АйДи представляет обзор одномодовых и многомодовых оптических волокон и их отличий. Оптоволокна различаются между собой по строению и сфере применения. Выбор между одномодовыми и многомодовыми оптоволокнами зависит от конкретных требований конкретной сети или конфигурации.
Смотреть на YouTube
Смотреть на Rutube
Подробнее рассмотрим строение одномодовых и многомодовых оптических волокон. Те и другие состоят из сердцевины и оболочки, но при этом отличаются пропускной способностью и расстоянием, на которое могут быть переданы данные.
Мода — это элементарная единица цифрового сигнала, представляющая собой один отдельный луч света, проходящий по волокну. Таким образом, одномодовое волокно имеет один путь распространения сигнала, а многомодовое — несколько.
Диаметр сердцевины — одно из основных отличий между одномодовыми и многомодовым волокнами. Одномодовые волокна имеют меньший диаметр сердцевины – 9 микрометров. Такой диаметр позволяет передавать только один световой луч, и он более сфокусирован по сравнению с лучами в многомодовых волокнах. Это сводит к минимуму эффект дисперсии и позволяет передавать сигнал на бо́льшие расстояния. Диаметр многомодовых волокон может составлять 50 или 62,5 мкм. Сердцевина такого диаметра может передавать несколько световых лучей. Хоть это и позволяет большему количеству света проходить по волокну, но также приводит к модовой дисперсии, которая ограничивает максимальную пропускную способность и дальность передачи.
Из-за большого диаметра сердечника многомодовых волокон для них чаще всего используются недорогие источники света: либо светодиоды, либо VCSEL (поверхностно-излучающий лазерный вертикальный резонатор). Они работают на длинах волн 850 и 1310 нм. А для одномодовых оптоволокон обычно используются лазеры или лазерные диоды. Длины волн их излучения – 1310 или 1550 нм.
Благодаря минимальной модовой дисперсии одномодовые волокна обеспечивают более высокую пропускную способность по сравнению с многомодовыми. Поэтому одномодовые волокна подходят для приложений, требующих более высокой пропускной способности. В силу тех же причин одномодовые оптоволокна отличаются возможностью передачи данных на бо́льшие расстояния по сравнению с многомодовыми, которые из-за модовой дисперсии имеют меньшую пропускную способность и больше подходят для коротких расстояний.
Одномодовые кабели широко используются в телекоммуникационных сетях дальней связи для передачи сигнала на расстояния более 500 метров: в региональных линиях, линиях связи между городскими узлами, в подводных кабелях, магистральных соединениях и межконтинентальной связи. Также они применяются в центрах обработки данных и высокоскоростных интернет-соединениях, требующих надёжного подключения с высокой пропускной способностью. Многомодовые кабели, пригодные для передачи данных на короткие расстояния и при этом более дешёвые, обычно применяются в локальных сетях, системах видеонаблюдения, оптоволоконных сетях «до дома» (FTTH) и других относительно небольших системах. Как правило, одномодовые оптоволокна стоят дороже, чем многомодовые. Меньший диаметр сердцевины и более точные производственные процессы требуют существенных затрат. К тому же одномодовые волокна более чувствительны к качеству сварки, поэтому работа с развёртыванием системы на одномодовых волокнах может обходиться дороже. Многомодовые оптоволокна производить проще, и поэтому они стоят дешевле.
Итак, одномодовые оптические волокна обеспечивают более высокую пропускную способность, бо́льшую дальность передачи данных и меньшую дисперсию по сравнению с многомодовыми оптоволокнами. Но они намного дороже. Поэтому их рационально использовать для коммуникации на больших расстояниях. Многомодовые волокна имеют меньшую пропускную способность из-за модовой дисперсии, но стоят дешевле, поэтому их используют для экономичного развёртывания систем передачи данных на короткие расстояния. Купить оптоволокна для СКС, оптические панели и компоненты на основе оптоволокна вы сможете на сайте АйДи.