Trong quá trình phát triển nhanh chóng của mạng lưới,sợi quang được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực truyền thông sợi quang do những ưu điểm như tốc độ truyền nhanh và công suất truyền lớnTheo các chế độ truyền quang khác nhau, sợi quang được chia thành sợi một chế độ và sợi đa chế độ.Do sự khác biệt đáng kể về đặc điểm hình học và truyền của hai loại sợi nàyTiếp theo, bài viết này sẽ cung cấp một giới thiệu chi tiết về sự khác biệt và sử dụng sợi một chế độ và sợi đa chế độ,hướng dẫn bạn trong việc lựa chọn và sử dụng đúng sợi một chế độ.
1、 Sự khác biệt cơ bản về cấu trúc giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ
Sợi quang thường bao gồm lớp phủ bên ngoài, lớp phủ, lõi sợi và cấu trúc nguồn ánh sáng.Sợi một chế độ và sợi đa chế độ có những khác biệt sau đây về lớp ngoài, đường kính lõi và nguồn ánh sáng:
Sự khác biệt màu sắc của lớp vỏ bên ngoài
Màu sắc của lớp vỏ bên ngoài của sợi quang có thể phân biệt nhanh giữa sợi đơn chế độ và sợi đa chế độ.Màu lớp ngoài của sợi một chế độ OS1/OS2 là màu vàng, trong khi màu lớp ngoài của sợi multimode là màu cam hoặc màu xanh lá cây nước.và OM5 sợi đa phương thức sử dụng lớp vỏ bên ngoài màu xanh lá cây.
Hình 1: So sánh màu sắc vỏ bên ngoài giữa Sợi chế độ đơn và Sợi đa chế độ
Sự khác biệt đường kính của lõi sợi
Có một sự khác biệt đáng kể về đường kính lõi giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ.
Đường kính lõi của sợi một chế độ (SMF) thường là 9 μm. Do lõi hẹp của nó, nó chỉ có thể truyền một chế độ ánh sáng ở bước sóng 1310nm, 1550nm và WDM.sợi một chế độ có sự phân tán nhỏ và băng thông cao, trong khi sợi đa chế độ (MMF) có đường kính lõi 50/62,5 μm và chiều rộng lõi. Nó có thể truyền nhiều chế độ ánh sáng ở bước sóng hoạt động nhất định (850nm hoặc 1310nm).do hàng trăm chế độ truyền trong sợi đa chế độ, các hằng số truyền và tốc độ nhóm của mỗi chế độ khác nhau, dẫn đến băng thông hẹp, phân tán cao và mất mát cao trong sợi đa chế độ.
Hình 2: So sánh đường kính lõi giữa sợi đơn chế và sợi đa chế
Lưu ý: Độ kính lớp phủ tiêu chuẩn cho hầu hết các sợi quang là 125 μm và đường kính lớp bảo vệ bên ngoài tiêu chuẩn là 245 μm, mà không phân biệt giữa chế độ đơn và nhiều chế độ.
Sự khác biệt nguồn ánh sáng
Sợi mô đơn và sợi đa chế độ sử dụng các nguồn ánh sáng khác nhau.
Hình 3: So sánh các nguồn ánh sáng được sử dụng trong sợi một chế độ và sợi đa chế độ
2、 Sự khác biệt trong khoảng cách truyền giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ
Như được biết, sợi quang đơn chế độ thường được sử dụng cho truyền đường dài, trong khi sợi quang đa chế độ thường được sử dụng cho truyền đường ngắn.Các loại ứng dụng sợi quang đơn chế độ và đa chế độ khác nhau có khoảng cách truyền khác nhau trong Ethernet ở tốc độ khác nhau, như được hiển thị trong bảng dưới đây:
Bảng 1: So sánh khoảng cách truyền giữa Sợi đơn chế độ và Sợi đa chế độ
Loại sợi | 1000Base/1Gb (SX) Ethernet | 1000Base/1Gb (LX) Ethernet | 10Gb Ethernet | 40Gb Ethernet | 100Gb Ethernet |
Sợi OS1/OS2 một chế độ (1310nm) |
5km | 20km | 40km | 40km | 80km |
Sợi đa phương thức OM1 (850nm) |
275m | 550m | 33m | / | / |
Sợi đa phương thức OM2 (850nm) |
550m | 550m | 82m | / | / |
Sợi đa phương thức OM3 (850nm) |
550m | 550m | 300m | 100m | 100m |
Sợi đa phương thức OM4 (850nm) |
550m | 550m | 550m | 150m | 150m |
Sợi đa phương thức OM5 (850nm) |
/ | / | 550m | 440m | 150m |
Từ bảng, có thể thấy rằng ở tốc độ 1G và 10G, sợi một chế độ có khoảng cách truyền lâu hơn nhiều so với sợi đa chế độ.Điều này là do việc xây dựng các trung tâm dữ liệu chủ yếu tập trung vào truyền tải đường ngắnTrong các ứng dụng truyền tải đường ngắn, hiệu suất của sợi đa chế độ giống như của sợi một chế độ, nhưng chi phí thấp hơn.Sợi đa phương thức OM3/OM4 có thể hỗ trợ tốc độ cao hơnTrong thời đại mạng lưới tốc độ cao ngày nay, nhu cầu về sợi đa phương thức cũng không nên bị đánh giá thấp.
