师

  南 京 春 辉 科 技 实 业 有限公司

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