单模光纤和多模光纤如何区分

作者:课课家教育更新于： 2017-12-26 19:09:44

　　光导纤维的简写是光纤，是一种由玻璃或塑料制成的纤维，可作为光导工具。传输原理是“光的全发射”。按光在光纤中国传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。虽然两者只有一字之差，但是还是有所区别的，究竟有何区别？那下面我们就来了解一下吧。
　　光纤是一种由挤压的玻璃或塑料制成的柔韧的透明纤维，略粗于人的头发。光纤是两端传输光最常用的一种手段，并广泛地应用于光纤通信中。光纤有着比有线电缆更长的传输距离和更高的带宽。光纤通常由低折射率的透明纤芯和透明包层材料组成。光纤作为光波导体，使光在纤芯内发生全反射的现象。

　　一般来说，有两种光纤：支持多种传播路径或横向模式的光纤被称为多模光纤（MMF），而支持单一模式的被称为单模光纤（SMF）。单模上面一般为12DB1或B4这样的标识，多模没有B1/B4这样的标识。
　　单模光纤(SingleModeFiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光，而且单模光纤中是沿着直线进行传播，无反射，所以其传播距离非常远。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1.31μm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窗口。这样，1.31μm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。1.31μm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。
　　多模光纤(MultiModeFiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可以承载多路光信号的传送。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。
　　多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm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1.31μm。
　　单模、多模光纤的区别
　　1.核心直径
　　多模和单模光纤之间的主要区别是，前者具有更大的直径，通常是50或62.5μm的纤芯直径，而典型的单模光纤是8和10μm的纤芯直径，两者的包层直径都为125μm。
　　2.光源
　　通常激光器和LED都作为光源。激光器光源明显比LED光源更昂贵，因为它可以产生光，可以精确地控制，并具有高的功率。而LED光源产生的光较分散（许多模式的光），这些光源多使用于多模光纤跳线。同时激光光源（产生接近单一模式的光）通常用于单模光纤跳线。
　　3.带宽
　　由于多模光纤比单模光纤具有更大的纤芯尺寸，它支持多个传输模式。此外，像多模光纤一样，单模光纤也表现出由多个空间模式引起的模态色散，但单模光纤的模态色散小于多模光纤。因为这些原因，单模光纤比多模光纤具有一个更高的带宽。
　　4. 护套颜色
　　护套的颜色有时被用来区分多模光纤跳线和多模光纤跳线。根据TIA-598C标准定义，非军事用途，单模光纤采用黄色外护套，且多模光纤采用橙色或水绿色外护套。根据不同的类型，一些厂商使用紫色来区分高性能OM4光纤和其他类型光纤。
　　5.模态色散
　　LED光源有时用于多模光纤，去创造不同的速度传播的一系列波长。这将导致多模态色散，它限制了多模光纤跳线的有效传输距离。与之相反，用于驱动单模光纤的激光器产生一个单一波长的光。因此，它的模态色散远小于多模光纤。由于模态色散，多模光纤比单模光纤具有更高的脉冲扩展速率，限制了多模光纤的信息传输容量。
　　6. 价格
　　对于多模光纤可以支持多个光模式，它的价格高于单模光纤。但在设备方面，由于单模光纤通常采用固态激光二极管，因此，单模光纤的设备比多模光纤的设备更昂贵。因此，使用多模光纤的成本远小于使用单模光纤的成本。
　　以上就是单模与多模光纤的区分了，希望对大家的学习有所帮助。喜欢我们的分享，就登录课课家教育网阅读更多精彩内容吧！