3、 Sự khác biệt về chi phí giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ
Chi phí của sợi một chế độ cao hơn so với sợi đa chế độ, chủ yếu là do sự khác biệt trong phần cứng thiết bị, nguồn ánh sáng và chi phí vật liệu.
Tương tự như vậy, chi phí xây dựng của hệ thống sợi quang đa chế độ thấp hơn so với hệ thống sợi quang đơn chế độ.Chi phí của một hệ thống truyền tải đa chế độ (với sự kết hợp của các mô-đun quang đa chế độ và các bộ nhảy sợi) dao động từ 3300 nhân dân tệ đến 5300 nhân dân tệ, trong khi chi phí của một hệ thống truyền tải một chế độ (với sự kết hợp của các mô-đun quang học một chế độ và các bộ nhảy) thường vượt quá 6700 nhân dân tệ,với sự khác biệt giá hơn 1000 nhân dân tệ giữa hai.
4、 Câu hỏi và Trả lời chung về sợi một chế độ và sợi đa chế độ
1 Có thể sử dụng sợi một chế độ và sợi đa chế độ để trộn?
Do các chế độ truyền khác nhau của sợi một chế độ và sợi đa chế độ, hai sợi không thể được kết nối trực tiếp với nhau, nếu không dễ gây mất liên kết và rung động đường dây.Nhưng chúng ta có thể sử dụng các thiết bị chuyển đổi như một chế độ để đa chế độ chuyển đổi jumpers (i.e. các bộ điều chỉnh chế độ) để kết nối các liên kết chế độ đơn và đa chế độ.
2 Các mô-đun quang đa chế độ có thể được sử dụng trên sợi một chế độ không?
Các mô-đun quang đa chế độ không thể được sử dụng trên sợi quang đơn chế độ, điều này không chỉ dẫn đến tổn thất đáng kể mà còn có thể ngăn chặn giao tiếp.Do đường kính nhỏ của sợi quang đơn chế độ và góc phân kỳ lớn của các mô-đun quang đa chế độ, càng xa khoảng cách truyền, tín hiệu càng suy yếu. Có thể tín hiệu đã suy giảm trước khi đạt đến khoảng cách truyền.
3 Các mô-đun quang đơn chế có thể được sử dụng trên sợi đa chế không?
Các mô-đun quang đơn chế có thể được sử dụng trên sợi đa chế, nhưng các máy thu quang phải được sử dụng để chuyển đổi các loại sợi.Mô-đun quang đơn chế 1000BASE-LX có thể hoạt động trên sợi đa chếCác bộ thu quang sợi cũng có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề kết nối giữa các mô-đun quang đơn chế độ và đa chế độ.
4 Làm thế nào để chọn giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ?
Khi lựa chọn sợi chỉ chế độ và sợi đa chế độ, chúng ta nên xem xét khoảng cách truyền thực tế và chi phí của mạng.sợi quang đa chế độ là đủNếu khoảng cách truyền đạt vài ngàn mét hoặc hơn, sợi quang đơn chế độ là sự lựa chọn lý tưởng.
Tóm tắt
Như có thể thấy từ so sánh ở trên, các lĩnh vực ứng dụng của sợi một chế độ và sợi đa chế độ là khác nhau.Sợi quang một chế độ chủ yếu được sử dụng trong các mạng khu vực đô thị và PON, trong khi sợi quang đa chế độ chủ yếu được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu.
Trong quá trình phát triển nhanh chóng của mạng lưới,sợi quang được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực truyền thông sợi quang do những ưu điểm như tốc độ truyền nhanh và công suất truyền lớnTheo các chế độ truyền quang khác nhau, sợi quang được chia thành sợi một chế độ và sợi đa chế độ.Do sự khác biệt đáng kể về đặc điểm hình học và truyền của hai loại sợi nàyTiếp theo, bài viết này sẽ cung cấp một giới thiệu chi tiết về sự khác biệt và sử dụng sợi một chế độ và sợi đa chế độ,hướng dẫn bạn trong việc lựa chọn và sử dụng đúng sợi một chế độ.
1、 Sự khác biệt cơ bản về cấu trúc giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ
Sợi quang thường bao gồm lớp phủ bên ngoài, lớp phủ, lõi sợi và cấu trúc nguồn ánh sáng.Sợi một chế độ và sợi đa chế độ có những khác biệt sau đây về lớp ngoài, đường kính lõi và nguồn ánh sáng:
Sự khác biệt màu sắc của lớp vỏ bên ngoài
Màu sắc của lớp vỏ bên ngoài của sợi quang có thể phân biệt nhanh giữa sợi đơn chế độ và sợi đa chế độ.Màu lớp ngoài của sợi một chế độ OS1/OS2 là màu vàng, trong khi màu lớp ngoài của sợi multimode là màu cam hoặc màu xanh lá cây nước.và OM5 sợi đa phương thức sử dụng lớp vỏ bên ngoài màu xanh lá cây.
Hình 1: So sánh màu sắc vỏ bên ngoài giữa Sợi chế độ đơn và Sợi đa chế độ
Sự khác biệt đường kính của lõi sợi
Có một sự khác biệt đáng kể về đường kính lõi giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ.
Đường kính lõi của sợi một chế độ (SMF) thường là 9 μm. Do lõi hẹp của nó, nó chỉ có thể truyền một chế độ ánh sáng ở bước sóng 1310nm, 1550nm và WDM.sợi một chế độ có sự phân tán nhỏ và băng thông cao, trong khi sợi đa chế độ (MMF) có đường kính lõi 50/62,5 μm và chiều rộng lõi. Nó có thể truyền nhiều chế độ ánh sáng ở bước sóng hoạt động nhất định (850nm hoặc 1310nm).do hàng trăm chế độ truyền trong sợi đa chế độ, các hằng số truyền và tốc độ nhóm của mỗi chế độ khác nhau, dẫn đến băng thông hẹp, phân tán cao và mất mát cao trong sợi đa chế độ.
Hình 2: So sánh đường kính lõi giữa sợi đơn chế và sợi đa chế
Lưu ý: Độ kính lớp phủ tiêu chuẩn cho hầu hết các sợi quang là 125 μm và đường kính lớp bảo vệ bên ngoài tiêu chuẩn là 245 μm, mà không phân biệt giữa chế độ đơn và nhiều chế độ.
Sự khác biệt nguồn ánh sáng
Sợi mô đơn và sợi đa chế độ sử dụng các nguồn ánh sáng khác nhau.
Hình 3: So sánh các nguồn ánh sáng được sử dụng trong sợi một chế độ và sợi đa chế độ
2、 Sự khác biệt trong khoảng cách truyền giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ
Như được biết, sợi quang đơn chế độ thường được sử dụng cho truyền đường dài, trong khi sợi quang đa chế độ thường được sử dụng cho truyền đường ngắn.Các loại ứng dụng sợi quang đơn chế độ và đa chế độ khác nhau có khoảng cách truyền khác nhau trong Ethernet ở tốc độ khác nhau, như được hiển thị trong bảng dưới đây:
Bảng 1: So sánh khoảng cách truyền giữa Sợi đơn chế độ và Sợi đa chế độ
Loại sợi | 1000Base/1Gb (SX) Ethernet | 1000Base/1Gb (LX) Ethernet | 10Gb Ethernet | 40Gb Ethernet | 100Gb Ethernet |
Sợi OS1/OS2 một chế độ (1310nm) |
5km | 20km | 40km | 40km | 80km |
Sợi đa phương thức OM1 (850nm) |
275m | 550m | 33m | / | / |
Sợi đa phương thức OM2 (850nm) |
550m | 550m | 82m | / | / |
Sợi đa phương thức OM3 (850nm) |
550m | 550m | 300m | 100m | 100m |
Sợi đa phương thức OM4 (850nm) |
550m | 550m | 550m | 150m | 150m |
Sợi đa phương thức OM5 (850nm) |
/ | / | 550m | 440m | 150m |
Từ bảng, có thể thấy rằng ở tốc độ 1G và 10G, sợi một chế độ có khoảng cách truyền lâu hơn nhiều so với sợi đa chế độ.Điều này là do việc xây dựng các trung tâm dữ liệu chủ yếu tập trung vào truyền tải đường ngắnTrong các ứng dụng truyền tải đường ngắn, hiệu suất của sợi đa chế độ giống như của sợi một chế độ, nhưng chi phí thấp hơn.Sợi đa phương thức OM3/OM4 có thể hỗ trợ tốc độ cao hơnTrong thời đại mạng lưới tốc độ cao ngày nay, nhu cầu về sợi đa phương thức cũng không nên bị đánh giá thấp.
3、 Sự khác biệt về chi phí giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ
Chi phí của sợi một chế độ cao hơn so với sợi đa chế độ, chủ yếu là do sự khác biệt trong phần cứng thiết bị, nguồn ánh sáng và chi phí vật liệu.
Tương tự như vậy, chi phí xây dựng của hệ thống sợi quang đa chế độ thấp hơn so với hệ thống sợi quang đơn chế độ.Chi phí của một hệ thống truyền tải đa chế độ (với sự kết hợp của các mô-đun quang đa chế độ và các bộ nhảy sợi) dao động từ 3300 nhân dân tệ đến 5300 nhân dân tệ, trong khi chi phí của một hệ thống truyền tải một chế độ (với sự kết hợp của các mô-đun quang học một chế độ và các bộ nhảy) thường vượt quá 6700 nhân dân tệ,với sự khác biệt giá hơn 1000 nhân dân tệ giữa hai.
4、 Câu hỏi và Trả lời chung về sợi một chế độ và sợi đa chế độ
1 Có thể sử dụng sợi một chế độ và sợi đa chế độ để trộn?
Do các chế độ truyền khác nhau của sợi một chế độ và sợi đa chế độ, hai sợi không thể được kết nối trực tiếp với nhau, nếu không dễ gây mất liên kết và rung động đường dây.Nhưng chúng ta có thể sử dụng các thiết bị chuyển đổi như một chế độ để đa chế độ chuyển đổi jumpers (i.e. các bộ điều chỉnh chế độ) để kết nối các liên kết chế độ đơn và đa chế độ.
2 Các mô-đun quang đa chế độ có thể được sử dụng trên sợi một chế độ không?
Các mô-đun quang đa chế độ không thể được sử dụng trên sợi quang đơn chế độ, điều này không chỉ dẫn đến tổn thất đáng kể mà còn có thể ngăn chặn giao tiếp.Do đường kính nhỏ của sợi quang đơn chế độ và góc phân kỳ lớn của các mô-đun quang đa chế độ, càng xa khoảng cách truyền, tín hiệu càng suy yếu. Có thể tín hiệu đã suy giảm trước khi đạt đến khoảng cách truyền.
3 Các mô-đun quang đơn chế có thể được sử dụng trên sợi đa chế không?
Các mô-đun quang đơn chế có thể được sử dụng trên sợi đa chế, nhưng các máy thu quang phải được sử dụng để chuyển đổi các loại sợi.Mô-đun quang đơn chế 1000BASE-LX có thể hoạt động trên sợi đa chếCác bộ thu quang sợi cũng có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề kết nối giữa các mô-đun quang đơn chế độ và đa chế độ.
4 Làm thế nào để chọn giữa sợi một chế độ và sợi đa chế độ?
Khi lựa chọn sợi chỉ chế độ và sợi đa chế độ, chúng ta nên xem xét khoảng cách truyền thực tế và chi phí của mạng.sợi quang đa chế độ là đủNếu khoảng cách truyền đạt vài ngàn mét hoặc hơn, sợi quang đơn chế độ là sự lựa chọn lý tưởng.
Tóm tắt
Như có thể thấy từ so sánh ở trên, các lĩnh vực ứng dụng của sợi một chế độ và sợi đa chế độ là khác nhau.Sợi quang một chế độ chủ yếu được sử dụng trong các mạng khu vực đô thị và PON, trong khi sợi quang đa chế độ chủ yếu được sử dụng trong các mạng doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu.